重庆市建筑节能设计中建筑智能化问题探讨

张仕永

（重庆市建筑节能协会，重庆401147）

重庆市建筑节能设计中建筑智能化问题探讨

张仕永

（重庆市建筑节能协会，重庆401147）

该文介绍了重庆市建筑节能设计的基本情况，结合多年从事的建筑能效测评工作，对建筑节能设计软件不能真实反映竣工项目的设备能耗、既有建筑节能改造中智能化节能设计的重点及如何提高建筑智能化工程的节能设计质量问题进行分析总结，提出相应的建议。

重庆；建筑智能化；节能设计；PBECA2008;夏热冬冷地区

1 重庆市建筑节能设计的基本情况

自2005年10月10日起重庆市建设行政区域内新建、改建、扩建的民用建筑工程强制执行建筑节能50%设计标准开始，重庆市建筑节能设计标准经过了三次较大的编制和修改：即从2005年执行的建筑节能50%设计标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2001、《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005、《重庆市居住建筑节能设计标准》DB 50/ 5024-2002，发展到2006年9月1日开始执行的公共建筑节能50%设计标准《公共建筑节能设计标准》DBJ50-052-2006、2008年1月1日开始执行的《居住建筑节能65%设计标准》DBJ50-071-2007，再发展到2010年6月1日开始执行的修订标准《居住建筑节能50%设计标准》DBJ50-102-2010、《居住建筑节能65%设计标准》DBJ50-071-2010。随着居住建筑节能65%设计标准覆盖的主城区范围越来越广和《重庆市建筑节能条例》推行的建筑能效测评与标识制度的实行，重庆市的建筑节能工作已贯穿到项目的整体规划及建筑的设计、施工、验收及使用阶段，建筑节能工作已步入规范化的闭合管理过程之中。

建筑节能设计涉及到建筑、暖通、电气、给排水专业，目前在建筑节能设计过程中过分注重建筑外围护结构的节能设计，对建筑智能化的节能设计及监管重视程度不够，下面结合实际从事的建筑能效测评工作，对建筑智能化的节能设计等问题作一些问题分析，以便制定对策提高建筑节能水平，充分发挥建筑智能化在节能及绿色建筑中的作用。

2 建筑节能设计软件与设备节能的联动性

重庆市目前市面上的建筑节能设计软件有三款：PKPM、清华斯维尔、天正节能软件。自2010年6月1日起执行新的居住建筑节能设计标准后，建筑节能设计分析软件统一使用PKPM系列的重庆地方版本PBECA2008 1.00版（免费注册使用）。

以PBECA2008节能设计分析软件为例，我们可对建筑围护结构的外墙、屋面、楼地面、门窗及玻璃幕墙的节能构造材料及性能指标提出具体的要求，其中门窗及玻璃幕墙主要是对其使用的型材种类、玻璃的传热系数及遮阳系数、整窗或玻璃幕墙的气密性等级提出要求，并要求控制其窗墙比；而外墙、屋面、楼地面是由多层不同材料构成，下面为某办公楼的外墙节能构造，见表1。

表1 外墙传热系数

单层材料的热阻值R=D/λ（D:材料厚度，单位：m；λ：导热系数，单位：W/m.K）；整个外墙的热阻Ro=Ri+∑R+Re=Ri+R1+R2+R3+……+Re（Ri、Re：分别为外墙内、外表面的热阻，其值根据相应地区所处的气候带区域查询相应的规范表取值；R1、R2、R3：为各层材料的热阻）。

在建筑围护结构的节能设计中，对外墙、屋面、楼地面的节能设计主要是控制其热阻值，在节能设计分析软件中外墙、屋面、楼地面的热阻值、导热系数修正系数及其表面太阳辐射吸收系数都直接参与节能率的计算，而外窗及玻璃幕墙主要是取其传热系数、遮阳系数值参与节能计算。

在“暖通节能、电气节能”菜单中输入的有关暖通空调、电气照明参数值并不直接参与建筑节能率的计算，房间的能耗计算除了直接跟围护结构的节能设计有关外，还与节能模型中设定的房间类型有关。不同类型的能耗房间在计算空调制冷、采暖能耗时所取的默认参数值不一样（主要参数值有：房间的夏季室内设计温度、冬季室内设计温度、新风量、换气次数、照度等），由此可见通过节能分析软件计算出的建筑节能率与项目竣工时设备的实际能耗未直接关联，建筑能效测评核定计算的节能率并未真正反映出建筑的实际设备能耗，节能设计软件采用的DOE-2计算方法计算出的最终节能效率百分比是在建筑围护结构采用一定的节能措施下取其气候参数、朝向、建筑平立剖面图及房间默认的能耗参数模拟计算出的一个节能效率百分比[1]。

3 既有建筑节能改造中建筑智能化系统的作用

既有建筑在重庆市建筑总量中约占77%，除了自2005年10月10日新建民用建筑强制执行节能设计标准外，其余建筑基本都未进行建筑节能设计，换言之这些既有建筑将浪费大量的能源。

目前，既有建筑的节能改造主要受制于节能改造资金不足，为了解此困局，多数节能改造项目采用合同能源的管理方式。在既有建筑的节能改造过程中，我们应将改造重点放在单位面积能耗高、节能空间大的公共建筑上（如：办公楼、商场、宾馆等）。

既有建筑的节能改造，首先需作建筑能耗诊断，通过现场的查看和建筑能耗历史数据的分析，发现建筑节能改造的重点并编制资金投入和节能效益回收周期情况分析表。在既有建筑的节能改造过程中，往往施工周期较短，一般不可能对建筑的外围护结构做大面积的改造（改造措施多数是提高门窗及玻璃幕墙的节能性能：如型材更换、玻璃更换、加装遮阳设施等），公共建筑的节能改造除了采用高效的节能设备外，多数需沿用以前的设备或加装、更换部分节能设备，重点是需采用设备节能的优化控制策略，降低设备的运行能耗[2]。

在既有建筑的节能改造过程中，如遮阳设施随太阳角度的及时调整、照明设备的时间控制及照度控制、暖通系统的温湿度及变风量、变频控制等都离不开建筑智能化技术。

重庆市属于夏热冬冷地区，根据表2可见每年的3-5月及10-11月为重庆市气候舒适季节，房间一般不需要进行采暖或制冷，自然通风的过度季节时间共153d（约占全年时间的42%），只要通过智能化控制或房间合理的窗墙比控制及外窗开启保持室内的通风换气良好，就能满足人们舒适的工作和生活环境要求，由此可节约大量的建筑能耗。

4 新建民用建筑中建筑智能化系统的设计质量

民用建筑包括居住建筑和公共建筑两大类。住宅建筑中一般有廉租房、公租房、经济适用房、一般商品房、高档商品房（建筑结构型式有低层、高层、超高层），根据《重庆市住宅小区智能化系统工程技术规范》DBJ/T50-082-2008，不同定位的单体住宅建筑或住宅小区有着不同的建筑智能化设计要求。而根据《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006，公共建筑的智能化设计按办公建筑、商业建筑、文化建筑、媒体建筑、体育建筑、学校建筑、医院建筑、交通建筑、通用工业建筑来分类，不同类别的公共建筑有着不同的智能化需求。

在实际的建筑智能化设计过程中，由于建筑智能化工程主要是完成信息流的传输和控制，有别于建筑工程其他专业的设计，其施工单位一般具有建筑智能化工程的设计能力和安装调式能力。重庆市的大多数建筑设计院都未配备专业的弱电工程设计师，建筑智能化工程图纸由电气工程师设计，其设计深度不够，多数不能按图施工，加之施工图审查之后建设单位才将智能化设备的选型确定，很多建筑智能化工程由于其系统的复杂性、专业性、方案及设备选型的滞后等原因导致了绝大多数建筑智能化工程都必须进行二次深化设计，建设单位按照智能化工程的深化设计方案及图纸与施工单位签订合同，建筑智能化工程按照其合同进行施工，最终完成智能化工程进度款的支付、工程质量验收和竣工结算。

重庆市多数施工图审查单位同样缺乏弱电工程师，特别是对大型公共建筑不具备建筑智能化系统工程的审查能力，而且多数二次深化设计的智能化工程图纸都未进行施工图审查，因此无法充分发挥建筑智能化系统提供的安全、便捷、舒适、高效、节能和环保等功能。为了解决该问题，我们可以利用重庆市建委成立的建筑智能化专家库资源，组建专业的建筑智能化工程审图公司弥补建筑智能化工程的技术审查薄弱环节，加强建筑能效测评过程中对智能化系统工程的图纸审查程序检查和竣工资料的复核，方可大大提高建筑智能化工程的设计质量。

5 结论

重庆市的建筑节能设计已强制执行了7年多，居住建筑节能设计标准也经过三次大的编制及修订发布过程，建筑节能工作由最初难以推动的困难局面发展到如今能正常贯穿到建筑的设计、施工、检测及验收环节。但根据以上从建筑节能设计软件与设备节能的联动性、既有建筑节能改造中建筑智能化系统的作用及新建民用建筑中建筑智能化系统的设计质量三个方面的分析和探讨，我们可以发现重庆市建筑节能设计过程中的建筑智能化方面存在以下问题。

（1）建筑节能设计软件不能真实反映项目竣工后设备的实际能耗，建筑围护结构的节能设计只是为设备节能创造一个有利的节能环境条件，需对目前的PKPM节能设计软件作较大修改才能模拟竣工项目设备能耗变化引起的建筑节能率变化，否则节能设计软件无法反映出暖通系统、电气系统、给排水系统及智能化系统的实际运行节能效率。

（2）在既有建筑的节能改造过程中，建筑围护结构节能上主要推行遮阳措施和自然通风，优化的智能节能控制方案更能发挥在活动遮阳、自然通风等设备运行节能方面的作用。

（3）针对重庆市建筑工程设计单位和施工图审查机构智能化系统设计深度不够和审查能力薄弱等问题，提出应对智能化集成施工单位二次深化的智能化工程方案及图纸完善其施工图审查程序，提高建筑智能化在建筑节能及绿色建筑中的作用。

[1]付祥钊，肖益民，卢军，等.建筑节能原理与技术[M].重庆：重庆大学出版社，2008：106-140，170-200，273-304.

[2]孟冲，张亮，杨益新，等.南京朗诗国际街区能效测评分析[J].建设科技，2011(14)：46-49.

责任编辑：孙苏，李红

On Problems of Building Intellectualization in Building Energy Efficiency Design in Chongqing

The basic situations of building energy efficiency design in Chongqing are discussed.The problems in the building energy efficiency design software of failure to authentically reflect the energy consumption of equipment in completed project,the important parts in intellectual energy efficiency design and ways to enhance design quality are discussed with corresponding suggestions presented.

Chongqing;building intellectualization;building energy efficiency design;PBECA2008;area with hot summer and cold winter

TU201.5

A

1671-9107（2013）07-0037-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2013.07.037

2013-04-22

张仕永（1966-），男，四川苍溪人，本科，工程师，主要从事建筑智能化和建筑节能等相关工作。