《绿色建筑评价标准》
——节能与能源利用
中国建筑科学研究院王清勤叶凌
DOI:10.16116/j.cnki.jskj.2015.04.003
1、背景介绍
众所周知,我国的绿色建筑发展自建筑节能等相关工作。在我国,建筑节能工作始于20世纪80年代。国务院早在1986年就发布了《节约能源管理暂行条例》,明确要求建筑物设计采取措施减少能耗。随后,原城乡建设环境保护部也配合出台了《城市建设节约能源管理管理实施细则》;原国家建筑材料工业局、原建设部、农业部、原国家土地管理局还联合成立了全国墙体材料革新与建筑节能领导小组和办公室。目前,在我国《节约能源
法》中也专设了“建筑节能”一节,规定了建筑节能监管部门、建筑节能标准执行、房屋销售明示节能信息、公共建筑室内温度控制、供热计量和用热收费、加强城市节约用电管理、鼓励节能建材和设备使用等。《节约能源法》、《民用建筑节能条例》与《公共机构节能条例》、《民用建筑节能管理规定》共同形成了建筑节能工作领域比较完备的法律法规规章体系。
自“九五”开始,原建筑部、现住房城乡建设部开始制定实施专门的建筑节能计划或规划,以五年为周期具体实施建筑节能工作(目前为《“十二五”建筑节能专项规划》),与我国的国民经济和社会发展规划保持一致。近30年来,我国的建筑节能工作:在建筑类型上,由居住建筑到公共建筑再到工业建筑,由新建建筑到既有建筑;在地域上,由北方采暖区到中部夏热冬冷区再到南方夏热冬暖区,由几个城市到一般城市城镇再到广大农村;在基于20世纪80年代初水平的节能目标上,由采暖居住建筑节能30%到民用建筑节能50%再到目前的节能65%,部分地区还进一步提高至节能75%,取得了令世界同行瞩目的成就。
2、“节能与能源利用”章基本情况
“节能与能源利用”是标准的第5章,分为2节:第5.1节为“控制项”,包括4条评价条文;第5.2节为“评分项”,包括16条评价条文。16条评分项条文,又根据其所涉及专业分为建筑与围护结构、供暖通风与空调、照明与电气、能量综合利用4个分组单元。此外,对应于本章第5.2.3、5.2.4条,第11章“提高与创新”还分别有加分项条文(第11.2.1、11.2.2条)提出了更高层次要求;加分项第11.2.3条实际上也是能量综合利用方面的更高层次要求。
总体来看,本章有如下特点:
单项权重高:对于设计评价而言,“节能与能源利用”比5类指标权重的平均值0.2高出了4个百分点(居住建筑)或8个百分点(公共建筑);而对于运行评价而言,更是比7类指标权重的平均值0.14高出了5个百分点(居住建筑)或9个百分点(公共建筑)。
条文数量多:标准各评价技术章中,仅第5章“节能与能源利用”和第8章“室内环境质量”的条文数量(控制项+评分项)达到了20条;此外,第11章中加分项条文还有多条涉及节能与能源利用。
牵涉专业广:如以住房和城乡建设部绿色建筑评价标识专家委员会的专业划分来看,本章主要涉及建筑设计、暖通空调、建筑电气、建筑物理等4个专业,占比约半数,与其他章大多涉及
1、2个专业的情况存在一定不同。
3、本章条文修订思路和具体情况
在本章“控制项+评分项”以及4个分组单元的评价条文架构之下,对标准2006年版的条文进行了修订。修订工作既有继承,也有发展,具体情况汇总于表1。标准2006年版“节能与能源利用”类有30条评价条文(其中,住宅11条,公共建筑19条;控制项8条,一般项16条,优选项6条),除1条以外其余全部得到保留;而且,多数条文以文字修改和指标值调整为主,可见本部分条文的继承性和延续性良好。另一方面,不仅配合标准适用建筑类型、评价阶段、评分方法等方面的调整做了相应修改,还从
本章条文的系统全面、适用范围、操作实施等方面进行了补充完善,主要的思路是:
控制项条文在继承标准2006年版条文基础上有所整合,除配合标准本身适用建筑类型的扩展而有修改之外,不再新增内容。主要是将国家有关节能设计标准、照明设计标准中的强制性要求分别集中为1条控制项条文(电加热设备另为1条,因为是禁止类的规定),前者基本覆盖热工和暖通,后者针对照明;此外,依据《民用建筑节能条例》第十八条规定,并考虑建筑运行阶段的用能分析诊断,仍将能耗独立分项计量作为控制项(热计量已在此前控制项条文中)。
在标准评分项中设置分组单元,对各大类评价指标按照专业等进行细分,是标准本次修订的特色。对于节能与能源利用而言,建筑与围护结构、供暖通风与空调、照明与电气等前3个次分组单元,可实现与建筑节能率计算分析时的围护结构、供暖空调系统、照明设备等3方面一一对应;第4个次分组单元则考虑为能量回收、综合利用、可再生能源等内容,使得本章内容更加系统全面。
建筑与围护结构部分,首先是从建筑师角度提出规划设计方面的节能优化;其次在国家有关节能设计标准要求(非强制)基础上对自然通风予以进一步肯定;最后将分值重点落于围护结构热工性能上,提供了规定性指标和性能化方法两种可选的达标途径,引导其热工性能进一步提高。
暖通空调部分,一方面在设计工况上,分别要求了冷热源机组和输配系统的效率(作为系统能耗大户的冷热源机组,还另有加分项);另一方面在全年运行工况上,分别要求了有利于系统在过渡季节、部分空间等条件下节能运行的技术措施;最后,将分值重点落于系统全年能耗上,同样也按照节能率目标以及暖通空调贡献率,分档提出了优于常规系统15%的性能化要求。照明部分,也是从设计工况的照明功率密度(目标值)和运行工况的节能控制两方面提出要求;电气部分,则对电梯扶梯、配电变压器、水泵风机等照明系统以外的其他的、标准可控的主
要耗电设备提出了节能控制、能效等要求。
能量综合利用部分,基本沿用标准2006年版条文,主要是对可再生能源利用一条重点分配分值,并在用途分类的基础上也有更细致的分档要求;另将达标难度较大、但却最能体现梯级用能理念的分布式三联供系统,作为加分项予以引导鼓励;再加上原有的热回收和蓄能内容,意在表达标准对于节能的开源与节流并重的态度。
4、本章条文评价要点
以下,逐条(个别条文不含)提示本章的一些评价要求及注
意事项,供标准使用人员参考:
“表1标准“节能与能源利用”类条文框架及主要修订情况”在此处被略去,详细内容请查阅建设科技杂志2015年第4期!
第5.1.1条:按《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005强制性条文第4.1.2、4.2.2、4.2.4、4.2.6、5.1.1、5.4.3、5.4.5、5.4.8、5.4.9条、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010强制性条文第4.1.3、4.1.4、4.2.2、4.2.6、5.1.1、5.2.4、5.2.9、5.2.13、5.2.19、5.2.20、5.3.3、5.4.3、5.4.8条、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010强制性条文第4.0.3、4.0.4、4.0.5、4.0.9、6.0.2、6.0.5、6.0.6、6.0.7条、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012强制性条文第4.0.4、4.0.5、4.0.6、4.0.7、4.0.8、4.0.10、4.0.13、6.0.2、6.0.4、6.0.5、6.0.8条执行。
第5.1.2条:按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012强制性条文第5.5.1、8.1.2条、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005强制性条文第5.4.2条、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010强制性条文第5.1.6条、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010强制性条文第6.0.3条执行。
第5.1.3条:可参考住房城乡建设部2008年印发的国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统《楼宇分项计量设计安装技术导则》第4.2条。需注意本条仅适用于公共建筑。
第5.1.4、5.2.10条:按《建筑照明设计标准》GB50034-2013第6.3节执行。主要功能房间具体指《建筑照明设计标准》GB50034-2013第6.3.1~6.3.11条中所列各类房间或场所(但不含走廊、厨房、卫生间/厕所)。
第5.2.1条:报告建筑的朝向、体形、楼距、窗墙比的优化过程,及是否满足相关标准要求。第5.2.2条:窗户的可开启比例对室内的通风有很大的影响。对开推拉窗的可开启面积比例大致为40%~45%,平开窗的可开启面积比例更大;玻璃幕墙的开启方式有多种,通风效果各不相同。为简单起见,可将玻璃幕墙活动窗扇的面积认定为可开启面积,而不再计算实际的或当量的可开启面积。注意:对于既有外窗又有玻璃幕墙的建筑,分数应按本条第3款折算;有严格的室内温湿度要求的情况,以及建筑18层以上部分,本条不参评。
第5.2.3、11.2.1条:第1款考察屋面、外墙、外窗、幕墙的传热系数(不含夏热冬暖地区)和外窗、幕墙的遮阳系数(不含严寒地区);第2款考察由建筑围护结构形成的供暖空调负荷,即空调的围护结构冷负荷(包括传热得热冷负荷和太阳辐射冷负荷),供暖或空调的围护结构传热耗热量(包括基本耗热量和附加耗热量)和太阳辐射得热量。
第5.2.4、11.2.2条:注意对于既有《公共建筑节能设计标准》规定的各类冷热源机组、又有房间空调器和家用热水炉的情况,应同时满足本条要求。
第5.2.6条:优化前后的参照系统和实际系统,围护结构、设计参数等应一致;参照系统按常规形式考虑,但也应满足本标准第5.1.1、5.1.2条以及《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736所有强制性条文的要求。
第5.2.7条:注意采用房间空调器等分散式空调系统且外窗、玻璃幕墙可开启通风的情况可直接得分。
第5.2.8条:注意采用房间空调器等分散式空调系统的情况,本条第1、3款可直接得分。
第5.2.9条:按《建筑照明设计标准》GB50034-2013第7.3.1~7.3.4、7.3.7条执行。
第5.2.13条:对于集中式、半集中式空调系统,焓交换效率应不低于60%;对于带热回收功能的房间换气装置,温度交换效率不低于55%。注意其不参评条件。
第5.2.14条:提供了释能和蓄能两种可选的达标途径。如按前者,蓄能装置的释冷量不低于设计日空调冷量的30%,或保证电价峰值时段所有供暖空调热量;如按后者,则蓄能装置应能蓄存制冷制热设备在电价谷值时段全负荷运行制冷/热量的80%。注意其不参评条件。
第5.2.15条:注意其不参评条件。
第5.2.16条:对于住宅建筑的生活用热水情况,仍可沿用住户比例的简化方式;其他情况,则需计算可再生能源提供的热量/冷量/电量在总量中的占比,不同之处在于设计阶段按设计工况的功率计算,运行阶段按全年能耗量计算。注意热水、空调冷热量、电量等3种用途的得分可累计,但最高为10分。本标准对于可再生能源的界定,与我国《可再生能源法》第二条保持一致。
第11.2.3条:系统全年能源综合利用率按行业标准《燃气冷热电三联供工程技术规程》CJJ145-2010第3.3.5条计算。
5、结束语
综合以上介绍,还可进一步发现本章条文的如下特点:
在标准2006年版上的继承和发展。如前所述,本章条文不仅继承性和延续性良好,有利于标准适应和使用,而且充分考虑了建筑节能率的各方面贡献以及各用能系统的设计和运行,体现出较为全面的系统性;此外,评价条文在建筑类型和评价阶段的适用方面均有全局性。
在国家有关节能设计标准基础上进一步提升性能。控制项条文,引用国家有关节能设计标准(还包括照明设计标准)中的强制性要求,作为基本要求;评分项(还包括加分项)条文,一部分进一步引用其中部分推荐性要求,也有一部分要求在此前基础上的性能提升幅度,包括第5.2.3、5.2.4、5.2.6、5.2.10条,引导绿色建筑性能的进一步提升。
评价要求兼顾客观性和可操作性。由于有相关标准作为可靠的技术支撑,故本章条文的评价要求以具体措施为主,操作性强且客观性好。也有小部分条文评价的是性能(如第5.2.3条第2款和第5.2.6条),可让相关人员更直观地感受到建筑节能所产生的最终量化效果,但需注意其计算过程中的标准化。