導(dǎo)語：住宅建筑節(jié)能評估管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：隨著夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準的頒布，住宅的節(jié)能評估對節(jié)能工作的實施和推廣起到了至關(guān)重要的作用，本文分別探討了節(jié)能評估中常用的兩種方法——節(jié)能綜合指標限值法和對比評定法，并使用建筑能耗動態(tài)模擬軟件DeST，計算了三種不同類型住宅建筑的全年采暖空調(diào)能耗，采用這兩種節(jié)能評估方法分別分析了節(jié)能效果，結(jié)果表明對比評定法比現(xiàn)有標準中的限值法更符合實際情況，更有利于住宅節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：節(jié)能評估對比評定法參照建筑動態(tài)模擬

1前言

居住建筑采用節(jié)能措施是改善室內(nèi)熱舒適環(huán)境和降低建筑能源消耗的重要手段，近年來隨著我國住宅產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，大量的新型住宅節(jié)能技術(shù)得到了廣泛的推廣及應(yīng)用，一系列與節(jié)能相關(guān)的標準和規(guī)范也相繼出臺，對居住建筑提出了節(jié)能要求及節(jié)能措施。而評價住宅是否達到了節(jié)能標準就必然涉及到具體的節(jié)能評估方法，正確的節(jié)能評估方法有利于合理適用的節(jié)能技術(shù)及措施的推廣，是促進住宅節(jié)能事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

按照《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》（以下簡稱《標準》）的規(guī)定，評估節(jié)能建筑應(yīng)首先校和該建筑各個朝向的窗墻比和外窗以及圍護結(jié)構(gòu)熱工性能等各項參數(shù)是否都滿足《標準》的要求，即優(yōu)先采用“規(guī)定性指標”來評價居住建筑的節(jié)能效果。然而，住宅產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化進程促使住宅建筑的設(shè)計日趨多樣化和個性化，越來越多的住宅建筑不能完全滿足《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(dǎo)致南向窗墻比超標，建筑體形復(fù)雜多變導(dǎo)致體形系數(shù)過大，此時需采用《標準》中的“性能性指標”，即動態(tài)模擬分析方法，計算建筑物全年的采暖空調(diào)能耗，對節(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(diào)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(diào)整該建筑物的熱工性能，直到計算結(jié)果滿足限值要求。

夏熱冬冷地區(qū)范圍內(nèi)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(shù)值是在標準計算工況下，通過對兩棟典型六層建筑的全年采暖空調(diào)耗電量進行模擬計算來確定的。這兩棟建筑的建筑面積各2200m2左右，體形系數(shù)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100m2，分為2~3個臥室，1個起居室，1個廚房，1~2個衛(wèi)生間。臥室和起居室控制溫度和換氣次數(shù)，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(shù)為1.54W/（m2·K），屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)為0.93W/（m2·K），窗戶的傳熱系數(shù)為3.1W/（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(jié)果按采暖度日數(shù)HDD18和空調(diào)度日數(shù)CDD26回歸，得到與HDD18（CDD26）相對應(yīng)的建筑耗熱量（耗冷量）指標和采暖（空調(diào)）年耗電量關(guān)系。根據(jù)回歸得到的關(guān)系式計算并繪制出對應(yīng)不同采暖度日數(shù)HDD18和空調(diào)度日數(shù)CDD26下的建筑物節(jié)能綜合指標限值的數(shù)據(jù)表格，然后根據(jù)具體建筑所在城市對應(yīng)的采暖和空調(diào)度日數(shù)，采用線性內(nèi)插法確定該市的全年采暖及空調(diào)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55.1kW·h/m2。由此可見，限值法中的“限值”實質(zhì)上是典型多層標準建筑的全年采暖空調(diào)耗電量值。

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(diào)能耗和相應(yīng)的參照建筑物的采暖空調(diào)能耗作對比，根據(jù)對比的結(jié)果來判定所設(shè)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(jié)構(gòu)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(diào)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(guān)鍵在于參照建筑熱工參數(shù)的正確選取。參照建筑應(yīng)按以下規(guī)定來確定：（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(yīng)與評估建筑相同；（2）參照建筑各朝向的開窗面積應(yīng)與評估建筑相同，但當評估建筑某朝向外窗面積超過《標準》規(guī)定，參照建筑該朝向的外窗面積應(yīng)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(jié)構(gòu)的各項熱工性能指標均取《標準》規(guī)定的相應(yīng)限值。

“對比評定法”是一種靈活、切實的方法，已被《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》、上海市《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》以及國外許多建筑節(jié)能標準所廣泛采用。

4兩種方法的對比分析

通過以上介紹，可以發(fā)現(xiàn)“節(jié)能綜合指標限值法”和“對比評定法”的主要區(qū)別在于選取的建筑能耗比較基準上有所不同，前者以固定數(shù)值作為比較基準，后者則以參照建筑的模擬計算數(shù)值作為比較基準。限值法操作方便，采用固定數(shù)值來評估所有類型建筑的節(jié)能效果。然而相關(guān)的理論研究和大量的工程實踐表明，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(shù)等參數(shù)不同，建筑能耗也相差很大。另外，計算建筑面積和空調(diào)面積稍有誤差也會導(dǎo)致最終評估結(jié)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(shù)值，即不同的建筑采用不同的對比基準，因而更加切合實際。下面選取了位于上海地區(qū)的三棟住宅建筑，通過動態(tài)模擬計算，并采用兩種評估方法進行節(jié)能評估和節(jié)能分析，具體模擬計算均采用清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系研發(fā)的DeST住宅建筑節(jié)能評估軟件，計算條件與《標準》的規(guī)定一致。

實例1東方金門花園（見圖1）

該建筑有25層，建筑類型為高層住宅，采用ZL膠粉聚苯顆粒保溫漿料作內(nèi)保溫。圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)為：1－5層外墻平均傳熱系數(shù)Km＝1.48W/（m2·K），6－25層外墻平均傳熱系數(shù)Km＝1.50W/（m2·K），屋面平均傳熱系數(shù)Km＝1.00W/（m2·K），外窗傳熱系數(shù)K＝3.70W/（m2·K），計權(quán)窗墻比0.25。計算結(jié)果和評價結(jié)論見表1：

圖1東方金門花園建筑模型圖

表1東方金門花園能耗計算結(jié)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(diào)耗電量(kWh/m2)

55.1

42.8

42.9

42.8

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（見圖2）

圖2漓江山水花園建筑模型圖

該建筑屬于低層獨立建筑，采用擠塑聚苯板作外保溫。圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)為：外墻平均傳熱系數(shù)Km＝0.84W/（m2·K），屋面平均傳熱系數(shù)Km＝0.51W/（m2·K），外窗傳熱系數(shù)K＝2.70W/（m2·K），計權(quán)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。計算結(jié)果和評價結(jié)論見表2：

表2漓江山水花園能耗計算結(jié)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(diào)耗電量(kWh/m2)

55.1

57.9

68.1

57.9

節(jié)能效果評價

未達到節(jié)能要求

節(jié)能效果顯著

實例3東方城市花園（見圖3）

圖3東方城市花園建筑模型圖

該建筑為典型的六層多層住宅，采用膨脹聚苯板作外墻外保溫，擠塑聚苯板作屋面保溫。圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)為：外墻平均傳熱系數(shù)Km＝0.86W/（m2·K）左右，屋面平均傳熱系數(shù)Km＝0.67W/（m2·K），外窗傳熱系數(shù)K＝3.0W/（m2·K），計權(quán)窗墻比0.25。計算結(jié)果和評價結(jié)論見表3：

表3東方城市花園能耗計算結(jié)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(diào)耗電量(kWh/m2)

55.1

48.1

53.2

48.1

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(jié)果表明，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(jié)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（東方城市花園），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(jié)構(gòu)熱工性能方面來評估以上三個建筑，它們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(jié)論是一致的。另外按照對比評定法的定義，參照建筑符合節(jié)能標準，但若采用“限值法”來評估與低層建筑相對應(yīng)的參照建筑（漓江山水花園）時，卻得出不符合節(jié)能標準的結(jié)論，這顯然是自相矛盾的。究其原因，還是由于“限值法”中的限值對應(yīng)多層標準住宅建筑的能耗，不適用于其他的建筑類型，所以評估多層住宅時兩種方法的結(jié)論一致，而評估高層建筑和低層建筑時卻不相同。城市高層住宅建筑的全年采暖空調(diào)能耗總量巨大，遠大于其他建筑類型的能耗，應(yīng)加強節(jié)能方面的要求，而采用限值法評估，高層建筑很容易達到節(jié)能標準要求，甚至出現(xiàn)對其不采用節(jié)能措施也能達標的情況，這顯然違背了節(jié)能評估的最終目的。

5結(jié)論

使用動態(tài)模擬軟件DeST對不同類型住宅建筑進行能耗計算，并采用兩種節(jié)能評估方法進行節(jié)能評估，通過結(jié)果的對比分析，可以得出以下結(jié)論：

（1）現(xiàn)行節(jié)能標準規(guī)定采用的“節(jié)能綜合指標限值法”僅適用于多層住宅的節(jié)能評估，不宜應(yīng)用于其他類型，尤其是高層住宅的節(jié)能評估。

（2）“對比評定法”是一種靈活、切實的節(jié)能評估方法，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(xué)合理，更有利于建筑節(jié)能事業(yè)發(fā)展，值得借鑒推廣。

參考文獻

1中華人民共和國行業(yè)標準——夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準.JGJ134-2001.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001

2中華人民共和國行業(yè)標準——夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準.JGJ75-2003.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003

3朗四維，林海燕.暖通空調(diào)，2001,4（31）：12～15