中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)被動式太陽房技術(shù)條件和熱性能測試方法GB/'r 15405一94Specifications and testing method of thermalperformance for passive solar houses1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了被動式太陽房的技術(shù)要求、熱性能測試方法、經(jīng)濟分析方法和檢驗規(guī)則。本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)村和城鎮(zhèn)地區(qū)的被動式太陽房。2弓!用標(biāo)準(zhǔn)GBJ 300建筑安裝工程質(zhì)量檢驗評定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GBJ 301建筑f.程質(zhì)星檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)JGJ 24民用建筑熱工設(shè)計規(guī)程JGJ 26民用建筑節(jié)能沒計標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語3門被動式太陽房(以下簡稱太陽房)不用機械動力而在建筑物本身采取一定措施，利用太陽能進(jìn)行冬季采暖的房屋。3.2直接受益式太陽光穿過透光材料直接進(jìn)入室內(nèi)的采暖形式。3. 3集熱蓄熱墻式太陽光穿過透光材料照射集熱蓄熱墻，墻體吸收輻射后以對流、傳導(dǎo)、輻射方式向室內(nèi)傳遞熱量的采暖形式。附加陽光間式在房屋主體南面附加一個玻璃溫室的采暖形式。對流環(huán)路式南墻設(shè)置太陽空氣集熱器(墻)，利用墻體上下通風(fēng)口進(jìn)行對流循環(huán)的采暖形式基礎(chǔ)溫度根據(jù)太陽房采暖水平而設(shè)定的某個室內(nèi)最低空氣溫度。本標(biāo)準(zhǔn)為14C黑球溫度室內(nèi)周圍環(huán)境與人體進(jìn)行輻射對流熱交換的當(dāng)量溫度。采暖期度日數(shù)采暖期主要月分(12,1,2月)內(nèi)各天基礎(chǔ)溫度與室外日平均溫度之間的正溫差(不計負(fù)溫差)的總訓(xùn)3536373.8和。3.9綜合氣象因素國家技術(shù)監(jiān)督局1994-12一30批準(zhǔn)1995一07一01實施GB/T 15405一94采暖期主要月份南1句垂直ifti1 :.的累積太陽輻照址與對應(yīng)期問的度日數(shù)的比仇。3.10直接蓄熱體直接接受陽光照射的蓄熱物質(zhì)3.11間接蓄熱體不直接接受陽光照射的蓄熱物質(zhì)3.12集熱(蓄熱)墻R平均熱效率通過集熱(蓄熱)墻進(jìn)入房間的有效熱量與同期垂直照射到該墻土的累積太陽輻m ft之比3.13凈負(fù)荷除太陽能集熱部件外，在不計入太陽作用的某個計算期間，為維持太陽房室溫等于基礎(chǔ)溫度的計1?熱耗。3.14太陽能供暖保證率太陽房為維持基礎(chǔ)溫度所需凈負(fù)荷中太陽能所占的百分比3.15對比房與太陽房面積、建筑布局基本相同的當(dāng)?shù)仄胀ǚ课?.16太陽房節(jié)能率太陽房與對比房相比，在維持相同的基礎(chǔ)溫度!;所節(jié)省的采暖能11t占對比房采暖能址的百分比3.17輔助熱量在室溫低于基礎(chǔ)溫度期間，由輔助供熱系統(tǒng)向房間提供不低于基礎(chǔ)溫度所需的熱址318內(nèi)熱源熱量由室內(nèi)的人、照明及非專設(shè)的采暖設(shè)備等產(chǎn)生的熱量。4技術(shù)要求4.1建筑總體要求4.1.1建筑原則太陽房要因地制宜，遵循堅固、適用、經(jīng)濟，并應(yīng)注意建筑造型美觀大方的原則。4.1.2建筑形式太陽房平面布置應(yīng)符合節(jié)能和利用太陽能的要求，建筑造型與周圍建筑群體相協(xié)調(diào)，同時必須兼顧建筑形式、使用功能和太陽能采暖方式三者之問的相互關(guān)系4.1.3建筑朝向太陽房平面布粉為正南向，因周圍地形的限制和使用習(xí)慣，允許偏離正南向士15。以內(nèi)，校舍、辦公用房一般只允許偏東15。以內(nèi)。4門4建筑間距當(dāng)?shù)囟寥罩形?2點時，太陽房南面遮擋物的陰影不得投射到太陽房的窗戶L4.1.5舊房改建舊房改建太陽房時，應(yīng)盡贊滿足4. 1. 1 -4. 1. 3條的要求4.2室溫要求4.2.1太陽房的氣象區(qū)劃按照影響太陽房技術(shù)條件的綜合氣象因素的大小，將我國可利用太陽能采暖的地區(qū)劃分為5個區(qū)域，各區(qū)代表城市和對應(yīng)的太陽房南向透光面夜間保溫?zé)嶙杓巴鈬o(hù)結(jié)構(gòu)最大傳熱系數(shù)見附錄A4.2. 2冬季室溫4. 2. 2. 1第1,2區(qū)冬季采暖期IN，太陽房的上要居室在無輔助熱源的條件卜，室內(nèi),r.均溫度應(yīng)達(dá)到12 C,室內(nèi)溫度低f8(l的小時數(shù)應(yīng)小于總采暖時數(shù)的200,。在有輔助熱源的條件下，室內(nèi)最低溫度達(dá)到4C時的太陽能供暖保證率應(yīng)不低于50GB/T 15405一944.2-2.2第3,4區(qū)冬季采暖期間，在有輔助熱源的條件下，室內(nèi)最低溫度達(dá)到14時的太陽能供暖保證率應(yīng)不低于50%.4.2-2.3第5區(qū)冬季采暖期間，在有輔助熱源的條件下，室內(nèi)最低溫度達(dá)到14C時的太陽房節(jié)能率應(yīng)不低于50%。太陽能供暖保證率應(yīng)不低于25%.4.2-2.4在無輔助熱源的情況下，冬季采暖最冷季節(jié)室溫日波動范圍不得大于10'C o4.2.3夏季室溫室內(nèi)溫度不得高于當(dāng)?shù)仄胀ǚ课荨?.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求4.3.1外圍墻體太陽房外圍墻體采用重質(zhì)材料，如磚、石、混凝土、土坯等，并增設(shè)保溫層，其傳熱系數(shù)按附錄A表中的數(shù)值以該地區(qū)接近的代表城市的次序選擇。其中，屋頂采用偏小值，外墻采用偏大值。保溫層厚度應(yīng)均勻，不得發(fā)霉、變質(zhì)、受潮和放出污染物質(zhì)，保溫層盡量靠近外側(cè)設(shè)置。4.3.2南向透光面太陽房的南向透光面上應(yīng)設(shè)夜間保溫裝置，不同地區(qū)的熱阻值按附錄A表中的次序選擇。4.3.3地面和基礎(chǔ)太陽房的地面應(yīng)增設(shè)保溫、蓄熱和防潮層，基礎(chǔ)外緣應(yīng)設(shè)深度不小于。. 45m，熱阻大于0. 86m“C /W的保溫層。4.3.4集熱(蓄熱)墻太陽房集熱墻的透光材料與墻(吸熱板)之間要求嚴(yán)密不透氣，其距離推薦為60-80mm。設(shè)通風(fēng)孔的集熱墻，其單排通風(fēng)孔面積推薦按集熱墻空氣流通截面積的70%-100%設(shè)計，應(yīng)具有防止熱量倒循環(huán)和灰塵進(jìn)入集熱墻的設(shè)施。4.3.5透光材料集熱墻透光材料選用表面平整、厚薄均勻，法向陽光透過率大于0. 76的玻璃。4.3.6吸熱涂層集熱墻吸熱涂層要求附著力強、無毒、無味、不反光、不起皮、不脫落、耐候性強。要求對陽光的法向吸收率大于。.88，其顏色以黑、藍(lán)、棕、綠為好。4.3.7 I7窗太陽房門窗應(yīng)符合GBJ 301的規(guī)定，同時必須敷設(shè)門窗縫隙密封條。窗戶玻璃的層數(shù)視地區(qū)不同按附錄A的要求設(shè)置。4.4經(jīng)濟指標(biāo)要求太陽房增加的投資控制在當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)建筑正常預(yù)算造價的20%以內(nèi)(不包括特殊裝修)。對于嚴(yán)寒地區(qū)可放寬到25%以內(nèi)。4.5其他要求4.5.1為防止夏季室內(nèi)溫度過高，太陽房應(yīng)采取挑出房檐、設(shè)遮陽板或采取北墻設(shè)窗戶以及綠化環(huán)境等措施。4.5.2太陽房外門在冬季要求有保溫簾或其他保溫隔熱措施。4.5.3為保證室內(nèi)的衛(wèi)生條件，太陽房設(shè)計時應(yīng)考慮到房間的換氣要求。5測試條件5.1測試分級及要求太陽房的熱性能測試分為A,B兩級，每級測試的內(nèi)容及要求見附錄B。一般A級適用于以研究為目的，B級適用于以工程驗收和推廣為目的。5.2測試房狀態(tài)GB/T，5405一94測試房建成后，經(jīng)半年左右的自然于燥，再進(jìn)行測試測試房的運行狀態(tài)分為無人居住無熱源的r!然狀態(tài);有人正常居住無輔助熱源;有人iF常居住有輔助熱源為廠測定實際節(jié)能效果，應(yīng)選擇對比房進(jìn)行測試比較5.3長期連續(xù)測試長期連續(xù)測試一般在有人正常居住的條件下進(jìn)行，要求至少有一個采暖期的測試數(shù)據(jù)54短期詳細(xì)測試短期詳細(xì)測試一般在無人居住的條件下進(jìn)行，測試時問要求待續(xù)兩周以上6測試儀表及測里6門累積太陽輻照量的測量6.11累積太陽輻照量用總?cè)丈浔?天空輻射表)及累積日射記錄儀進(jìn)行測址6.1.2總f3射表在使用一年內(nèi)需標(biāo)定或與己知準(zhǔn)確度的同級表進(jìn)行對比在測試時問玻璃堆應(yīng)保持清潔干凈。6.1.3總?cè)丈浔淼臅r間常數(shù)應(yīng)小于5s，非線性誤差應(yīng)不超過11.L,累積日射記待儀誤差不Iw超過士1%6門4總?cè)丈浔斫邮芴栞椪盏钠矫鎽?yīng)與太陽房的集熱面平行6.2溫度的測量6.21短期A級溫度測量可用熱電偶溫度計電阻溫度計和水銀侃度計N1,01t. iau度計應(yīng)經(jīng)過標(biāo)定，誤差不超過士0.2C。6.2.2長期A級和B級溫度測量還可使用雙金屬片自記溫度計，但在換紙前后應(yīng)用精度為0.2(·的水銀溫度計校正。6.2.3測童室內(nèi)溫度時，溫度計應(yīng)安放在室內(nèi)中心位置距地面l. 5m處。溫度計應(yīng)帶有通風(fēng)11好的鋁箔保護(hù)罩(直徑約15mm，長約45mm) e測試間隔時間見附錄B,B級長期監(jiān)測梅天可在當(dāng)?shù)貢r7時、14時、20時各記錄1次6. 2.4測量黑球溫度時.應(yīng)用直徑150mm，中心處裝有熱電偶或電阻的黑球溫度汁測址，黑球溫度計應(yīng)議于室內(nèi)中心距地面1.3-1，。處6.2.5測量室外溫度時，溫度計應(yīng)段于被測太陽房10m以內(nèi)，距地而1. 5m處的百葉箱內(nèi)13級長期監(jiān)測，溫度計還可置于太陽房l Om以內(nèi)，通風(fēng)良好無陽光和無熱源的地方。測試時問和測室內(nèi)(l度I, l步6.2-6集熱墻上下通風(fēng)孔的氣溫用熱電偶測量，母個通風(fēng)孔截面積等分6-9個點，取各點溫度1r將其平均。為消除陽光的彩響，熱電偶測頭應(yīng)漆成白色62.7太陽房墻體、地面、屋頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)和集熱蓄熱體表面溫度用熱電偶或其他小型溫度傳感器測hl傳感器應(yīng)緊貼于表面或理于表面內(nèi)，并盡ht使表面狀態(tài)與被測表面致6.2.8窗玻璃或其他透明蓋層的溫度用線徑不大于。. 2mm的熱電偶測址，并應(yīng)用透明膠貼緊以保持原位測量狀態(tài)6.3熱流密度的測量6.3.1通過太陽房墻體、地面、屋頂及其他集熱蓄熱體的熱流密度用溫差熱電堆型熱流片測址熱流片應(yīng)埋在被測墻體內(nèi)或緊貼于被Mil面。為消除陽光照射的影響，熱流片表面應(yīng)涂成與被測V- ffi相同的顏色6. 3. 2熱流片本身熱阻應(yīng)小于。.02m CIW，誤差不超過15%6.4風(fēng)速的測墩6.4，室外風(fēng)速可用誤差小于。.5。/5的旋杯式風(fēng)速計或其它風(fēng)速計測址風(fēng)速計應(yīng)位于被測太陽房I Om以內(nèi)6.4.2集熱墻上下通風(fēng)孔空氣流速可用誤差小于0. 1m/、的熱球風(fēng)速一測址，攤個截面積等分6-9GB/'r 15405一94個點，取各點風(fēng)速值并將其平均。6.5輔助熱量的測+i6.5.1 A級測試，可用電度表測定其電采暖耗電量6.5.2 B級短期詳測，可次測定煤的熱值和煤爐采暖熱效率及每H耗煤舉進(jìn)行計算6.5.3 B級長期監(jiān)測，測定燃料的熱值和爐具熱效率后，一般只統(tǒng)計月耗燃料星了數(shù)據(jù)處理了.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻常規(guī)材料的Ml護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻可查手冊進(jìn)行計算。新材料、新結(jié)構(gòu)的熱阻在短期詳測中按公式(1)進(jìn)行計鉀要求連續(xù)測址1周以-jl少有3個不同位置的熱流測點進(jìn)行平均。R=(T。一TO /Q·······································(1)式中:尺一一圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻，m C/W;7.2式中7. 3式'j了、.-一圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度、;T'.圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面溫度，C;QF一圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流密度，W/m'集熱(蓄熱)墻日平均熱效率集熱(蓄熱)墻日平均熱效率的測魷應(yīng)連續(xù)1周以上，按公式(2)進(jìn)行計算后取其平均值7,=Q/(H,·A,)二(Q*+Q/<H,·A)····················(2):7,-一集熱墻日平均熱效率，%;Q供給房間的有效熱量,kJ/d;H,.一一集熱墻外表面的累積太陽輻射量kJ/m·d;A*一一集熱墻外表面積(包括玻璃邊框),m-,Q*經(jīng)集熱墻傳導(dǎo)進(jìn)入室內(nèi)的熱量(熱流向里為正，向外為負(fù)).kJ/d;氨-一經(jīng)通風(fēng)孔進(jìn)入室內(nèi)的熱量,kJ/d太陽能供暖保證率太陽能供暖保證率按公式(3)進(jìn)行計算。SHF=1一(Q十Q,.) /Q,., .(3):SHF太陽能供暖保證率，%;Q一一太陽房采暖期所需輔助熱結(jié),kJ;Q川一一內(nèi)熱源熱量,kJ;6L太陽房的凈負(fù)荷,kJo8檢驗規(guī)則大陽房建筑竣工后必須經(jīng)驗收合格后方能交付使用。太陽房建筑安裝工程質(zhì)舉檢查按GBJ 300和GBJ 301的要求進(jìn)行。太陽房增加投資占初投資的百分比應(yīng)符合4. 4條的規(guī)定。太陽房的經(jīng)濟分析方法見附錄C'太陽房總體檢查按第4.1,4.3,4.5條的要求進(jìn)行太陽房熱性能測試按第5,6章的要求進(jìn)行.其結(jié)果應(yīng)符合4.2條的要求。太陽房熱性能測試應(yīng)山測試單位提供正式測試報告，測試報告格式見附錄1%818283848586GB/T 15405一94附錄A太陽房的氣象區(qū)劃及代表城市和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工指標(biāo)(補充件)氣象L劃綜合氣象因數(shù)kllCm.d.d)代表城市(以指標(biāo)大小為序)南向透光面夜間保溫?zé)嶙枘c1己·一/W)/外圍護(hù)禁構(gòu)靡大傳熱系數(shù)w/(.1·C1二130拉薩雙層玻媲0. 172/0. 25-0. 3單層玻璃。.43/0. 35 J 0. 45單層玻璃'.86/0.45。，525-30新鄉(xiāng)、鶴壁、開封、濟甫、北京、鄭州、石家莊、洛陽、保定、漢口、天津、濰坊、安陽220-25大連、西寧、銀川、青島、太原、和田、哈密、且末、延安、蘭州、愉林、秦皇島、陽泉、包頭、西安雙層玻璃。，43/0. 25-0. 35雙層玻璃0. 86/0. 45-0. 55雙層玻璃。.86/0.3315-20玉門、酒泉、寶雞、咸陽、張家口、呼和浩特、喀什、伊寧雙層玻璃0.43/0.25雙層玻璃0.86/0.4413-15撫順烏魯木齊、通化錫林浩特、沈陽、長春、雞西雙層玻確0.86/0.285! G13吉林、哈爾濱、齊齊哈爾、佳木斯、鶴崗、海拉爾雙層玻璃0. 86/0. 25附錄B太陽房測試內(nèi)容及要求(補充件)表BI氣候參數(shù)測試內(nèi)容及要求分級測試項目范圍短期詳測間隔,h長期監(jiān)測間隔A室外氣謐Ta票積太陽輻照量 Hn,環(huán)境風(fēng)速、環(huán)境風(fēng)向Da一30-40'C0-25 OOOkj加20-25m/s0360。1111日平均日累積日平均B室外氣溫.T“累積太陽輻照量打iv一30-40C0-25 OOOkJ/m:取附近氣象站的資料102GB/T 15405一94表132直接受益式太陽房測試內(nèi)容及要求分級mil試項目范圍短期詳測間隔,h長期監(jiān)測間Wt3A室內(nèi)氣溫T,r球溫度1a直接蓄熱體溫度7,fpi接蓄熱體溫度r_圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流密度Q卜輔助熱量Q.內(nèi)熱源熱量Q保溫窗開關(guān)時間t0一.OC0-400-50亡0-500-100Wi.,-01111l1按實際記錄日平均f3平均每E每I1B室內(nèi)氣溫11,直接蓄熱體溫度71,問接蓄熱體溫度t圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流密度Q輔助熱量Q.內(nèi)熱源熱量Q“1保溫窗開關(guān)時間r0-40 C0-50 r0-500- loow/m=1111每日每日按實際記錄EJ平均每月每月表B3集熱蓄熱墻(對流環(huán)路)式太陽房測試內(nèi)容及要求分級測試項目短期詳測間隔，h長期監(jiān)測間隔室內(nèi)氣溫1',黑球溫度了，集熱墻溫度7',句接蓄熱體溫度了上下通風(fēng)孔氣溫T了d七F通風(fēng)孔風(fēng)速v. V,集熱墻熱流密度Q圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流密度Qs輔助熱量Q.內(nèi)熱源熱量Q.通氣孔開關(guān)時間I0一400-40 C06口、0-400-60 C0-Sm/s0-10ow/m=0-100w/-2日平均臼平均10.50. .S每日每日按實際記錄室內(nèi)氣溫.7.集熱墻溫度T,上F通風(fēng)孔氣溫上下通風(fēng)孔風(fēng)速集熱墻熱流密度輔助熱量Q.內(nèi)熱源熱量Q“通氣孔開關(guān)時folT- T,V, VdQ-0-40 C0-60C0-60OSm/s0-I OOW/m,日平均每口每日按實際記錄每月每月203GB/'r 15405一94表B4附加陽光間式太陽房測試內(nèi)容及要求分級測試項目范圍短期詳測間隔.h長期監(jiān)測間隔A室內(nèi)氣溫T,黑球溫度T,蓄熱墻a度T,間接蓄熱體溫度T,陽光間內(nèi)溫度丁蓄熱墻熱流密度Q.圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱流密度Q、輔助熱量嗽。內(nèi)熱源熱量Q;.保溫窗開關(guān)時間t0-40'C0-40'C0-60'C0-40C0-60C0-100w/.,0-100 W /m21里1111111按實際記錄日平均日平均日平均每日每日B室內(nèi)氣溫T,蓄熱墻溫度T,陽光間溫度Tz蓄熱墻熱流密度Q，輔助熱量Q.內(nèi)熱源熱量Q.保溫窗開關(guān)時間t0-40C0-50'C0-60 C0-100W/m'1112每日每日按實際記錄日平均每月每月附錄C太陽房經(jīng)濟分析方法(補充件)C1太陽房節(jié)能率按公式(C1)進(jìn)行計算。ESF=1一Q/Ql········································一(C1)式中:ESF太陽房節(jié)能率,寫;Q對比房采暖期所需輔助熱量,kJ.C2輔助耗熱量按公式(C2)進(jìn)行計算。Q.-=M·yo.·'1······································(C2)式中:Q.=-輔助耗熱量,kJ;M-燃燒物質(zhì)量，kg;4.-燃燒物的低位發(fā)熱值，kJ/kg;I-爐具熱效率，%。C3太陽房年節(jié)標(biāo)煤量按公式(C3)進(jìn)行計算。G= (ESF·q)/(Quw·帕·················，···············一(C3)式中:G太陽房年節(jié)標(biāo)煤量，kg;Q-標(biāo)煤的發(fā)熱值，29 300kJ/kg,CQ太陽房年節(jié)能收益按公式(C4)進(jìn)行計算。curl門5405 94八一·s十2一認(rèn)式中:、飛-一太陽房年節(jié)能收益:s-當(dāng)?shù)孛簝r折算出的標(biāo)準(zhǔn)煤單位煤價;z一爐具或采暖系統(tǒng)的年折舊費;w太陽能采暖設(shè)施的年維修費。C5太陽能投資回收年限按公式(C5)A行計Q入=Ifi舊(A一I In門+)(C一I)(污)式中:N-太陽能投資回收年限I一一太陽房增加的投資;，貸款年利率附錄D被動式太陽房測試報告示例(參考件)被動式太陽房測試報告被測單位竣工日期承建單位則試11期D1測試儀表表D1儀器名稱型號精I(xiàn)t檢定單位十眾定日期D2測試地點地址緯度海拔高度經(jīng)度D3測試條件D4檢驗項目分類表GB/'r 15405一94表D2序號檢驗項目結(jié)果l建筑總體建筑原則建筑形式建筑朝向z室內(nèi)溫度采暖期平均溫度，C黑球溫度平均值，C最低溫度小時數(shù)波動范圍，3采暖期室外溫度平均值，C4圍護(hù)結(jié)構(gòu)集熱形式保溫材料透光材料吸熱涂層材料5門窗6輔助耗澳洪量,kJ7增加投資占初投資的百分比8其他注:其他詳細(xì)測試記錄表，根據(jù)測試級別和要求自行編制%-%-%從今SHF=ESF=一一年-一一一AND5測試結(jié)果集熱(蓄熱)墻平均熱效率太陽能供暖保證率:太陽房節(jié)能率:太陽房年節(jié)能收益:投資回收年限:測試人員簽名b?lj試負(fù)責(zé)人簽名單位蓋章少)6