中国建筑节能标准综述与评析

时间:2022-08-17 07:00:46

中国建筑节能标准综述与评析

一、建筑节能标准的重要作用

建筑节能标准群,是保证《节约能源法》、《可再生能源法》、《建筑节能管理条例》等法律、法规、条例贯彻执行的技术支撑,是宏观技术经济政策的有效措施,是科技成果转化为生产力的桥梁和纽带,是推动低碳绿色建筑技术开发和应用,促使工程项目建设方式、建筑发展、城镇化乃至整个社会经济向高能效、低能耗和低碳排放的模式转型,实现经济、社会和环境协调统一的有力手段。

德国、法国、英国、欧盟、美国和日本等发达国家在建筑节能领域积累的先进经验也表明,建筑领域节能潜力巨大;法规、节能目标和技术标准构成的政策措施,贯彻执行标准是实现建筑节能目标的有效途径,是实现建筑低碳绿色发展的重要技术政策;建筑用能管理,遵循着从建筑本体的措施控制,到建筑能耗的目标控制,再到一次能源的利用效率控制的发展规律。

我国建筑节能工作起步于上世纪八十年代,1986年原建设部批准第一项居住建筑节能设计标准,2005年以来,建筑节能及相关标准的修订工作,得到了深入发展,“十一五”期间全面实施以四项建筑节能设计标准为核心的建筑节能标准群,为顺利实现建筑节能“十一五”规划目标1.1亿吨标煤做出了重要贡献。也必将在全国节能减排形势不断严峻的情形下,为实现建筑节能“十二五”规划目标1.16亿吨标煤做出重要贡献。

二、建筑节能标准体系初步建立

建筑节能标准,是推动我国建筑节能工作的重要手段,从上世纪八十年代起,我国就开始为民用建筑制定相应的节能标准。2005年,我国针对全国不同气候区,涵盖公共建筑与居住建筑的节能50%节能设计标准体系已基本建立。至今,建筑节能设计标准的发展,经历了三个阶段:节能30%、节能50%和节能65%。

针对居住建筑,1986年原建设部了我国第一部民用建筑节能设计标准,即《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86)。该标准适用于严寒寒冷地区的采暖居住建筑,提出了节能30%的目标。1995年,完成第一次修订,了《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95),节能目标提高到50%。2010年,完成第二次修订,了《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010),节能目标提高到65%。2001年原建设部了行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2010),2010完成第一次修订,节能目标50%一直沿用,没有变化。2003年原建设部了行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2003),节能目标50%,该标准正在修订中。

针对公共建筑,2005年原建设部了国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005),自2005年7月1日实施,提出了针对“基准建筑”节能50%的公共建筑节能目标,目前该标准正在修订中。2009年了行业标准《公共建筑节能改造技术规范》(JGJ176-2009),《公共建筑节能检测标准》(JGJ176-2009)。

目前,我国许多地区已在推进建筑节能第三阶段节能65%的目标,从标准颁布和实施的时间来看,行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26-2010)比相同气候区的地方标准滞后,如北京、天津、河北、大连、黑龙江、兰州等地,《北京市居住建筑节能65%的设计标准》于2004年7月1日实施;《大连市居住建筑节能设计(节能65%)规定》,2006年1月1日实施;《河北省居住建筑节能设计标准(节能65%)》,2007年5月1日实施;《黑龙江省居住建筑节能65设计标准》,2008年6月1日实施。

与此同时,在全国大规模推进节能65%设计标准遇到困境。由于气候条件、节能技术的节能效果、节能率计算方法以及不同地区经济发展差异的影响,夏热冬冷与夏热冬暖地区,尚未大规模推进节能65%设计标准,仅重庆、上海等地颁布了居住建筑节能65%设计标准,其实施时间分别为2008年1月和10月。

绿色建筑方面,2006年,建设部组织编制了《绿色建筑评价标准》(GB50378-2006),2007年又出台了《绿色建筑评价技术细则》和《绿色建筑评价标识管理办法》,开始建立适合中国国情的绿色建筑评价体系。 此外,《民用建筑绿色设计规范》(JGJ/T229-2010)于2011年10月1日起实施。各省市也依据新颁布的绿色建筑标准,制定符合当地气候条件、地方建筑传统的绿色建筑实施细则和评估办法,形成比较完善的绿色建筑评估标准规范体系。

可再生能源利用方面,为进一步推动可再生能源在建筑领域的应用,先后了《风力发电机组 设计要求》(JB/T 10300-2001)、《离网型户用风光互补发电系统 第1部分:技术条件》、(GB/T 19115.1-2003)《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB50364-2005)、《太阳能供热采暖工程技术规范》(GB50495-2009)、《民用建筑太阳能热水系统评价标准》(GB/T50604-2010)、《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》(JGJ203-2010)以及《光伏建筑一体化系统运行与维护规范》(JGJ/T264-2012)等标准。

此外,围绕大力发展节能省地环保型建筑和建设资源节约型环境友好型社会,建设部先后批准了《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50411-2007)、《建筑工程绿色施工评价标准》(GB/T50640-2010)、《民用建筑能耗数据采集标准》(JGJ154-2007)、《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008、《居住建筑节能检测标准》(JGJ/T132-2009)、《公共建筑节能检测标准》(JGJ/T177-2009)、以及《公共建筑节能改造技术规范》(JGJ176-2009)等几十项重要的国家标准和行业标准。至此,覆盖设计、施工、验收、评价等环节的建筑节能标准体系初步形成。

三、标准体系尚需完善

工程建设标准体系,一般是指工程建设标准之间存在着客观的内在联系,它们相互依存、相互制约、相互补充和衔接,成为一个科学的有机整体。从理论上讲,标准体系就是一定数量(包括现行、在编和拟编)的标准项目,按照其相互间内在或外在的关联关系,遵循一定的划分或组合规则,为实现某项或多项目标而构成的一个或多个标准系列或集合。建立并实施科学规范的工程建设标准体系,可以达到全面覆盖、避免重复和矛盾,做到以最小的资源投入获得最大的标准化效果的目的,可以实现对工程建设标准化的科学管理和标准项目的合理布局,从而保障建筑节能工作有据有序进行。

建筑节能标准属于工程建设标准,建筑节能标准体系是工程建设标准体系的子体系。工程建设标准体系可按专业、行业、主题等分别构建不同的标准体系。建筑节能标准体系属于主题标准体系,从形式上尽量与既有的其他专业标准体系相统一,由体系综述、标准体系框架图、各“层次”标准体系表、各标准项目适用范围说明等构成。

建筑节能为非传统专业,其构成不同于传统的专业标准体系,它必须融合其他各专业技术,通过对建筑物的设计、建造到运行管理的各环节进行协同控制,从而达到节能目标要求,其在专业技术上的综合性和目标上的唯一性决定其体系内各标准间无法存在共性提升等涉及学科内涵的关系。因此,建筑节能标准体系中的层次间更多地体现了控制指导或技术产品的支撑关系;同层次不同环节间的标准,其内在关系将反映于原相应专业的标准体系中。

建筑节能体系框架分为三个层次:一是目标层次,即某气候区某类建筑的节能目标;二是工程标准层次,即从设计、施工与验收、运行管理等多个环节加以控制,达到提高建筑能效的目标;三是产品层次,即要实现以上环节的节能目标所必需的节能产品、材料与设备支持。该体系满足PDCA四阶段循环理论要求,即制定目标和计划(Plan)、执行计划(Do)、检查计划和目标完成情况(Check)、对计划进行调整并不断改善(Adjustment)。因此,建筑节能标准体系框架是科学的。

然而,进一步分析我国建筑节能标准体系中的各项标准,只是基本覆盖了工程层次到产品层次的标准,涵盖了建筑设计、建造、运行和评价环节,但目标层次方面,仍以主要目标要求依附于有关的技术法规或行政法规当中的形式存在,尚缺乏真正意义上目标层次的标准。因此,建筑节能标准体系是重局部过程控制措施,缺总体目标层次标准。PDCA环节缺失,无法实现循环,无法实现更高的管理目标,更无法回答实施建筑节能标准达到了怎样的效果、实施建筑节能标准中国建筑能耗实现了怎样的控制等问题。

这也是由我国建筑节能设计标准制定过程造成的。我国的建筑节能设计标准的发展,经历了三个阶段:节能30%、节能50%和节能65%。基准是以各地1980-1981年住宅通用设计的建筑物的耗热量指标计算值,经线性处理后的数据作为基准能耗;在此能耗值的基础上,确定节能居住建筑全年的采暖能耗降低的比例,作为节能目标;再按此节能目标对建筑、热工、采暖、空调系统设计提出节能措施要求。因此,我国各气候区域建筑节能设计标准的共同点都是采用过程控制指标,如建筑围护结构热工性能指标(围护结构传热系数、遮阳系数、体形系数、窗墙比等)、采暖空调系统(设备)性能指标(主机性能系数COP(EER)、空调系统设计能效比DEER、输送能效比ER、室外管网输送效率、锅炉效率)等性能评价指标,以及建筑节能分项综合指标(建筑物耗热量、耗冷量、采暖、空调全年用电量),但也是采用动态模拟分析软件,选取典型建筑按照典型工况计算得到的指标值,并非实际的建筑采暖能耗,无法量化实际的建筑节能效果。

四、建筑用能目标控制的必要性

全面推进建筑节能工作,有利于减少建筑能耗,节约能源;有利于减少温室气体排放,减轻大气污染,改善环境质量;有利于传统建筑业的改造和提升,转变城乡建设增长方式,调整经济结构,实现建设事业可持续发展。为此,国务院文件多次要求编制建筑能耗标准。2010年,《国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知》(国发〔2010〕12号)要求加快完善法规标准规定:完善单位产品能耗限额标准、用能产品能效标准、建筑能耗标准等。2011年,《财政部、住房城乡建设部关于进一步推进公共建筑节能工作的通知》(财建[2011]207号)明确规定:(一)严格执行节能标准。把能耗标准作为建筑项目核准和备案的强制性门槛,遏制高耗能建筑的建设。(二)加强节能监管体系建设。建立能耗限额标准。(三)实施能耗限额管理。2011年,《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》(国发〔2011〕26号)规定:建立完善公共机构能源审计、能效公示和能耗定额管理制度。

建筑能耗标准对国家能源安全、低碳发展战略、对建设两型社会、对建筑可持续发展具有重要意义,对深化建筑节能工作亦有重要作用。目前,为完善建筑节能标准体系,落实国务院文件要求,住建部已启动工程建设国家标准“建筑能耗标准”编制工作,为尽快实现建筑节能工作从措施控制向目标控制转变提供技术支撑。

建筑能耗标准作为重要的基础性国家标准,遵循了“研究先行”的原则。研究过程中,在近年建筑能耗基础数据收集工作的基础上,研究了建筑能耗指标现状值,约束值、引导值的作用与意义,借鉴了发达国家建筑能耗标准制定的先进经验,考虑我国国情,提出了建筑能耗标准编制技术路线:以统计、监测、审计的实际运行能耗数据为基础,以降低高能耗建筑的实际能耗值为目的,并结合我国当前建筑节能技术、经济、社会发展的需求,制定科学、合理、可操作性强的建筑能耗标准,为国家宏观管理部门提供决策支持。

建筑设计是影响建筑用能其中的一个重要环节。现行的节能设计标准从本质上来讲是通过建筑朝向、窗墙面积比、体系系数、围护结构热工性能以及用能设备性能的规定来提升设计阶段的节能设计水平,从而为建筑节能目标的实现打下良好基础。

总之,完善建筑节能标准体系,开展建筑能耗标准编制,加快建筑能耗标准的出台,有利于严格控制新建建筑能耗水平;有利于提升建筑用能管理水平,提高建筑能源利用效率;有利于规范建筑节能市场良性、健康发展,推动EMC及建筑碳交易等市场行为的开展;有利于促进建筑节能技术进步和产品创新;有利于引导良好的建筑用能行为习惯,减少能源浪费。

作者单位:住房城乡建设部标准定额所

[文献标识码]C

[文章编号]1671-3362(2013)03-0036-02

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