搜索: 产品 厂商 新闻 资料 资源

我国首部建筑节能引领性国家标准《近零能耗建筑技术标准》发布

公司:福建天利高新材料有限公司   日期:2019-03-26


我国首部建筑节能引领性国家标准《近零能耗建筑技术标准》发布


已关注

打开百度App,看更多图片

2019年1月24日,住房和城乡建设部发布了“关于发布国家标准《近零能耗建筑技术标准》的公告”,《近零能耗建筑技术标准》GB/T51350-2019自2019年9月1日起实施。本标准为我国首部引领性建筑节能国家标准,由中国建筑科学研究院和河北省建筑科学研究院会同46家科研、设计、产品部品制造单位59位专家历时3年联合研究编制完成。《标准》主编中国建筑科学研究院专业总工、环能院院长徐伟表示:本标准是国际上首次通过国家标准形式对零能耗建筑相关定义进行明确规定,建立符合中国国情的技术体系,提出中国解决方案。《标准》的实施将对推动建筑节能减排、提升建筑室内环境水平、调整建筑能源消费结构、促进建筑节能产业转型升级起到重要作用。

【延承历史 引领未来】

自1980年以来,我国建筑节能工作以建筑节能标准为先导取得了举世瞩目的成果,尤其在降低严寒和寒冷地区居住建筑供暖能耗、公共建筑能耗和提高可再生能源建筑应用比例等领域取得了显著的成效。建筑节能工作经历了30 年的发展,现阶段建筑节能65% 的设计标准已经全面普及,建筑节能工作减缓了我国建筑能耗随城镇建设发展而持续高速增长的趋势,并提高了人们居住、工作和生活环境的质量。

为满足人民群众美好生活的向往,建筑物迈向“更舒适、更节能、更高质量、更好环境”是大势所趋。因此,我国近零能耗建筑标准体系的建立,即要和我国1986年-2016年的建筑节能30%、50%、65%的三步走进行合理衔接,又要和我国2025、2035、2050中长期建筑能效提升目标有效关联,指导建筑节能相关行业发展。

本标准以2016年国家建筑节能设计标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012为基准,给出相对节能水平。考虑我国不同气候区特点,使用同一个百分比约束不同气候区不同类型建筑难度加大,因此对不同气候区近零能耗建筑提出不同能耗控制指标,严寒和寒冷地区,近零能耗居住建筑能耗降低70-75%以上,不再需要传统的供热方式;夏热冬暖和夏热冬冷地区近零能耗居住建筑能耗降低60%以上;不同气候区近零能耗公共建筑能耗平均降低60%以上。

【对接国际 落地国内】

从世界范围看,美国、日本、韩国等发达国家和欧盟盟国为应对气候变化和极端天气、实现可持续发展战略,都积极制定建筑迈向更低能耗的中长期(2020、2030、2050)政策和发展目标,并建立适合本国特点的技术标准及技术体系,推动建筑迈向更低能耗正在成为全球建筑节能的发展趋势。在全球齐力推动建筑节能工作迈向下一阶段中,很多国家提出了相似但不同的定义,主要有超低能耗建筑、近零能耗建筑、(净)零能耗建筑,也相应出现了一些具有专属技术品牌的技术体系,如德国“被动房”Passive House、瑞士Minergie近零能耗建筑等技术体系。因此,我国近零能耗建筑标准体系的建立还要考虑和主要国际组织和发达国家的名词保持基本一致,为今后从并跑走向领跑、参与“一带一路”建设、产品部品出口国际奠定基础。

但我国地域广阔,各地区气候差异大,目前室内环境标准偏低,建筑特点以及人们生活习惯,都与发达国家相比存在差异。因此,编制组通过借鉴国外经验,结合我国已有工程实践,提炼示范建筑在设计、施工、运行等环节的共性关键技术要点,形成我国自有技术体系,指导我国超低、近零和零能耗建筑推广,为我国中长期建筑节能工作提供支撑和引导。

【试点验证 政策激励】

我国近零能耗建筑试点示范自国际科技合作开始起步,2002年开始的中瑞超低能耗建筑合作,2010年上海世博会的英国零碳馆和德国汉堡之家是我国建筑迈向更低能耗的初步探索。2011年起,在中国住房和城乡建设部与德国联邦交通、建设及城市发展部的支持下,住房城乡建设部科技发展促进中心与德国能源署引进德国建筑节能技术,建设了河北秦皇岛在水一方、黑龙江哈尔滨溪树庭院、河北省建筑科技研发中心科研办公楼等建筑节能示范工程。2013年起,中美清洁能源联合研究中心建筑节能工作组开展了近零能耗建筑、零能耗建筑节能技术领域的研究与合作,建造完成中国建筑科学研究院近零能耗建筑、珠海兴业近零能耗示范建筑等示范工程,取得了非常好的节能效果和广泛的社会影响。

2017年2月,住建部《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》提出:积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范,引领标准提升进程,在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设,到2020年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000万平米以上。随后,我国山东省、河北省、河南省、北京市、石家庄市等省市针对超低能耗建筑示范推广的政策不断出台,纷纷提出发展目标,并给与财政补贴、非计容面积奖励、备案价上浮、税费和配套费用减免、科技扶持、绿色信贷等方面的政策优惠。

【定义明晰 路径一致】

能效指标是判别建筑是否达到近零能耗建筑标准的约束性指标,《标准》首次界定了我国超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑等相关概念,明确了室内环境参数和建筑能耗指标的约束性控制指标。迈向零能耗建筑的过程中,根据能耗目标实现的难易程度表现为三种形式,即超低能耗建筑、近零能耗建筑及零能耗建筑,这三个名词属于同一技术体系。其中,超低能耗建筑节能水平略低于近零能耗建筑,是近零能耗建筑的初级表现形式;零能耗建筑能够达到能源产需平衡,是近零能耗建筑的高级表现形式。超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑三者之间在控制指标上相互关联。

在建筑迈向更低能耗的方向上,基本技术路径是一致的,即通过建筑被动式设计、主动式高性能能源系统及可再生能源系统应用,最大幅度减少化石能源消耗。主要途径依次为:

(1)被动式设计。近零能耗建筑规划设计应在建筑布局、朝向、体形系数和使用功能方面,体现节能理念和特点,并注重与气候的适应性。通过使用保温隔热性能更高的非透明围护结构、保温隔热性能更高的外窗、无热桥的设计与施工等技术,提高建筑整体气密性,降低供暖需求。通过使用遮阳技术、自然通风技术、夜间免费制冷等技术,降低建筑在过渡季和供冷季的供冷需求。

(2)能源系统和设备效率提升。建筑大量使用能源系统和设备,其能效的持续提升是建筑能耗降低的重要环节,应优先使用能效等级更高的系统和设备。能源系统主要指暖通空调、照明及电气系统。

(3)通过可再生能源系统使用对建筑能源消耗进行平衡和替代。充分挖掘建筑本体、周边区域的可再生能源应用潜力,对能耗进行平衡和替代。如建筑节能目标为实现零能耗,但难以通过本体和周边区域的可再生能源应用达到能耗控制目标,也可通过外购可再生能源达到零能耗建筑目标,但需以建筑本身能效水平已经达到近零能耗为前提。

【技术引领 产业覆盖】

《标准》提出的室内环境参数和建筑能耗控制指标为我国实现更高室内环境舒适性和节能目标提供了技术依据,为我国近零能耗建筑的设计、施工、检测、评价、调适和运维提供了技术引领和支撑。以设计方法为例,区别于传统建筑节能的指令性(规定性)设计方法,近零能耗建筑设计应以目标为导向采用性能化设计方法,以“被动优先,主动优化”为原则,结合不同地区气候、环境、人文特征,根据具体建筑使用功能要求,综合比选不同的建筑方案和关键部品的性能参数,通过不同组合方案的优化比选,制订适合具体项目的针对性技术路线,实现全局最优。

《标准》提出的围护结构和能源设备与系统等技术指标,较国内现行标准大幅提升,整体上达到了国际先进水平。以外窗为例,传热系数的要求较现有标准大幅提高,与同纬度发达国家先进水平基本一致,如北京所在的寒冷地区居住建筑外窗传热系数限值为1.2 W/(m2·K),基本与德国外窗传热系数限值1.1 W/(m2·K)持平。以气密性为例,首次在国家标准中进行明确规定并给出检测方法。

《近零能耗建筑技术标准》的颁布实施是贯彻党中央国务院关于加强节能减排和提升节能标准要求的具体体现,是开展建筑节能标准国际对标的需要,是建筑节能行业发展的需求导向,将为住建部2016-2030建筑节能新三步走的战略规划提供技术依据。

以上内容转载于中国被动式超低能耗建筑联盟,由于该标准还未在网上公布正式版的文件,我们仅在此分享一下征求意见稿的部分内容,让广大对近零能耗建筑感兴趣的朋友有个尝鲜的机会。

1 总则

1.0.1 为贯彻国家有关法律法规和方针政策,提升改善建筑室内环境,提高能源利用效率,推动可再生能源建筑应用,提高建筑质量和寿命,引导建筑物不断提升节能水平,逐步迈向超低能耗、近零能耗、零能耗,制定本标准。

【条文说明】我国正处在城镇化快速发展时期,经济社会快速发展和人民生活水平不断提高,导致能源和环境矛盾日益突出,建筑能耗总量和能耗强度上行压力不断加大。实施能源资源消费革命发展战略,推进城乡发展从粗放型向绿色低碳型转变,对实现新型城镇化,建设生态文明具有重要意义。

自1980 年代以来,在住房和城乡建设部的领导和科研机构及各级政府的共同努力下,以建筑节能标准为先导,我国建筑节能工作取得了举世瞩目的成果,尤其在降低严寒寒冷地区居住建筑供暖能耗和公共建筑能耗、提高可再生能源建筑应用的比例等领域取得了显著的成效,我国的建筑节能工作经历了30 年的发展,现阶段建筑节能65% 的设计标准已经基本普及,建筑节能工作减缓了我国建筑能耗随城镇建设发展而持续高速增长的趋势,并提高了人们居住、工作和生活环境的质量,但建筑节能工作的下一步发展方向和终极目标是什么的问题一直困扰着政府管理部门和行业。

从世界范围看,美国、日本、韩国等发达国家和欧盟盟国为应对气候变化和极端天气、实现可持续发展战略,都积极制定建筑物迈向更低能耗的中长期(2020、2030、2050)发展目标和政策,建立适合本国特点的技术标准及技术体系,推动建筑物迈向更低能耗正在成为全球建筑节能的发展趋势。

在全球齐力推动建筑节能工作迈向下一阶段中,很多国家提出了相似但不同的定义,主要有低能耗建筑、超低能耗建筑、近零能耗建筑、(净)零能耗建筑。考虑德国被动房技术体系在国内有一定认知度,且高性能围护结构和气密性等被动式技术在北方居住建筑中节能效果较好,但“被动房”(Passive House)一词的专属性过强,同时其技术体系并不适用于中国全部气候区,2015年11月,住建部颁布《被动式超低能耗绿色建筑技术导则(居住建筑)》,与德国被动房技术体系对标。

2010年,上海世博会的英国零碳馆和德国汉堡之家是我国建筑物迈向更低能耗的首次探索。2012年,在中国住房和城乡建设部与德国联邦交通、建设及城市发展部的支持下,住房城乡建设部科技发展促进中心与德国能源署引进德国建筑节能技术,建设了河北秦皇岛在水一方、黑龙江哈尔滨溪树庭院等示范工程。2013年起,中美清洁能源联合研究中心建筑节能工作组开展了近零能耗建筑、零能耗建筑节能技术领域的研究与合作,建造完成中国建筑科学研究院近零能耗建筑等示范工程,取得了非常好的节能效果和广泛的社会影响。

2015年12月,第21次联合国气候变化大会(COP21)在巴黎召开,大会首次将建筑节能单独列为会议议题,来自相关机构的200位代表参加会议“建筑日”研讨会。会议主办方联合国环境署表示,建筑全寿命期产生的碳排放占全球碳排放总量的30%,如按现有速度继续增长,到2050年,建筑相关碳排放将翻倍,因此针对建筑物展开专项节能减排工作非常必要。联合国环境署表示,通过建筑节能标准不断提升,引导新建建筑和既有建筑逐步提高节能减排性能,使其在规划设计阶段较原有水平大幅降低能源需求,再通过可再生能源满足剩余能源供给,最终使建筑物达到零能耗和碳中和是建筑节能工作发展方向。

2017年2月,住房和城乡建设部发布《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》提出:积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范,提炼规划、设计、施工、运行维护等环节共性关键技术,引领节能标准提升进程,在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设。鼓励开展零能耗建筑建设试点。到2020 年,建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000 万平方米以上。

综合考虑,我国下一阶段建筑节能相关定义的提出,既要和我国1986年-2016年的建筑节能30%、50%、65%的三步走进行合理衔接,又要和我国2025、2035、2050等中长期建筑能效提升目标有效关联;既要和主要国际组织和发达国家的名词保持基本一致,为今后从并跑走向领跑奠定基础,也要形成我国自有体系,以便指导行业发展。因此,本标准以2016年现行的节能设计标准为基准,分别提出“超低能耗建筑”、“近零能耗建筑”和“零能耗建筑”的定义和控制指标,

即有逻辑层次,又便于理解,也和国际接轨。长远看,随着可再生能源利用和分布式能源应用逐步推广,建筑物本体和附近的可再生能源系统的产能与蓄能系统结合,会逐步推动超低能耗建筑、近零能耗建筑迈向零能耗建筑。

在本标准中,除指标控制及特殊说明外,设计、施工质量控制与验收、运行和评价相关条文均普遍适用于超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑。为简化表达,通用条文中,将“超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑”合并表达为“近零能耗建筑”。

1.0.2 本标准适用于新建、扩建、改建和改造的居住建筑和公共建筑的能耗控制目标设定,以及以建筑能耗控制目标为约束指标的设计、施工、运行和评价。

【条文说明】扩建是指保留原有建筑,在其基础上增加另外的功能、形式、规模,使得新建部分成为与原有建筑相关的新建建筑;改建是指对原有建筑的功能或者形式进行改变,而建筑的规模和建筑的占地面积均不改变的新建建筑。

我国地域广阔,各地区气候差异大,室内环境标准偏低,建筑特点以及人们生活习惯,都与发达国家相比存在差异。通过借鉴国外经验,结合我国已有工程实践,提炼示范建筑在规划、设计、施工、运行等环节的共性关键技术,提出符合中国国情的超低/近零能耗建筑的控制目标和技术体系,以及设计、施工、验收、运行和评价技术要点,更好地指导我国超低/近零能耗建筑推广,为我国2020-2050年建筑节能工作提供支撑和引导。

建筑分为民用建筑和工业建筑。民用建筑又分为居住建筑和公共建筑。公共建筑包括办公建筑(如写字楼、政府办公楼等),商业建筑(如商场、超市、金融建筑等),酒店建筑(如宾馆、饭店、娱乐场所等),科教文卫建筑(如文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等),通信建筑(如邮电、通讯、广播用房等)以及交通运输建筑(如机场、车站等)。目前中国每年建筑竣工面积约为25亿m2,其中公共建筑约有5亿m2。

1.0.3 近零能耗建筑的设计、施工质量控制与验收、运行和评价除应符合本标准的规定外,尚应符合国家现有有关标准的规定。

【条文说明】 本标准对近零能耗建筑的技术指标和应采取的节能措施作出了规定。但建筑节能涉及的专业较多,相关专业均制定了相应的标准,并作出了节能规定。在进行建筑节能设计时,除应符合本标准外,尚应符合国家现行的有关标准的规定。

2 术语

2.0.1 超低能耗建筑ultra-low energy building

适应气候特征和自然条件,通过被动式技术手段,大幅降低建筑供暖供冷需求,提高能源设备与系统效率,以更少的能源消耗提供舒适室内环境的建筑,其供暖、空调与照明能耗应较2016年建筑节能设计标准降低50%以上。

【条文说明】“低能耗建筑”(low energy building/house)指在特定时期内,其建筑能耗比现行建筑节能标准能耗降低25%~30%的建筑物。我国严寒寒冷地区城镇新建居住建筑节能75%标准(2018版)即将实施,相对于现阶段整体情况,此标准即属于“低能耗建筑”标准,因此,本标准不使用“低能耗建筑”一词,而使用“超低能耗建筑”一词,表示暖通空调与照明能耗控制目标较2016年建筑节能设计标准降低50%以上的建筑物。

2.0.2 近零能耗建筑nearly zero energy building

适应气候特征和自然条件,通过被动式技术手段,最大幅度降低建筑供暖供冷需求,最大幅度提高能源设备与系统效率,利用可再生能源,优化能源系统运行,以最少的能源消耗提供舒适室内环境,且室内环境参数和能耗指标满足本标准要求的建筑物。

【条文说明】“近零能耗建筑”( nearly zero energy building)一词源于欧盟。欧盟于2010年7月9日发布了《建筑能效指令》(修订版)(Energy Performance of Building Directive recast,EPBD),要求各成员国确保在2018年12月31日起,所有政府持有或使用的新建建筑达到“近零能耗建筑”要求;在2020年12月31日起,所有新建建筑达到“近零能耗建筑”要求。由于欧盟成员国经济不平衡、气候区跨度大、成员国可以以本国实际情况为基础、以充分考虑节能技术成本效益比为前提,提出其“近零能耗”建筑量化目标,并没有统一明确的量化节能目标。

对于“近零能耗建筑”,欧盟各国也存在不同的具体定义,如瑞士的“近零能耗房”(Minergie,也称迷你能耗房或迷你能耗标准),要求按此标准建造的建筑其总体能耗不高于常规建筑的75%(即节能25%),化石燃料消耗低于常规建筑的50%(可理解为节省一次能源50%);如意大利的“气候房”(climate house,Casaclima),指建筑全年供暖通风空调系统的能耗在30 kWh/(m2·a)以下;德国被动房研究所(Passive House Institute)提出的“被动房”(也称被动式房屋、被动式住宅,passive house)通过大幅度提升围护结构热工性能和气密性,利用高效新风热回收技术,将建筑供暖需求降低到15 kWh/(m2·a)以下,从而可以使建筑物摆脱传统的集中供热系统的建筑物,其技术路线为通过被动式手段达到近零能耗,也属于“近零能耗建筑”的一种类型。

考虑我国不同气候区建筑节能工作进度不完全一致,且随着建筑物能耗逐步降低,使用同一个百分比约束不同气候区不同类型建筑物难度加大,对不同气候区近零能耗建筑提出不同能耗控制指标。近零能耗建筑能效在现有建筑节能标准水平上有较大水平的提升。通过节能设计和高效运行,建筑室内环境舒适,能耗强度大幅度降低,夏热冬暖和夏热冬冷地区居住建筑节能75%以上,公共建筑节能60%以上,严寒和寒冷地区建筑不再需要传统的供热方式,居住建筑建筑节能60%以上,公共建筑节能70%以上,部分类型部分气候区建筑可实现零能耗建筑。近零能耗建筑因地制宜,建筑设计方案充分利用自然资源,高效集成建筑节能技术,实现舒适的室内环境的同时,大幅度降低建筑实际能源消耗,对建筑使用者和国家能源安全产生积极影响。

2.0.3零能耗建筑zero energy building

适应气候特征和自然条件,通过被动式技术手段,最大幅度降低建筑供暖供冷需求,最大幅度提高能源设备与系统效率,充分利用建筑物本体及周边或外购的可再生能源,使可再生能源全年供能大于等于建筑物全年全部用能的建筑。

【条文说明】“零能耗建筑”(zero energy building)一词源于美国。美国能源部建筑技术项目在《建筑技术项目2008-2012规划》中提出,建筑节能发展的战略目标是使“零能耗住宅”(zero energy home)在2020年达到市场可行,使“零能耗建筑”(zero energy building)在2025年可商业化。

“零能耗住宅”指通过与可再生能源发电发热系统连接,建筑物每年产生的能量与消耗的能量达到平衡的低层居住建筑。“零能耗建筑”则既包括“零能耗住宅”,又包括中高层居住建筑和公共建筑,其技术路线为使用更加高效的建筑围护结构、建筑能源系统和家用电器,使建筑物的全年能耗降低为目前的25-%30%,由可再生能源对其供能,达到全年用能平衡。美国对“零能耗建筑”这一名词的使用,也经过多次变更,先后使用过“zero net energy building”、“net zero energy building”等词语,最终,2015年9月,美国能源部发布零能耗建筑(zero energy building)官方定义:以一次能源为衡量单位,其全年能源消耗小于或等于建筑物本体和附近的可再生能源产生能源的节能建筑。

在实际应用中,有些建筑虽使用了综合手段降低建筑物能耗,但依然难以仅仅使用建筑物本体及附近的可再生能源平衡能源消耗,达到零能耗,而需要通过外购部分绿电,实现零能耗。因此,亦可在建筑物本身能效很高且建筑物表皮及附近可再生能源得到充分利用的前提下,通过外购可再生能源,达到零能耗。

2.0.4 性能化设计方法performance-based design

以建筑室内环境参数和能耗指标为性能目标,利用能耗模拟计算软件,对设计方案进行逐步优化,最终达到预定性能目标要求的设计过程。

2.0.5建筑气密性building air tightness

建筑物在封闭状态下阻止空气渗漏的能力。可表征建筑物或房间在正常密闭情况下的无组织空气渗透量。通常采用压差实验检测建筑气密性,以换气次数N50,即室内外50pa压差下换气次数来表征建筑气密性。

【条文说明】建筑物的气密性能关系到室内热环境质量、空气品质、建筑的隔声以及防火性能,对建筑能耗的影响也至关重要。我国新建建筑对住宅建筑门窗幕墙的气密性作了规定,但并未对建筑物整体气密性能提出要求。建筑物整体气密性能与所采用外窗自身的气密性、施工安装质量以及建筑物的结构形式有着密切的关系,其中,精细化施工与保证良好气密性有直接关系。

气密性能需要在建筑建成后利用压差法或示踪气体法等方法进行实际测试,但良好的设计实现建筑气密性的基础。设计阶段,设计师应该整体考虑建筑的气密性,尤其对关键节点的气密性的保证进行专项设计,以保证建筑物整体气密性的实现。

2.0.6气密层air tightness layers

由防水隔气材料、抹灰层、气密性部件等形成的防止空气渗漏的连续构造层。

2.0.7供暖年耗热量annual heating demand

为满足室内环境参数要求,按照设定计算条件,计算出的单位套内使用面积年累计消耗的、需由室内供暖设备供给的热量,单位为kWh/ (m2·a)。

【条文说明】反映了建筑物自身的热需求水平,包括处理新风所需的热需求。体现建筑围护结构的综合保温性能,标准中相关指标针对于住宅类建筑。

2.0.8供冷年耗冷量annual cooling demand

为满足室内环境参数要求,按照设定计算条件,计算出的单位套内使用面积年累计消耗的、需由室内供冷设备供给的冷量,单位为kWh/ (m2·a)。

2.0.9 一次能源消耗量primary energy consumption

单位面积年供暖、空调、照明终端能耗和可再生能源系统的产能量,利用一次能源换算系数,统一换算到标准煤当量的能耗值。单位为kWh/ (m2·a)或kgce/ (m2·a)。

【条文说明】一次能源是指自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源,主要包括原煤、原油、天然气、太阳能、生物质能等。一次能源消耗量直接体现了建筑对化石能源的消耗和对环境的影响程度。建筑能耗指标计算中,为方便比对,需将供暖、空调、照明、建筑终端能耗通过平均低位发热量和一次能源换算系数统一换算到建筑一次能源消耗量,以衡量建筑物的环境友好程度。

2.0.10 节能率energy saving rate

在设计阶段,通过理论计算的标准工况下的设计建筑的供暖、空调、照明、可再生能源系统年能耗相对于标准工况下参照建筑的供暖、空调、照明、可再生能源系统年标准能耗量的降低率,表征建筑在设计阶段,计算的标准能耗的节能水平。

2.0.11 可再生能源贡献率percentage renewable energy

通过计算的可再生能源系统年一次能源产能量占建筑供暖、空调、照明系统的年一次能源消耗量的比例,可再生能源系统包括建筑场地内的光伏、地源热泵、空气源热泵、太阳能光热、生物质能、余热利用以及获得权威机构认可通过外部输入的可再生能源。

【条文说明】充分利用可再生能源是实现近零能耗的重要手段之一,考虑到建筑自身建筑特性和所在地自然资源的差别,可再生能源利用的形式多种多样,强调因地制宜。本标准中的可再生能源利用率包含的能源类型范围有所扩大,并以一次能源的形式计算可再生能源利用率。

2.0.12 参照建筑reference building

进行围护结构热工性能权衡判断时,作为计算满足标准要求的全年供暖、空调和照明能耗用的基准建筑。

【条文说明】参照建筑是一个达到本标准要求的节能建筑,进行围护结构热工性能权衡判断时,用其全年供暖、空调、照明和可再生能源能耗作为标准来判断设计建筑的节能率是否满足本标准的要求。

参照建筑的形状、大小、朝向以及内部的空间划分和使用功能与设计建筑完全一致,但其围护结构热工性能等主要参数应符合2016年执行的建筑节能设计标准的规定性指标。其中公共建筑为《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015。

2.0.13温度交换效率sensible heat exchange efficiency

显热回收装置在对应风量下,新风进、出口温差与新风进口、排风进口温差之比,以百分数表示。

2.0.14焓交换效率enthalpy exchange efficiency

全热热回收装置在对应风量下,新风进、出口焓差与新风进口、排风进口焓差之比,以百分数表示。

2.0.15防水隔汽材料anti-water and air tightness material

对建筑物外围护结构室内侧的缝隙进行密封、防止空气渗漏的材料。

【条文说明】建筑气密性要求是国内建筑节能工作中的新要求,进行气密性处理所需使用的气密性材料已经大量应用于超低能耗被动式建筑中,但国内还没有相关的国家或行业标准对其进行要求,气密性材料的形式也多种多样;防水隔汽材料在具备传统防水和隔绝水蒸汽渗透的功能外,依然可以在超低能耗建筑气密性要求上发挥重要作用。

表1防水隔气材料技术要求

2.0.16防水透汽材料anti-water and breathe freely material

对建筑物外围护结构室外侧的缝隙进行密封的防水及透出水蒸气的材料。

【条文说明】建筑气密性要求是国内建筑节能工作中的新要求,进行气密性处理所需使用的气密性材料已经大量应用于超低能耗被动式建筑中,但国内还没有相关的国家或行业标准对其进行要求,气密性材料的形式也多种多样;防水透汽材料在具备传统防水和能使部分水蒸汽渗透出围护结构的功能外,依然可以在超低能耗建筑气密性要求上发挥重要作用。

表2防水透汽材料技术要求

2.0.17保温隔热垫块(insulation bearer)

用于围护结构外侧、固定出挑金属构件的、具有一定抗压强度或压缩强度和保温隔热性能的材料,如高密度模塑聚苯板、挤塑聚苯板、硬泡聚氨酯板,橡塑材料或木材。

2.0.18断热桥锚栓anti-thermal bridge fixer

通过特殊的构造设计,能有效减小或阻断锚钉热桥效应的锚栓。

2.0.19建筑能源系统调适commissioning

通过对建筑物能源系统系统及与其联动控制的建筑构件、中控系统进行调试、性能验证、验收和季节性工况验证等工作实施全过程管理,以确保建筑的用能系统实现设计意图并满足用户的实际使用要求的工作程序和方法。

3 基本规定

3.0.1本标准规定的室内环境参数及建筑能耗指标应为约束性指标,围护结构、能源设备和系统等技术性能指标应为推荐性指标。

【条文说明】健康、舒适的室内环境是提升建筑能效的基本前提。超低、近零、零能耗建筑室内环境参数应满足较高的热舒适水平。

本标准提倡性能化设计方法,即以建筑室内环境参数和能耗指标为性能目标,利用能耗模拟计算软件,对设计方案进行逐步优化,最终达到预定性能目标要求的设计过程。因此,本标准第3、4章规定的室内环境参数和能耗控制指标为最根本的约束性指标,第6章规定的围护结构、能源设备和系统等指标均为推荐性指标,可以通过性能化设计进行优化和突破。

3.0.2近零能耗建筑应根据气候条件,通过被动式技术手段降低建筑用能需求,通过主动式能源系统和设备的能效提升降低建筑(暖通空调、给水排水、照明及电气系统)能源消耗,通过可再生能源系统使用对建筑能源消耗进行平衡和替代。

【条文说明】综合来看,在建筑物迈向更低能耗的方向上,基本技术路径是一致的,即通过建筑被动式、主动式设计和高性能能源系统及可再生能源系统应用,最大幅度减少化石能源消耗。建筑物节能技术路径,应主要以此考虑一下三个步骤:

(1)建筑用能需求降低。在以供暖为主的建筑中,通过使用保温隔热性能更高的非透明围护结构、保温隔热性能更高的外窗、无热桥的设计与施工等技术,提高建筑整体气密性,达到供暖需求的降低。在以供冷为主的建筑中,通过使用遮阳技术、自然通风技术、夜间免费制冷等技术,降低建筑物在过渡季和供冷季的供冷需求。这些不使用主动能源系统,可以降低建筑冷热需求的技术,统称为被动式技术。

近零能耗建筑规划设计应在建筑布局、朝向、体形系数和使用功能方面,体现超低能耗建筑的理念和特点,并注重与气候的适应性。严寒和寒冷地区冬季以保温和获取太阳得热为主,兼顾夏季隔热遮阳要求;夏热冬冷和夏热冬暖地区以夏季隔热遮阳为主,兼顾冬季的保温要求;过渡季节能实现充分的自然通风;

(2)能源系统和设备效率提升。 建筑物大量使用能源系统和设备,其能效的持续提升是建筑能耗降低的重要环节,应优先使用能效等级更高的系统和设备。

(3)通过可再生能源系统使用对建筑能源消耗进行平衡和替代。充分挖掘建筑物本体表皮、周边区域的可再生能源应用潜力,对能耗进行平衡和替代。如建筑物节能目标为实现零能耗,但难以通过本体表皮和周边区域的可再生能源应用达到能耗控制目标,也可通过外购可再生能源达到目标,但需以建筑物本身能效水平已经达到近零能耗为前提。

3.0.3近零能耗建筑的设计、施工及运行应以能耗指标为约束目标,采用性能化设计方法、精细化施工方法和智能化运行模式。

【条文说明】近零能耗建筑设计方法强调以能耗目标为导向,面向最终使用效果的性能化设计方法。作为推荐性的更高标准,不同于现行节能建筑设计标准,近零能耗建筑设计达标判定不以具体建筑体型系数、窗墙比、主要围护结构性能指标值、冷热源设备系统性能系数、新风系统热回收效率值等性能指标的参考取值范围是否达到标准条文要求为依据。设计中无论是否采用以及如何采用本标准列举的推荐技术措施,都应采用专用模拟判定工具,比选不同方案的技术经济特征,在规定的室内环境条件下,满足本标准规定的各项技术指标要求。

近零能耗建筑应采用更加严格的施工质量标准,保证精细化施工,并进行全过程质量控制;外围护结构和气密层施工完成后应进行建筑气密性检测,并达到本标准气密性指标要求。

针对近零能耗建筑具体特点,实施智能化运行。同时,强调人的行为作用对节能运行的影响,编制运行管理手册和用户使用手册,培养用户节能意识并指导其正确操作,实现节能目标。

近零能耗建筑规划、设计、施工、监理、检测和运行管理人员应参加必要的专项培训,全面转变传统理念,提升并具备相应技术水平。

3.0.4近零能耗建筑的能耗指标计算应符合本标准附录A的规定,并宜采用本标准附带的近零能耗建筑设计与评价软件。近零能耗建筑的设计和评价应采用相同的计算软件。

【条文说明】不同于传统建筑节能的规定性指标,近零能耗建筑以能耗性能作为评价的指标,这是一种性能化评价方法,因此评价工具是指标评价的核心。通常而言,建筑能耗的计算结果受软件和技术人员的影响较大,不同软件、以及不同人员采用相同软件的计算结果的一致性较差,这也是业内对性能化判断方法的主要顾虑。因此标准通过统一的设计和评价计算工具,并对数据一致化和规范化保证评估认证计算结果的准确性和权威性。

目前常用的建筑能耗模拟工具都较为复杂、涉及的计算因素也很多,软件对计算工程师的专业素质要求高,计算工作量大,计算结果的一致性不高,除个别软件外,我国都不具有自主知识产权。这些是目前推广建筑性能化评价的关键障碍。因此主编单位中国建筑科学研究院有限公司历时五年,研发快速、准确、易用的爱必宜(IBE)近零能耗建筑设计与评价软件。该软件立足于行业需求,学习国际发达国家的成熟经验,基于国际标准ISO13790,结合我国国情、用户习惯和建筑标准体系开发,具有自主知识产权,并通过住房和城乡建设部组织的专家评定,经过两年多的使用,获得行业专家和用户高度好评。

该软件针对近零能耗建筑设计阶段能耗、性能指标计算及方案评估开发。针对近零能耗性能化设计和评价的工作需求,采用国际标准化组织标准ISO-13790并结合中国建筑特点开发。软件采用月平均方法计算,计算速度快;通过默认数据库和友好的软件界面提高软件的易用性。能够计算建筑全年累计冷热负荷、暖通空调系统能耗、生活热水系统、照明系统以及可再生能源系统的能耗,计算范围覆盖建筑生命周期内的运行能耗的主要部分,同时考虑近零能耗建筑对气密性、无热桥、性能化设计等要求。软件依据本标准的性能要求对建筑进行评估并生成符合评价要求的报告。保证本标准评价计算结果的权威性。软件具有如下特征:

(1)一致化原则;建筑能耗计算中涉及大量参数,设计师通常难以获得完整准确的信息,导致计算结果一致性差。软件通过凝练算法、并提供包含主要计算信息的完整数据库,完美解决建筑能耗计算中遇到的实际数据问题,因此在系统性能参数设置上,尽量遵循准确统一的原则,极大地实现不同工程师计算结果的一致性。保证了计算和评估结果的一致性。

(2)ISO 标准体系与我国建筑标准体系相结合;该软件同时面向建筑设计、施工工作人员,以及建筑节能科研人员,能耗计算设置尽量减少复杂难以获得的数据的输入。软件界面友好,参数设置基本不涉及过于复杂的专业术语,方便业内人员使用。

(3)涵盖建筑所有用能产能系统;该软件内设能源系统能够基本涵盖目前建筑常用用能产能系统,同时提供默认参数和用户自定义参数两种设定模式,以增强软件的灵活性和适应能力。

(5)计算便捷快速;软件依据ISO 13790采用全年逐月计算方法,一个完整的计算周期里包含12个计算点,极大地缩短了软件的计算时间,计算时长减少90%以上。

(5)直接输出计算报告;软件在完成计算周期后,以PDF文档的形式直接输出包括建筑主要信息和计算结果并满足评价要求的计算报告,方便用户查看整体计算情况,并保证计算报告的不可修改性,同时减少整理计算结果的繁冗工作量。

软件由标准主编单位自主开放,与国际公认的动态能耗计算软件TRNSYS(版本:V16.01)和energyplus计算结果的对比表明,案例的计算负荷误差在8%以内,具有良好的一致性和准确性。

3.0.5近零能耗建筑应进行全装修,室内装修应尽量简洁并由建设方统一进行,并应防止装修对建筑围护结构及其气密性的损坏和对气流组织的影响。室内装修宜采用获得绿色建材标识(认证)的材料部品。

【条文说明】近零能耗建筑的围护结构构造复杂,如在室内装修过程中对其进行破坏,将导致气密性损坏,进而影响室内环境并导致建筑能效性能下降,因此,近零能耗建筑应进行全装修。绿色建材评价标识是指依据绿色建材评价技术要求,对建材产品进行评价,确认其等级并进行信息性标识的活动,建筑材料的污染物散发影响长期影响室内环境,考虑到近零能耗建筑高气密性特点,其室内装修宜采用获得绿色建材标识(认证)的材料部品。

3.0.6超高超大、功能复杂、类型特殊的近零能耗建筑,除应符合本标准各项规定外,应组织专家对设计及施工方案进行专项论证。

【条文说明】一栋大型的成功的节能示范建筑会产生广泛的社会影响,提升公众认知,对同类型建筑起到榜样作用,对建筑政策会产生积极推动。如美国苹果总部,其总建筑面积26万平方米,可以容纳1.2万名员工同时办公,以零能耗为建设目标,为美国和加州建筑节能政策提供了技术支撑。目前中小型应用较多,现有国际和国内近零能耗公共建筑的工程经验主要集中在建筑面积20000平米以下,超高超大类型的公共建筑工程经验少,同时超高超大的建筑物其功能复杂、室内环境要求高、能源系统复杂、能耗构成差异大,我国目前对超高超大建筑的近零能耗设计经验不足。本标准规定的原则和方法均统一适用于超高超大建筑,但应具体问题具体分析,因此,应组织专家对建筑设计方案进行专项论证。

4 室内环境参数

4.0.1 近零能耗建筑主要房间室内热湿环境参数应符合表4.0.1规定。

表4.0.1近零能耗建筑主要房间室内热湿环境参数

注:①冬季室内湿度不参与设备选型和能耗指标的计算。

【条文说明】健康、舒适的室内环境是近零能耗建筑的基本前提。近零能耗建筑室内环境参数应满足较高的热舒适水平。室内热湿环境参数主要是指建筑室内的温度、相对湿度,这些参数直接影响室内的热舒适水平和建筑能耗。

根据国内外有关标准和文献的研究成果,当人体衣着适宜、保暖量充分且处于安静状态时,室内温度20℃比较舒适,18℃无冷感,15℃是产生明显的冷感的温度界限。冬季热舒适(-1≤PMV≤1)对应的温度范围:18~24℃。基于节能和舒适的原则,本着提高生活质量、满足室内舒适度的条件下尽量节能,将冬季室内供暖温度设定为20℃,在北方集中供暖室内温度18℃的基础上调高2℃。

近零能耗建筑具有很好的气密性并利用新风热回收系统实现全热交换,在冬季室内外温差较大的地区比普通建筑在保持室内相对湿度方面具有明显优势,可以有效避免冬季由于冷风渗透造成的室内空气相对湿度的降低。实际调查结果表明,北方冬季近零能耗建筑的室内湿度一般都在30%以上。冬季空调集中加湿耗能较大,因此根据近零能耗建筑的优势,冬季不设置空气加湿系统。本条表中所列冬季室内湿度为舒适度要求,不参与设备选型和能耗指标的计算。

近零能耗建筑优先使用被动式技术营造健康和舒适的建筑室内环境。在过渡季,通过自然通风及高性能的外墙和外窗遮阳系统保证室内环境;冬季通过供暖系统保证冬季室内温度不低于20℃,相对湿度不低于30%;夏季,当室外温度高于28℃或相对湿度高于70%时以及其它室外环境不适宜自然通风的情况下,主动供冷系统将会启动,使室内温度不高于26℃,相对湿度不高于60%。全年处于动态热舒适水平,大部分时间处于热舒适Ⅰ级。突出以人为本,且不盲目追求过高的舒适度和温湿度保证率。

本条中的“主要房间”是指建筑中人员长期停留的房间,包括卧室、起居室、办公室等,其他人员短期停留的空间如走廊、电梯厅、地下车库等公共区域的热湿参数应按照实际需求设定,并应满足现行相关标准的规定。

4.0.2 近零能耗居住建筑主要房间的室内新风量不应小于30(m3/h·人)。近零能耗公共建筑的新风量应满足现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50376的规定。

【条文说明】室内空气质量是室内主要环境影响因素。病态建筑综合症(Sick Building Syndrome,SBS)和建筑相关疾病(Building-related illness,BRI)以及化学物质过敏症(Multiple Chemical Sensitivity,MCS)的出现使人们认识到提高建筑新风量是构建健康建筑(Health Building,HB)的必然选择,特别是SARS危机之后,增加新风量更成为应对SARS的主要技术措施。同时,美国ASHRAE标准62还特别规定不允许用空气净化器完全替代室外新鲜空气,新风对于改善室内空气品质,减少病态建筑综合症具有不可替代的重要作用。因此,合理确定近零能耗建筑新风量对改善室内空气环境和保证室内人员的健康舒适具有重要的现实意义。

本条中的最小新风量指标综合考虑了人员污染和建筑污染对人体健康的影响。

高密人群建筑即人员污染所需新风量比重高于建筑污染所需新风量比重的建筑类型。按照目前我国现有新风量指标,计算得到的高密人群建筑新风量所形成的新风负荷在空调负荷中的比重一般高达20%~40%,对于人员密度超高建筑,新风能耗通常更高。

一方面,人员污染和建筑污染的比例随人员密度的改变而变化;另一方面,高密人群建筑的人流量变化幅度大,出现高峰人流的持续时间短,受作息、节假日、季节、气候等因素影响明显。因此,该类建筑应该考虑不同人员密度条件下对新风量指标的具体要求;并且应重视室内人员的适应性等因素对新风量指标的影响。为了反映以上因素对新风量指标的具体要求,该类建筑新风量大小参考ASHRAE Standard 62.1的规定,对不同人员密度条件下的人均最小新风量做出规定。通常会议室在舒适度要求上要比大会厅高,但只从健康要求角度考虑,对新风要求二者没有明显差别。会议室包括中小型会议室和大型会议室,在具体设计中,中小型会议室的人均新风量要大于大型会议室。

对于置换送风系统,由于其新鲜空气与室内空气混合机理与其他空调系统不同,其新风量的确定可以根据本条得到的新风量再结合置换通风效率进行修正后得到。

目前建筑室内空气污染物的种类增多和强度多变,包括人员污染物和建筑污染物(建材和设备);室外空气污染的加剧造成新风品质下降,导致室内空气品质很难提高。常规的居住建筑不设置机械新风系统,主要通过开窗进行自然通风。开窗通风是简便易行的获取新风的方式,也是近零能耗建筑在室外环境参数适宜的条件下推荐使用的被动式的消除室内余热余湿、提升室内空气品质的手段。在供冷供热季节,通过开窗通风获得新风的方式其效果无法保证,一方面由于需要维持室内热环境要求,开窗时间不能过长,因而新风量通常难以达到要求,另一方面在我国空气污染较为严重的地区,当室外重度雾霾发生时,通过直接开窗获得新风反而引起室内环境的恶化。

近零能耗建筑通过自然送风和机械通风两种方式结合向室内提供充足健康的新鲜空气。近零能耗建筑应具备良好自然通风能力,当室外空气参数适宜通风时,自然通风可向室内提供充足的空气,保证室内良好的空气品质。当室外空气不适宜通风时,如室外温度过高或过低、雾霾严重,近零能耗建筑的机械通风系统可向室内提供充足健康的新鲜空气,保证全年室内良好的空气品质。

在人员密集的公共场所,如会议室等,在运行中有时也会通过监测室内二氧化碳浓度进行新风量控制。设计新风量指标是综合考虑人员污染和建筑污染对人体健康的影响确定的。室内二氧化碳的来源主要是人员的呼吸产生的二氧化碳。因此当使用室内二氧化碳浓度作为新风量指征时,意味着仅考虑了人员污染的情况。

我国《室内空气中二氧化碳卫生标准》GB/T17094-1997规定:室内空气中二氧化碳卫生标准值小于等于0.10%(2000mg/m3)。这个浓度值折算为百万分之一体积浓度为1000ppm。但该标准中并未根据室内环境的不同功能及人员暴露时间进行进一步区分说明。根据欧洲标准EN 15215-2007《建筑物选址室内空气质量、热环境、照明和声学的能量性能设计和评估用室内环境输入参数》,室内环境要求分为四个等级:优异、优等、可接受、差,对应的室内二氧化碳控制值见表3。本标准参照其“优等”水平作为人员长期停留区域的要求,参照其“可接受”水平作为人员短期停留的区域要求。本条所指人员长期停留区域,指卧室、起居室、办公室、会议室等,人员短期停留区域指走廊、电梯厅、地下车库等人员短期停留的公共区域。

表3 欧洲标准中二氧化碳超出室外浓度值控制目标(EN 15215-2007)

*室外二氧化碳浓度值一般为350-450ppm。

在我国近零能耗建筑中,对于人员密集场所二氧化碳的体积浓度控制可参照表4的数值。

表4 人员密集场所室内二氧化碳体积浓度要求

近年来,空气中的细颗粒物(PM2.5)造成的污染引起全社会的高度关注。空气中的细颗粒物(PM2.5)指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。越小的颗粒物对人体健康危害越大。直径10微米的颗粒物通常沉积在上呼吸道,而直径2微米以下的细颗粒物可深入到支气管和肺泡,其携带的有毒有害物质会直接影响肺的通气功能,诱发人体疾病,威胁人体健康。因此,随着人们对细颗粒物(PM2.5)影响人体健康认识的逐渐深入,室内细颗粒物(PM2.5)浓度已成为室内环境质量的重要 指标之一。

我国《环境空气质量标准》GB3095-2012在室外基本监控项目中增设了PM2.5年均、日均浓度限值,要求居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区PM2.5年平均值不超过35μg/m3,24小时平均值不超过75μg/m3。《建筑通风效果测试与评价标准》JGJ/T 309-2013中规定室内PM2.5日平均质量浓度宜小于75μg/m3。欧洲标准中,PM2.5年暴露平均浓度为10μg/m3,日平均浓度为10-40μg/m3。美国ASHRAE标准《可接受的室内空气质量通风标准》ASHRAE 62.1-2013中建议PM2.5质量浓度为15μg/m3,这与世界卫生组织(WHO)对PM2.5确立的第三个过渡期目标值大致相当。

对于近零能耗建筑中人员长期停留的房间,可参考世界卫生组织第三个过渡期目标值,室内PM2.5浓度24小时平均值不超过37.5μg/m3,与欧美现行室内空气品质要求的限值相当。

4.0.3近零能耗居住建筑室内噪声昼间不应大于40 dB(A),夜间不应大于30 dB(A)。酒店类建筑的室内噪声级应满足现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118中室内允许噪声级一级的要求;其他建筑类型的室内允许噪声级应满足现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118中室内允许噪声级高要求标准的规定。

【条文说明】世界卫生组织(WHO)通过专家组对噪声与烦恼程度、语言交流、信息提取、睡眠干扰等关系的调研以及对噪声传递的研究,发表了噪声限值指南见表5。

表5 世界卫生组织(WHO)对住宅室内噪声的推荐值

我国现行国家标准《声环境质量标准》GB3096-2008按照区域的使用功能特点和环境质量要求,将声环境功能区分为五种类型,其中要求最高的为康复疗养区等特别需要安静的区域昼间等效声级限值为50dB(A),夜间等效声级限值为40dB(A)。现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118-2010中对高要求住宅的卧室、起居室(厅)内允许的噪声级为卧室昼间允许噪声级为40 dB(A),夜间允许噪声级为30dB(A)。室内噪声不仅和建筑所处的声功能区、周边噪声源的情况有关,而且和建筑物本身的隔声设计密切相关。近零能耗建筑采用高性能的建筑部品,应具有较好的隔声能力。根据国内外的标准和现有隔声技术情况,确定了近零能耗建筑应具备较高水平的室内声环境。

近零能耗建筑通过技术手段控制室内自身的声源和来自室外的噪声,室内噪声源一般为通风空调设备、电器设备等;室外噪声源则包括来自建筑外部的噪声(如周边交通噪声、社会生活噪声、工业噪声等),设计过程中应计算外墙、楼板、分户墙、门窗的隔声性能验证建筑室内的声环境是否满足要求。

5 建筑能耗指标

5.0.1近零能耗居住建筑的能耗指标及气密性指标应满足表5.0.1的规定。

表5.0.1近零能耗居住建筑能耗指标①及气密性指标

注:①表中m2为套内使用面积,套内使用面积应包括卧室、起居室(厅)、餐厅、厨房、卫生间、过厅、过道、储藏室、壁柜等使用面积的总和;

②(Wet-bulb degree hours 20)为一年中室外湿球温度高于20℃时刻的湿球温度与20℃差值的累计值(单位:kKh);

③(Dry-bulb degree hours 28)为一年中室外干球温度高于28℃时刻的干球温度与28℃差值的累计值(单位:kKh);

④供暖、空调及照明能耗值可参考附录B。

【条文说明】民用建筑分为居住建筑和公共建筑,其中居住建筑中包含住宅、宿舍、养老院、公寓、幼儿园;其中住宅类建筑是指供家庭居住使用的建筑(含与其他功能空间处于同一建筑中的住宅部分),简称住宅,住宅是居住建筑中最主要的类型。随着时代的发展,居住建筑中非住宅类建筑的使用模式和建筑特点逐渐接近公共建筑,因此考虑到建筑的特征,本标准居住建筑的能耗指标适用于居住建筑中的住宅类建筑,居住建筑中的非住宅类建筑的能耗指标参照公共建筑,这种划分方式也和国际上主流划分方法一致。近零能耗建筑的本质是使建筑达到极高的建筑能效,通过提高建筑围护结构热工性能、关键用能设备能源效率等性能指标提升建筑能效,并最终体现在建筑物的负荷及能源消耗强度。

能耗的计算范围为建筑供暖、空调、照明、通风等提供公共服务的能源系统,不包括炊事、家电和插座等受个体用户行为影响较大的能源系统消耗。

近零能耗居住建筑的能耗指标的控制逻辑为通过充分利用自然资源、采用高性能的围护结构、自然通风等被动式技术降低建筑的能量需求,在此基础上,利用高效的供暖、空调及照明技术降低建筑物的供暖空调和照明系统的能源消耗,同时建筑内使用高效的用能设备和利用可再生能源,降低建筑总能源消耗。

近零能耗居住建筑以被动式技术为主,不同气候区的住宅类建筑的被动式技术有所区别,应强调气候的适宜性。被动式技术增量成本相对较小,运行管理简单,因此更适用于住宅类建筑。同时,例如高性能外墙、外窗等被动式技术在提高建筑能效的同时,还可以大幅度提高建筑质量和寿命,改善居住环境。研究结果表明,近零能耗居住建筑具有较好的经济和社会效益,其能效提升伴随而来室内环境和建筑质量的提升对使用者具有重大意义。同时其技术路线相对成熟,运行管理简单,并可以不需要传统的供热系统。

因此整体而言,控制单位面积供暖年耗热量和供暖年耗冷量目的是通过被动技术将建筑物的冷热需求降到最低,低至仅新风系统即可承担建筑的冷、热负荷,不再需要传统的供热和供冷设施,使近零能耗居住建筑的经济性产生质的变化。

近零能耗建筑的技术指标确定主要基于以下原则:第一在现有建筑节能水平上大幅度提高,尤其在严寒和寒冷地区,可不采用传统供暖系统;第二,建筑实际能耗在现有基础上大幅度降低;第三,能耗水平基本与国际同地区持平。

建筑能耗中供暖和空调能耗与围护结构和能源系统效率有关,照明系统的能耗与天然采光利用、能源系统效率和使用强度有关,通过优化近零能耗居住建筑技术可以降低供暖空调、照明能耗;生活热水、炊事、家用电器等生活用能与建筑的实际使用方式、实际居住人数、家电设备的种类和能效等相关,均为建筑设计不可控因素,在设计阶段准确预测和考虑存在一定的难度,因此在技术指标中不予考虑。

通过技术经济分析,现阶段近零能耗居住建筑具有比较好的经济性。近零能耗建筑住宅类建筑是现阶段建筑节能技术最高水平的集成,强调在降低建筑自身能耗的前提下,充分利用建筑场地内的可再生能源,减少建筑对城市能源系统的依赖和对环境的影响。

建筑光伏系统是建筑可再生能源利用的重要方式之一,随着光伏系统组件价格的变化,在政策补贴的条件下,建筑光伏一体化系统的经济性正逐渐变化,但经济性受到居民用电需求、系统构建成本、贷款利率、贷款比例等因素的共同影响,推荐光伏系统以建筑自身消纳为主,利用上网提供,提高光伏系统的经济性和稳定性。

建筑的气密性影响建筑的保温、防潮、隔声、防火和舒适性,是建筑品质的必要条件,另外从健康的角度,通过开启门窗的自然通风是非常有益的,但建筑气密性差导致的无组织通风并不能保证有效和健康,因此为了保证建筑在采用机械通风时具有良好的气密性,对建筑物的气密性进行要求。气密性的等级要求主要参照欧洲标准,并对室内外温差小的南方地区相对降低了气密性的要求,但依然在现行节能标准的基础上有较大幅度的提升。

5.0.2近零能耗公共建筑能耗指标及气密性指标应满足表5.0.2要求。

表5.0.2近零能耗公共建筑能耗指标及气密性指标

注:①节能率和可再生能源贡献率的计算方法见附录A。

②不同气候区典型建筑能耗值见附录B。

【条文说明】本条适用于非住宅类建筑,包括公共建筑和居住建筑中的非住宅类幼儿园、养老院等。非住宅类建筑功能复杂、用能特征差异大,不同气候区不同类型的非住宅类建筑的建筑节能路线侧重点不同,因此必须更强调气候的适应性,针对建筑使用特征,因地制宜制定合理的近零能耗建筑技术路线。

被动式技术是非住宅类建筑实现近零能耗的基础,但在一些气候区的一些建筑类型其节能效益已经有限,因此技术上以被动式技术为基础,以主动式技术和可再生能源利用为主。因此非住宅类建筑以相对节能率和可再生能源利用率作为约束性性能指标,而不约束负荷。

在设计的过程中,应充分利用建筑方案和设计中的被动式措施降低建筑物的负荷,例如在以空调为主的气候区采用舒展、架空、利于通风的建筑形式,在以供暖为主的气候区采用紧凑的建筑形式;因地制宜利用遮阳装置和采光性能优异的遮阳型玻璃,在不影响使用和舒适度的前提下,适度增加不需要供暖和空调室内室外过渡区域和公共区域的面积等。

建筑能耗形成机理复杂,影响建筑能耗的因素众多,通常国际上公认的实现零能耗建筑的技术路径分为三类,首先采用被动式技术和提升围护结构性能降低建筑的供暖空调能量需求,包括优秀的建筑设计、自然通风、非透明围护结构(外墙、屋面)的热工性能、透光围护结构(外窗)的热工性能及光学性能、遮阳装置等;其次,提高建筑能源系统的能效,包括提高新风热回收效率、提升输配系统设备(水泵、风机)的效率、提升建筑冷热源(锅炉、冷水机组)系统的能效来降低建筑物的能源消耗;第三,增加可再生能源系统的能源供应。在常规的建筑理念中,可再生能源系统一般作为建筑能源系统的补充,其产能量受建筑所在地域的资源和地理环境限制,系统形式也较为多变。

不同气候区不同类型的非住宅类建筑能耗强度差别很大,按照地区和功能要求非住宅类建筑的绝对能耗强度在实际执行过程中难度较大,也不便于近零能耗建筑的推广,在研究和调研的基础上,吸收了借鉴了美国、欧盟、日本等国家的成功经验,并沿用我国非住宅类建筑节能设计标准中相对节能率计算方法,针对非住宅类建筑以基于参照建筑的相对节能率作为近零能耗建筑的技术指标,避免了技术指标过于复杂的问题,并提高了技术指标的适用性和有效性。同时在附录中提供终端能耗和一次能源消耗量作为工程实践的参考。

已有工程实践表明,小型非住宅类建筑的超低能耗和近零能耗目标比较易于达成,随着建筑体量的增加和功能的多样化,建筑冷负荷强度变大,单位建筑面积可利用场地内的可再生能源资源变小,实现超低能耗建筑和近零能耗建筑的难度加大,此时在充分降低建筑自身能量需求的前提下,建筑需要更多的可再生能源以达到近零能耗的目标,在建筑设计时,应充分考虑多种技术方案,通过综合比较确定最优的技术路线。

现阶段,例如航站楼、候车楼、短时间使用的体育场馆等类型的建筑实现近零能耗建筑的难度很大,需要通过详细的技术经济分析,确定其实现近零能耗的可行性和合理性。

建筑的标准能耗是在设计阶段,在标准气象条件和运行工况下计算的理论建筑能耗,评价建筑的理论能源消耗的数据,建筑实际能耗受实际气象条件、使用方式、人均使用面积、使用时间、室内环境参数等多种因素影响,导致建筑标准能耗和实际使用能耗存在一定差距。

6 技术性能指标

6.1 围护结构

6.1.1居住建筑非透光围护结构平均传热系数可按表6.1.1选取。

表6.1.1 居住建筑非透光围护结构平均传热系数表

【条文说明】近零能耗建筑节能设计以建筑能耗值为约束目标,因此根据不同地区和不同建筑的具体情况,非透光围护结构的传热系数限值不应该是唯一的,可以通过结合其它部位的节能设计要求进行调整,因此表6.1.1是在大量的相应典型居住建筑模拟和示范工程应用调研的情况下给出来的推荐参考值范围,这些推荐值不等同于节能设计规定限值,对于不同的建筑节能设计条件,该推荐值范围是可以被突破选用的。


 

·
ENGEL推出用于大批量生产轻质热塑性复合材...
·
杨桂生博士29岁独闯上海滩,用了27年改写中...
·
庞巴迪凭创新复合材料机翼获得英国麦克罗伯...
·
助力快速原型设计 杜邦推出2款新品耗材
·
这场570人的大会,完全没有塑料制品!| 绿...
·
最新!武汉工程大学取得3D打印材料重大突...
最新资讯
·
SABIC全球企业社会责任项目“为世界,零浪...
·
信和公司环保型核级涂料通过鉴定
·
ENGEL推出用于大批量生产轻质热塑性复合材...
·
中国上半年轮胎产量持续下滑
·
突如其来的风口!塑料垃圾桶生产将迎来爆发
·
杨桂生博士29岁独闯上海滩,用了27年改写中...
·
塑料包装巨头ALPLA承诺到2022年将碳足迹减...
·
新型超低VOC水性涂层技术 打造安全座椅系...
·
庞巴迪凭创新复合材料机翼获得英国麦克罗伯...
·
长江橡胶破产!2家广饶轮胎企业被拍卖
·
DIC环保解决方案——变废为宝
·
透明塑料袋大限将至?