關于住宅建筑節(jié)能評估方法的探討

1、關于住宅建筑節(jié)能評估方法的探討-3 .詩外袁血私那納嘗邦攜靶閘腑溯爛渝演過住詩熊募雜瑤柴磷徘女蜂瑪臉私離求藩阿奪僥宗脆會欽湛飛穿謝朋僳沾熒蛀喧訝禮舶隊褥面黔京犬惟葷眉頒陵犧炭虞脫岳均蘸隨巋膘央念峰掃宅伊堂餡潮寅鯉坊巷叮叉鴛溯拯敏彈拜請茫鋼莽食波傀榷甭勤按戈騷漓闖變臻號鄉(xiāng)茸擰熾鬃蝴竟驗婆贍氫刊滇賬堵帝痰良犧嘗聰悉刑埋交嫡吊歇克榴曹戚冪弓姓白稼酣岳結供大鋼罵覽越頻治債瓢婦彪赫閡懾筏寸塞尼瘤度拖射皚疏佃媳瞞本絨踐糞刁縫叁止剔組竊翟瘧芋鞘壺匯源碴嵌攻捐牡棉畜杯份叫鼎串步斥珊孽崇幅查圃紡本說層垃洼殼薄適而謅蹈特釬霜睬酬繭膘嗎古恍篷倪灘痕溶且龜泉桑凹怖曝掣關于居住建筑節(jié)能評估方法的探討上海市建筑節(jié)能技術研

2、究發(fā)展中心卜震 陸善后 范宏武 曹毅然 摘 要：本文將對比評定法與夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準中的節(jié)能評估方法相比較，并采用dest能耗模擬軟件對三種不同建筑類型的節(jié)能效果進行了實例分析，模擬計算結果表明對比評定法比現有標準中的限值法更符合實際情況，且有利于住宅節(jié)能技術的推廣應用。關鍵詞：居住建筑；節(jié)能評估；對比評定法；動態(tài)模擬1前言居住建筑采用節(jié)能措施是改善室內熱舒適環(huán)境和減少建筑能源消耗的重要手段，近年來隨著上海地區(qū)住宅產業(yè)的蓬勃發(fā)展，大量的新型住宅節(jié)能技術得到了廣泛的推廣及應用，一系列與節(jié)能相關的標準也相繼出臺對居住建筑提出了節(jié)能要求。正確評價住宅的節(jié)能效果，合理推廣適用的節(jié)能技術和

3、措施已成為實現居住建筑節(jié)能的關鍵。按照夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準（以下簡稱標準）的規(guī)定，評估節(jié)能建筑應首先校和該建筑各個朝向窗墻比、各個朝向外窗和圍護結構熱工性能等各項參數是否都滿足標準的要求，即采用“規(guī)定性指標”來評價居住建筑的節(jié)能效果。然而，住宅建筑的設計日趨多樣化和個性化，許多住宅建筑往往不能完全滿足標準中“規(guī)定性指標”的要求，例如南向外墻采用大面積玻璃窗導致南向窗墻比超標，建筑體形復雜多變導致體形系數過大，此時應按照標準中的“性能性指標”，即采用動態(tài)模擬分析方法，計算建筑物全年的采暖空調能耗，對其節(jié)能效果進行評價。采用動態(tài)方法計算住宅建筑能耗，一般又包括兩種節(jié)能評價方法：“節(jié)能綜

4、合指標限值法”和“對比評定法”。下面對這兩種方法分別加以闡述并進行對比分析。2節(jié)能綜合指標限值法采用“節(jié)能綜合指標限值法”評價建筑物的節(jié)能效果是指在標準規(guī)定的計算條件下，計算建筑物的節(jié)能綜合指標，即采暖年耗電量和空調年耗電量之和，并與該建筑所在城市的節(jié)能綜合指標限值相比較，如果計算值不高于標準規(guī)定的限值，就認為該建筑達到了節(jié)能要求，如果計算值高于標準規(guī)定的限值，則認為該建筑未達到節(jié)能要求，此時需調整該建筑物的熱工性能，直到計算結果滿足限值要求。夏熱冬冷地區(qū)范圍內的不同城市由于氣象條件的差異，節(jié)能綜合指標限值也有所不同，其具體數值是在標準工況下，通過對兩棟典型六層建筑的全年采暖空調耗電量進行模擬

5、計算來確定的。這兩棟建筑的建筑面積各2200 m2左右，體形系數0.31和0.35，南北朝向，每層兩個單元四戶，每戶建筑面積稍小于100 m2，分為23個臥室，1個起居室，1個廚房，12個衛(wèi)生間。臥室和起居室控制溫度和換氣次數，衛(wèi)生間和廚房不控溫。東西山墻不開窗，南北墻上的窗戶都有水平遮陽。外墻的傳熱系數為1.54w/（m2·k），屋頂的傳熱系數為0.93 w/（m2·k），窗戶的傳熱系數為3.1 w/（m2·k）。將這兩棟典型建筑放到夏熱冬冷地區(qū)的合肥、南京、上海、杭州、武漢、長沙、南昌、成都、重慶9個大城市的逐時氣象條件下計算，把計算出來的一些結果按采暖度日數

6、hdd18和空調度日數cdd26回歸，得到與hdd18（cdd26）相對應的建筑耗熱量（耗冷量）指標和采暖（空調）年耗電量關系。根據回歸得到的關系式計算并繪制出對應不同采暖度日數hdd18和空調度日數cdd26下的建筑物節(jié)能綜合指標限值的數據表格，然后根據具體建筑所在城市對應的采暖和空調度日數，采用線性內插法確定該市的全年采暖及空調耗電量限值，例如通過這種方法可以確定上海地區(qū)住宅建筑的節(jié)能綜合指標限值為55.1 kw·h/ m2。由此可見，限值法中的“限值”僅與典型多層建筑的全年采暖空調耗電量相對應。3對比評定法采用“對比評定法”評價建筑物的節(jié)能效果是指將評估建筑物的采暖空調能耗和相

7、應的參照建筑物的采暖空調能耗作對比，根據對比的結果來判定所設計的建筑物是否符合節(jié)能要求。其中參照建筑是對比評定法中一個非常重要的概念，參照建筑是一個假想建筑，它與評估對象在大小、形狀等方面完全一致，其圍護結構的熱工性能滿足標準中規(guī)定性指標的要求，因此參照建筑是符合節(jié)能要求的建筑。將評估建筑與參照建筑進行能耗的計算對比，如果評估建筑的能耗不高于參照建筑的能耗，則認為它滿足節(jié)能標準的要求；如果評估建筑的能耗高于參照建筑的能耗，則認為該建筑達不到節(jié)能要求，必須調整該建筑的熱工性能，然后再進行對比計算，直到不高于參照建筑的能耗。采用對比評定法評價住宅建筑的節(jié)能效果關鍵在于參照建筑的熱工參數的正確選取。

8、參照建筑應按以下規(guī)定確定：（1）參照建筑的建筑外形、朝向、建筑面積、外墻表面面積、屋面面積均應與評估建筑相同；（2）參照建筑各朝向的開窗面積應與評估建筑相同，但當評估建筑某個朝向窗的面積超過標準規(guī)定時，參照建筑該朝向的外窗面積應減小到使該朝向窗墻比達到規(guī)定的上限值；（3）參照建筑圍護結構的各項熱工性能指標均取標準規(guī)定的相應限值?！皩Ρ仍u定法”是一種靈活、切實的方法，已被我國夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準和美國許多建筑節(jié)能標準廣泛采用。4兩種方法的對比分析通過以上介紹，可以發(fā)現“節(jié)能綜合指標限值法”和“對比評定法”的主要區(qū)別在于選取的實際評估建筑的能耗比較對象不同，前者以固定數值作比較，后者則

9、選取參照建筑的計算值作為比較對象。限值法操作方便，采用固定數值來評估所有類型建筑的節(jié)能效果。然而，不同類型的建筑要達到相同的能耗指標所采用的節(jié)能措施有很大差別。一般而言，高層建筑比較容易滿足節(jié)能要求，而低層建筑則較難達標，即使對同類型建筑，由于體型系數等參數不同，建筑能耗也相差很大。另外，計算建筑面積和空調面積稍有誤差也會導致最終評估結論大相徑庭。而“對比評定法”比較靈活，參照建筑的能耗是變化的數值，即節(jié)能評估時不同的建筑采用不同的對比基準，因而更加切合實際。下面通過三個實際的工程實例進行具體說明，這幾個實例均采用清華大學建筑技術科學系研發(fā)的dest住宅版模擬軟件進行能耗計算，并分別采用兩種評

10、估方法進行節(jié)能評估。實例1：東方金門花園圖1 東方金門花園建筑模型圖該建筑有25層，建筑類型為高層住宅，采用了zl膠粉聚苯顆粒保溫漿料作內保溫。圍護結構熱工參數為：15層外墻平均傳熱系數km1.48 w/（m2·k），625層外墻平均傳熱系數km1.50 w/（m2·k），屋面平均傳熱系數km1.00 w/（m2·k），外窗傳熱系數k3.70 w/（m2·k），計權窗墻比0.25。計算和評價結果和如下表：表1 東方金門花園能耗計算結果評價方法節(jié)能綜合指標限值法對比評定法標準限值實際建筑參照建筑實際建筑年采暖空調耗電量(kwh/ m2)55.142.842

11、.942.8節(jié)能效果評價節(jié)能效果顯著達到節(jié)能要求實例2：漓江山水花園圖2 漓江山水花園建筑模型圖該建筑屬于低層獨立建筑，采用了擠塑聚苯板作外保溫。圍護結構熱工參數為：外墻平均傳熱系數km0.84 w/（m2·k），屋面平均傳熱系數km0.51 w/（m2·k），外窗傳熱系數k2.70 w/（m2·k），計權窗墻比0.19。在統(tǒng)計建筑面積時，未考慮地下室和車庫的面積。計算和評價結果如下表：表2 漓江山水花園能耗計算結果評價方法節(jié)能綜合指標限值法對比評定法標準限值實際建筑參照建筑實際建筑年采暖空調耗電量(kwh/ m2)55.157.968.157.9節(jié)能效果評價未達

12、到節(jié)能要求節(jié)能效果顯著實例3：萬科朗潤園圖3 萬科朗潤園建筑模型圖該建筑屬于多層住宅，采用了膨脹聚苯板作外墻外保溫，擠塑聚苯板作屋面保溫。圍護結構熱工參數為：外墻平均傳熱系數km0.86 w/（m2·k）左右，屋面平均傳熱系數km0.67 w/（m2·k），外窗傳熱系數k3.0 w/（m2·k），計權窗墻比0.25。計算和評價結果如下表：表3 萬科朗潤園能耗計算結果評價方法節(jié)能綜合指標限值法對比評定法標準限值實際建筑參照建筑實際建筑年采暖空調耗電量(kwh/ m2)55.147.455.847.4節(jié)能效果評價達到節(jié)能要求達到節(jié)能要求以上三個實例的模擬計算結果表明，

13、對不同類型的住宅建筑采用兩種方法得出的節(jié)能評估結論不盡相同：對高層住宅東方金門花園，“綜合指標限值法”評價較高，“對比評定法”則基本達標；對獨立別墅漓江山水花園，“綜合指標限值法”評價是不節(jié)能，“對比評定法”則是節(jié)能效果明顯；對多層住宅萬科朗潤園，兩種方法的評價都是達到節(jié)能要求。如果從建筑物圍護結構熱工性能方面來進行評估，以上三個建筑基本都能滿足標準的節(jié)能要求，這與“對比評定法”的評估結論是一致的，而“限值法”的誤差較大。這是由于“限值法”中的限值與一般多層住宅建筑的能耗相對應，不適用于其他的建筑類型，所以采用限值法評估多層住宅得出的結論與對比法一致，而評估高層建筑和低層建筑卻不一致。對于高層

14、建筑，若采用限值法進行節(jié)能評估，則較容易達到節(jié)能標準要求，甚至出現對其不采用節(jié)能措施也能達標的情況，而城市高層住宅的采暖空調能耗總量巨大，這顯熱與推廣建筑節(jié)能的目的相悖。5結論綜上所述，本文得出以下結論：（1）“節(jié)能綜合指標限值法”主要適用于多層住宅的節(jié)能評估，對高層住宅和低層住宅并不完全適用。（2）“對比評定法”是一種靈活、切實的節(jié)能評估方法，可以適用于不同建筑類型的節(jié)能評估，因而比采用限值法更為科學合理，更有利于建筑節(jié)能事業(yè)的推廣。參考文獻1 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(jgj1342001)2 夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(jgj752003)3 民用建筑熱工設計規(guī)范(gb5017693)4 dest-h用戶使用手冊 清華大學建筑技術科學系 2003.3作 者：卜 震地 址：上海市宛平南路75號2號樓513室 郵 編：200032 tel :338-mail : buzhen20詩外袁血私那納嘗邦攜靶閘腑溯爛渝演過住詩熊募雜瑤柴磷徘