新建住宅建筑节能技术实施建议

0 引言

为进一步加大对上海市建筑节能工作的推进力度，上海先后编制颁布了《居住建筑节能设计标准》（DG/TJ08-205—2008）、《居住建筑节能设计标准》（DG/TJ08-205—2011）、《公共建筑节能设计标准》（DGJ08-107—2012）、《上海市施工图设计文件建筑节能审查要点》等，为新建建筑实现节能标准提供了技术支撑。

通过对2005～2016年间，上海安居房产开发有限责任公司开发的8个新建居住建筑项目节能技术应用情况及实施效果的跟踪调研，结合当前节能、防火、材料性能的最新政策、标准要求，提出新建建筑节能技术建议，并针对出现的问题进行分析，提出具体的技术适用条件和注意要点，对新建建筑节能技术的推广应用起指导作用。

1 新建建筑节能技术分析

1.1 围护结构

1.1.1 墙体保温技术

跟踪的8个住宅项目中，3个项目外墙采用了无机保温砂浆内外组合保温系统，5个项目采用了外墙外保温系统。

传统有机保温材料质轻、保温隔热效果好，相应保温系统技术成熟，但缺陷之一是防火性能较差，防火性能难以达到A级材料的要求，给保温系统施工、建筑运行带来一定的安全隐患。而无机保温材料燃烧性能均可达到A级，满足住宅外墙外保温材料防火性能要求，但除个别新型材料外，无机保温材料总体保温隔热性能较差，且不同无机保温材料性能有所差异。在实际选用住宅外墙外保温材料时，应综合考虑材料各项性能、价格等方面的因素，选择适宜的保温材料。

2014年，原《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-97-2005）整合修订而成的新版工程建设国家标准《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）批准发布，并于2015年5月1日起实施。标准中指出，民用建筑外保温材料的燃烧性能宜为A级，且不应低于B2级。这个标准的发布，对于B1级和B2级保温材料的选择提出了相关要求和实施措施，对于有机保温材料的发展提供了空间。

1.1.2 门窗节能技术

8个跟踪项目外窗气密性均达到6级，平均传热系数约2.9W/（m2·K），各种类型外窗的传热系数和气密性如表1所示。

1.1.2.1 窗框型材

热阻性能高的窗框型材主要有断热铝合金窗框、PVC塑料窗框。PVC塑料窗框保温性能好，但抗风压、水密性低、遮光面积大、易老化耐久性差；普通铝合金窗框的传热系数大约为4.5W/（m2·K），并不属于节能窗框，但采用断热处理过的铝合金窗框的热工性能可提高30%～50%，断热铝合金窗框和Low-E中空玻璃窗户结合的整窗综合传热系数K值可达3.0W/（m2·K），达到节能标准的要求（图1）。

1.1.2.2 节能玻璃

玻璃面积占窗户的绝大部分，玻璃对外窗的节能效果影响显著。常用的节能玻璃有普通中空玻璃、热反射中空玻璃、Low-E中空玻璃。

热反射中空玻璃保温隔热性相对较好，但却影响可见光的透射率及室内采光，而Low-E中空玻璃不仅具有良好的保温隔热效果且能保证可见光透射率，具有明显的应用优势。

1.1.2.3 遮阳

常用外遮阳类型有固定窗口外遮阳、百叶式外遮阳和卷帘式外遮阳。固定外遮阳有水平遮阳、垂直遮阳、挡板遮阳3种基本形式。百叶式外遮阳有升降式百叶帘和百叶护窗等形式。卷帘式外遮阳是一种有效的遮阳措施，适用于各个朝向的窗户。

表1 调研项目外窗性能参数

图1 节能窗现场照片

外遮阳形式的选择应充分考虑地区气候特征、建筑物的位置、具体房间的功能与朝向、成本预算、住户特点等各种因素，有针对性地进行选择。此外，除了隔热，建筑外遮阳与围护结构需要实现的其他功能（如采光、保温、视野、通风、隔声等）之间有着密切的联系，以及面临节约空间和不破坏外立面等要求。因此应从建筑整体的角度出发，综合各种需求，提出能较好地协调各方需求的遮阳方案。

1.2 用能设备

在居住建筑领域，实现空调节能的主要技术途径有：采用更高能效比的分体式空调、多联机空调系统。调研项目中除利用分体式空调和多联机供暖外，还有利用燃气热水器、燃气热水炉、空气源热泵热水器为地暖系统提供热水从而达到供暖目的。

跟踪的8个住宅项目中，大部分项目走廊、门厅、地下室车库等公共区域采用了T8细管荧光灯、LED灯等节能灯具，部分项目公共区域照明采用延时或声控开关。根据跟踪调研，公共区域节能灯具总体运行效果较好，部分灯具因损坏存在过更换情况。

1.3 可再生能源利用

跟踪的住宅项目中，有2个项目安装了太阳能热水系统，作为生活热水供应，在建筑早期设计阶段就将太阳能热水系统考虑在内，实行光热建筑一体化，系统采用电加热作为辅助加热。

跟踪项目中有2个采用了太阳能路灯。

2 新建建筑节能技术实施建议

2.1 围护结构

2.1.1 墙体保温

外墙保温工程所用保温材料及其配套材料，应由一个系统供应商提供，并符合国家有关标准要求。

保温材料的燃烧性能宜为A级，不宜采用B2级，严禁采用B3级。高度大于等于100m的住宅，其保温材料的燃烧性能应为A级；高度大于27m，但不大于100m时，其保温材料的燃烧性能不应低于B1级；高度不大于27m时，其保温材料的燃烧性能不应低于B2级。

采取外墙内保温系统时，易产生建筑热桥的部位应加强保温措施，避免在进行室内装修时损坏保温层。

2.1.2 节能门窗

根据《关于进一步强化绿色建筑发展推进力度提升建筑性能的若干规定》（沪建管联(2015)417号），建筑外门窗的传热系数K值应不大于2.2W/（m2·K）。

除采用B1级保温材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外，采用燃烧性能为B1、B2级保温材料的建筑外墙上门、窗的耐火完整性不应低于0.5h。

外窗宜采用断热铝合金型材。住宅宜采用平开窗，其中高层住宅宜采用内开型平开窗。

2.1.3 外遮阳

外遮阳构件必须具备较高的强度、刚度和耐久性且便于日常维护和清理。对应夏季隔热、冬季采暖的需求，外遮阳应具有一定可调性。外遮阳系统与围护结构（窗）系统和建筑结构系统必须整合设计。采购遮阳卷帘和遮阳百叶的过程中，与供应商约定遮阳产品的维护期限。

2.2 用能设备

2.2.1 空调

空调机组的能效比、性能系数应满足产品技术要求及节能设计标准的要求。空调室外机组应设置在通风良好、安全可靠的地方，且应避免其噪声、气流对周围环境的影响。采用多联机空调系统的建筑宜设有机械新风系统，冷媒管道的最大长度及设备间的最大高差，应满足产品技术要求及节能设计标准的要求。

2.2.2 照明

节能照明要优先推广使用高效节能型荧光灯如T5荧光灯管、紧凑型荧光灯管等。半导体照明采用发光二极管（LED）作为新光源，能够直接把电能转化为光能的发光二极管，节能效果非常明显。当作为室内照明灯具时，应选择蓝光危害分类为低危害和无危害，色温在4 000K以下，显色指数80以上的LED灯，并避免眩光及长时间直视LED灯[1]。

2.3 可再生能源利用

2.3.1 太阳能路灯

蓄电池是太阳能路灯系统的储能设备，照明时间的长短完全取决于它，是太阳能路灯内部质量隐患最多的一个产品。应选用性能比较稳定的蓄电池。而且施工要严密，严防进水等意外因素。否则也会间接影响路灯的寿命。控制器应该用电池（SOC剩余容量）控制方法，保证电池SOC不小于设定值，以保护电池不被过放电控制器。而防雷功能的缺失也会导致控制器失灵，一旦打雷灯就闪，控制器很快被烧掉。同时其所处的电磁环境比较复杂，必须要有较强的抗干扰能力。太阳能路灯采用的光源有很多种，包括LED灯、金卤灯、节能灯、钠灯等等各种光源，其中LED灯寿命较长，同时还应选择防水等级高、安装牢固的灯头。

2.3.2 太阳能光热系统

2.3.2.1 太阳能热水系统

（1）太阳能热水系统形式选择。根据不同住宅特点，太阳能热水系统形式可选择集中式热水系统、阳台式太阳能热水系统、分体式太阳能热水系统和集中集热—分户储热供热水系统等。住宅用热水的特点，是每家每户的独立需求行为，因此宜采用分散式无需热水计量的供热水方式（表2）。

（2）太阳能集热器适用性分析。太阳能集热器是把太阳辐射能转换为热能的关键部件。目前应用比较多的是平板式集热器和真空管式集热器。平板型集热器当环境温度低于0℃以下的时候，管内的水结冰，会造成系统炸裂。全玻璃真空管的防冻性能相对较好，但在环境温度低于-15℃时，也会出现冻裂的问题。真空管型集热器全年都可以在上海地区应用。平板型集热器在上海的绝大多数时间是可以应用的，而对于极少数环境温度低于0℃的天气，必须采取防冻措施，保证系统的正常运行。

（3）太阳能集热器安装位置。太阳能集热器在建筑中的安装位置主要有南立面及屋顶，对于低层建筑多安装于屋顶，高层建筑多见于南立面布置。

太阳能集热器安装于阳台的方式可作为栏杆构件或维护构件等形式，或安装于窗台凸台及窗台的遮阳板。与阳台或窗台结合的形式，一体化效果较好，既可以美化建筑又可以作为阳台构件存在，不占用额外的空间，维护检修方便。但由于集热器的倾角往往比较小，太阳能吸收率较低，此外，低区太阳能易受周围环境的遮挡。

表2 住宅建筑适用太阳能热水系统形式

（4）太阳能热水系统与建筑一体化设计。考虑到建筑整体的美观、太阳能热水系统安全可靠性，应将太阳能热水系统与建筑进行一体化设计，即规划咨询、施工设计到安装设计与施工、验收评价的整个过程都在建筑、结构、水、电等专业共同参与下进行，使太阳能热水系统符合建筑工程的设计要求。同时，太阳能热水系统设计应符合建筑功能布局，集热器的安装应注意避免被树木、晾衣架等遮挡。

2.3.2.2 太阳能光伏系统

目前，太阳能光伏系统在居住建筑中的应用形式主要有太阳能路灯、太阳能庭院灯、太阳能草坪灯、太阳能楼道灯以及小型的屋顶光伏发电系统等。太阳能灯的光伏组件一般安装于灯的顶端，置于无遮挡或者遮挡较少的位置。由于风光互补灯损坏率较高，建议慎重采用。

2.4 住宅全装修

2.4.1 装修设计与土建设计一体化

根据跟踪调研，装修与土建一体化设计是保障全装修住宅品质的“重中之重”。装修设计应符合建筑设计的总体要求，与土建设计相互衔接。一方面应有效组织功能空间，对室内空间和平面布置给予完善、调整和再创造；另一方面应合理解决土建、设备、装修的衔接问题，妥善处理室内界面，包括各种管线、开关接口的位置。全装修设计应充分前置，即在土建设计确定建筑方案后，进入扩初前即可开始进行室内户型的优化、设备定位工作。

2.4.2 采用全装修施工总承包模式管理

施工过程中，施工总承包方对各装饰分包单位、机电设备供应商、家具厂、木门厂、橱柜厂、铝合金门窗厂等单位进行统一管理，统一协调，全装修住宅的施工质量由总承包方负责。在全装修项目施工中，相关分包单位全部交由施工总承包方管理。施工总承包方整合各类资源，对工期、质量、安全、文明施工、成品保护等统一管理，直至保修期结束。开发企业赋予总承包方充分、有效的管理权限和一定的总承包管理费用，以便切实有效地管理。施工总承包方组织分包工程管理部门，由专人专项管理分包工程的质量、安全、进度和各方协调，并及时与开发企业沟通。

2.4.3 实施分户验收制度

全装修住宅竣工验收前，应该依据国家现行标准《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300）及其专项配套标准、上海市地方标准《住宅工程套内质量验收规范》（DG/TJ08-2062—2009）、《上海市住宅工程质量分户验收管理规定》（沪建交联[2009]770号）和现行国家和上海市相关工程质量验收标准、规范，对每户套内的观感质量和使用功能进行质量验收。分户验收由施工单位提出申请，开发企业组织监理单位、施工单位成立分户验收组，由分户验收组实施分户验收工作。开发企业亦可直接委托有资质的第三方检测机构进行验收、记录和综合评价，并出具分户验收报告。

2.4.4 采用内装工业化生产方式

结合住宅产业化的发展需要，新建住宅宜采用内装工业化的生产方式。一方面，可采用整体厨卫、集成吊顶、设备管线等成套部品部件和集成技术应用，有利于提高住宅装配率；另一方面，采用“大开间”的设计理念，通过大空间减少承重墙的使用，并使结构体系与设备体系分离，提高住宅的舒适度和可变性，使住宅在使用过程中能够较为便捷地进行内装改造与部品更换，从而延长住宅使用寿命。

3 结语

基于上海安居房产开发有限责任公司开发的2005～2016年间新建住宅节能技术应用情况、实施效果及适用性分析，从围护结构、用能设备、住宅全装修等方面提出了上海地区各项新建建筑节能技术的实施建议。

（1）外窗宜采用断热铝合金型材，热反射中空玻璃保温隔热性相对较好，但却影响可见光的透射率及室内采光，而 Low-E中空玻璃不仅具有良好的保温隔热效果且能保证可见光透射率，具有明显的应用优势。住宅宜采用平开窗，中高层住宅宜采用内开型平开窗。

（2）外遮阳构件必须具备较高的强度、刚度和耐久性且便于日常维护和清理。对应夏季隔热、冬季采暖的需求，外遮阳应具有一定可调性。外遮阳系统与围护结构（窗）系统和建筑结构系统必须整合设计。采购遮阳卷帘和遮阳百叶窗的过程中，与供应商约定遮阳产品的维护期限。

（3）空调机组的能效比、性能系数应满足产品技术要求及节能设计标准的要求。节能照明要优先推广使用高效节能型荧光灯如T5荧光灯管、紧凑型荧光灯管、半导体照明采用发光二极管（LED）。

（4）全装修住宅建设过程中，建议实行装修与土建设计一体化，全装修设计应充分前置，即在土建设计确定建筑方案后，进入扩初前即可开始进行室内户型的优化、设备定位工作。采用施工总承包管理模式，施工过程中，施工总承包方对各装饰分包单位、机电设备供应商、家具厂、木门厂、橱柜厂、铝合金门窗厂等单位进行统一管理，统一协调，全装修住宅的施工质量由总承包方负责。另外全装修住宅应实施分户验收制度，积极采用内装工业化生产方式。

参考文献：

[1] 申崇渝等.LED蓝光泄露安全性研究[J].光谱学与光谱分析,2014, 34(2):316-320.