安徽省《居住建筑节能设计标准》编制解读

2020-12-23 11:34:20刘静陈静安徽省建筑设计研究总院股份有限公司安徽合肥230001
安徽建筑 2020年7期
关键词:设计标准热工围护结构

刘静,陈静 (安徽省建筑设计研究总院股份有限公司,安徽 合肥 230001)

近年来,我国的城镇化进程带动了建筑业的持续发展,建筑业规模不断扩大。建筑的建设和使用是能耗大户,实施建筑节能不仅可以减少能耗,且可明显改善室内热环境,有利于人民健康,利国利民。目前,全世界建筑正朝向低能耗建筑、近零能耗建筑、绿色建筑等方向发展。

我国居住建筑节能发展可分为三个阶段:第一阶段,实现建筑节能30% 的目标;第二阶段,实现建筑节能50% 的目标;第三阶段,实现建筑节能65% 的目标。为了实现第三阶段目标,各省均开展相关研究,制定符合地方发展情况的居住建筑节能相关设计规范、标准及规程。随着安徽省经济的迅速发展,人民生活水平大幅度提高,居民对室内热环境的改善要求迫切,用能设备明显增多,能源消耗大幅增长。近几年安徽省夏季高峰用电情况,已反映出能源短缺形势的紧迫性,必须重视并积极开展居住建筑的能效提升工作。因此,研究确定符合安徽省经济状况、气候特征并切实有效提升节能效果、居住体验的安徽省居住建筑节能标准尤为重要。

1 《标准》修编背景、目的和意义

1.1 修编背景

2015年10月,国家《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015)发布,对公共建筑节能设计有关指标也做了大幅度修改、提升。在公共建筑节能指标提升的同时,居住建筑的相应指标也应进行同步提高。

根据住房和城乡建设部《关于开展建筑节能设计标准实施情况评估工作的函》(建标实函[2013]27号)及《安徽省住房城乡建设厅关于做好建筑节能设计标准实施情况评估工作的通知》(建标函[2013]680号)的要求,省住房城乡建设厅组织相关人员于2014年在全省范围内开展了建筑节能设计标准实施情况评估工作。评估工作组通过指标分析、问卷调查、专家调查、实地调研、典型案例分析等方法,了解了安徽省建筑节能标准实施的客观情况,找出了标准实施中存在的问题,并分析了原因,对提升外围护结构、外窗的规定性指标,全省统一执行一个标准,优化软件体现真实性可靠性,把电气照明和给排水节能效果纳入节能率中等提出了标准修编的建议。

安徽省(除合肥市)居住建筑节能设计前几年执行的《安徽省居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2011)标准,是在《安徽省居住建筑节能设计标准(夏热冬冷地区)》(DB34/T 754-2007)的基础上进行编制并有所提升,实施以来,对安徽各地建设行政管理部门统一、有序地推进建筑节能工作,严格进行节能管理起到了积极作用,并有效地提升了安徽省的建筑节能水平。但是经过近十年的经济发展,为实现第三阶段65%的节能目标,安徽省迫切需要一个相匹配的节能设计标准,解决能源短缺问题,提升居住建筑能效和居住体验感的设计标准。且省会合肥市自2017年1月1日实施了按节能65%编制的《合肥市居住建筑节能设计标准》(DB34/T 5059-2016)以来,逐步得到设计单位和建设单位的认可,建筑节能水平大幅提升,在门窗热工性能、遮阳、分户楼板保温隔声等方面有效改善了居住体验,达到了预期的效果,与同属夏热冬冷地区的长三角其它省市等高对接,起到了示范作用。为了提升安徽省整体节能水平,进一步推进安徽建筑节能工作的开展,针对安徽省的气候特点和工程建设具体情况,结合本省执行《安徽省居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2011)及《合肥市居住建筑节能设计标准》(DB34/T 5059-2016)的实践中发现的问题,参照夏热冬冷地区兄弟省市近几年节能地方标准的编制和实施情况,在安徽省住房和城乡建设厅的关心和支持下,在确保严格控制标准执行的前提下,提高节能设计标准的可操作性,修订本标准,即安徽省《居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2019),以下简称《标准》。

1.2 修编目的和意义

《标准》修订后,将更有利于改善安徽居住建筑的室内环境,提高建筑用能系统的能源利用效率,合理利用可再生能源,降低居住建筑的能耗水平,为实现国家节约能源和保护环境的战略,贯彻有关政策和法规作出贡献。同时为全省设计、施工、监理、质量建筑部门更好的执行建筑节能标准提供了明确的依据,对全面提升安徽的建筑节能水平有重要的意义。

2 《标准》修编思路

遵循《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2010)的编制原则和要求;遵循安徽省节能主管部门近年来对居住建筑节能设计的有关文件规定、要求等;根据近十年来推进节能工作时在执行原节能设计标准中发现的问题及新政策、新技术、新方法,进行补充、完善、提升。做到适应本地技术经济发展水平,合理确定节能设计技术指标和细化节能设计的有关规定,提高标准的实用性、可操作性。《标准》的修编,紧紧围绕节能目标65%的要求。

2.1 确定节能目标65%

通过建筑设计、供暖与空调设计、给水排水设计、电气设计和可再生能源的应用,在明显改善居住建筑室内环境质量的同时,使安徽省居住建筑节能设计由2011版的节能50%提升至节能65%的水平。

2.2 确定《标准》适用范围

标准可适用于安徽省范围内城市和建制镇规划区的新建、扩建和改建的居住建筑节能设计,不含农村居民自建居住用房。

居住建筑主要包括住宅、集体宿舍、商住楼的住宅部分和幼儿园、托儿所建筑以及以居住为主的公寓,包括老年公寓等居住类老年建筑。

2.3 确定全省统一按夏热冬冷地区一个标准执行

为便于安徽各地建设行政管理部门统一、有序地对各地建筑节能工作进一步推进,同时便于全省设计、施工、监理、质量监督部门更好地执行节能设计标准,并考虑到安徽原被列入寒冷地区(ⅡB气候区)的淮北、亳州、宿州等地市及县域地区范围仅占全省地域的10%左右,且气候条件与相邻夏热冬冷地区相差不大,由省住房和城乡建设厅专题上报并经国家住房和城乡建设部批准同意(详见建标函[2010]298号文),全省建筑节能的设计、施工、管理均按夏热冬冷地区一个标准执行。

3 《标准》的主要特点

在现行国家及行业标准的基础上,考虑安徽省的省情与人民的需求,从降低能耗、提升居住体验的原则出发,并结合节能工作的过往经验,在标准修编时,做到适应本地技术经济发展水平,合理确定节能设计技术指标和细化节能设计的有关规定,提高标准的实用性、可操作性。

3.1 增加具有地方特色的条文

根据安徽省地理条件、自然条件、能耗特点及节能工作的过往经验增加具有地方特色的条文。

①对超高层建筑进行论证:超高层居住建筑因其高度原因,外围护结构保温隔热材料受到风压等因素影响较大,对该类建筑组织专题论证有利于正确选定围护结构保温隔热的技术及措施,提高围护结构节能方案的安全性和合理性。

②明确节能专篇深度:明确设计文件中应有节能设计专篇,该工程项目采取的节能措施及其使用要求,注明节能设计选用的材料、构造、设备性能等有关技术措施,有利于建设、监理和施工部门正确理解和执行。在总结安徽省历年节能检查中发现的问题后,增设该条文规定。

③增加外遮阳的设计要求:安徽省属于夏热冬冷地区,夏季炎热,设置遮阳是减少太阳辐射进入室内的一个非常有效的措施,故本标准将遮阳系数限值及遮阳设施的设置作为单独条文规定。

④围护结构热工性能指标必须达标(即“门槛值”)后方可进行综合判断。在采用专用节能分析软件进行建筑热工计算和权衡判断的设计项目中,往往出现围护结构的某一构件保温层做得很厚,而其它围护结构部分均未采取节能措施,权衡判断结果也能通过的情况。这种节能设计的做法,热环境得不到实质性改善,能源消耗不少,无法达到有效节能的目的。为避免出现上述情况,在节能设计中必须要确保几个主要围护结构构件的热工性能达到或优于规定性指标,方可进行权衡判断,以确保总体上达到节能目标。

随着安徽省经济技术条件的的发展,对住宅户内围护结构构件的保温隔热要求提高,故分户楼板也做了热工性能规定值的限定,并设为权衡判断的“门槛值”。

⑤安徽省地处夏热冬冷地区,对住宅室内通风要求较高,故本标准专门增设了6.7通风章节。

⑥明确幼儿园、学生宿舍不强制做分户楼板保温。对于供暖空调采用集中控制并统一管理的幼儿园、学校学生宿舍,因考虑到其公共建筑的性质,能耗不用分户计量,故分户楼板不强制做保温层,但隔声需满足相关规范的要求。

3.2 提升构件热工性能

《标准》提升,节能设计总体上达到节能65%的水平,对构件热工性能进行提升,要点如下。

①提升外围护结构节能效果,提升各围护构件热工性能“门槛值”。

②提升每户空间的节能效果和声环境品质,提升分户楼板、分户墙、楼梯间隔墙的保温隔声性能。

③门窗性能进一步提升,外门窗最低标准提升为2.6W/(m2·K),提升节能效果。

④建筑遮阳:对于窗墙比超过一定范围的建筑要求做建筑遮阳,提升建筑的品质,改善室内热环境。

⑤超高层居住建筑,应由当地建设行政主管部门组织专家论证,设计单位应依据论证会的意见完善节能设计。

⑥通过模拟计算分析并结合国内产业现状和安徽省建筑工程实际更新围护结构热工性能限值和冷热源能效限值,统一不同软件公司对于同一项目的计算结果。

⑦增加空调系统的电冷源综合制冷性能系数限值,修订了空调冷(热)水系统耗电输冷(热)比、集中供暖系统耗电输热比、风道系统单位风量耗功率的计算方法及限值。

⑧新增绿色建筑设计与可再生能源应用的相关规定。

3.3 补充完善资料性附录

《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 134-2010)只规定了原则性、指标性的内容,而节能设计涉及节能材料、产品性能、节能构造、节能设计、计算规则及现场具体情况及条件、施工操作、质量验收等多个环节,节能材料性能指标、门窗热工性能指标无权威性的统一的指标。材料原始输入数据的指标不同,导致计算的最终结果也不统一。本标准在附录中提供了我省主要使用的各类常用材料,旨在统一数据参数,提高标准的使用率和适用性。

4 《标准》主要内容及技术措施

4.1 标准的主要内容

①总则;②术语;③室内热环境节能设计计算指标;④建筑和围护结构热工节能设计;⑤建筑围护结构热工性能的综合判断;⑥供暖空调和通风节能设计;⑦给水排水节能设计;⑧电气节能设计;⑨绿色建筑设计与可再生能源应用;⑩附录。

4.2 主要节能技术措施

4.2.1 建筑分类

将居住建筑按建筑物高度不同,划分为6层及以下和7层及以上两大类。6层及以下为低、多层居住建筑,主要是别墅、洋房类,外围护结构各部位限值要求适当提高。7层及以上为中高层居住建筑,外围护结构各部位限值要求相对略低。

4.2.2 体形系数

标准根据不同高度、层数的建筑本身固有的特点,在体形系数限值上有所区别,并明确层高超过3m或高出室外地面1.5m应进行层数折算。

4.2.3 窗墙比

根据夏季太阳的辐射作用及冬季的传热损失的特点,对不同朝向外墙的窗墙比限值做出不同的要求。

4.2.4 外门窗

外门窗的节能从提高门窗的保温隔热性能、气密性能和遮阳性能三方面考虑,提升节能效果。外窗传热系数最低标准提升为2.6W/(m2·K),凸窗最低标准为2.4W/(m2·K)。明确不应采用非隔热型材,双玻单腔中空玻璃的气体层厚度不应小于12mm;明确凸窗的顶板、底板、侧向不透明部分保温限值,避免结露现象出现;明确提高外窗气密性,均要求达到6级;明确屋顶天窗的开窗面积及传热系数限值。

4.2.5 外门窗遮阳系数

增加开间窗墙比概念,不同朝向功能房间的开间窗墙比超过限值,应采用外遮阳。外遮阳要考虑冬、夏季太阳辐射对采暖与空调能耗的影响,遮阳不应影响室内采光,避免增加人工照明能耗。

4.2.6 外围护结构传热系数限值

对于设计建筑不满足规定性指标的,必须确保屋面、外墙、分户楼板及架空或外挑楼板、分户墙、户门、凸窗、外窗热工性能达标才允许其它构件的热工性能降低要求。本标准在权衡判断的“门槛值”中,对屋面、外墙、架空楼板、外门窗的传热系数限值要求更为严格,并增加了对分户墙、户门、分户楼板的传热系数限值要求。同时明确供暖空调采用集中控制并统一管理的幼儿园、学生宿舍等具有公共建筑性质,但节能设计按居住建筑的这一类建筑,其分户墙、分户楼板的传热系数限值可不按“门槛值”中要求设计。

4.2.7 保温系统防火设计

根据《建设工程消防监督管理规定》公安部106号文和《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)(2018年版)中有关保温系统防火设计的规定增加了本章节。对外墙、屋面、分户楼板、分户墙及内保温材料燃烧性能等级均有要求,并明确了保护层厚度;明确人员密集场所外墙和首层疏散走道处的架空楼板保温材料燃烧性能应为A级;并结合我省节能工程实际情况,规定保温材料燃烧性能均不低于B1级。

4.2.8 空调和通风系统节能设计

增加了空调系统的电冷源综合制冷性能系数限值,修订了空调冷(热)水系统耗电输冷(热)比、集中供暖系统耗电输热比、风道系统单位风量耗功率的计算方法及限值;提高了房间空气调节器能源效率的规定值,修订了家用燃气快速热水器和采暖热水炉热效率规定值;集中冷(热)源的机组(冷水(热泵)机组制冷性能系数(COP),溴化锂吸收式机组性能系数,单元式机能效比)其性能系数规定值,其中变冷媒多联机制冷综合性能系数的限值,较之现行国家节能标准中限值有所提高。并根据国家现行规范标准《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2015)以及《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)中增加相应条款。

4.2.9 给水排水节能设计

根据国家现行规范标准《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)、《建筑给水排水设计标准》(GB 50015-2019)和安徽省地方标准《住宅设计标准》(DB34/T3467-2019),对给水竖向分区压力限值做了调整,便于实际工程中操作,同时略高于现行国家标准。增加了排水节能设计要求,对集中热水供应系统增加了出流时间的要求,以减少无效出流时间,节约用水,增加了集中热水供应系统的监测和控制的具体要求。

4.2.10 电气节能设计

电气节能部分由2011版的单一章节,增加到了8.1一般规定、8.2供配电系统、8.3照明3个章节。加强了供配电系统的节能设计要求,对供电电压等级、变电所和配电间设置位置、变压器绕组选择及能效值都做出了相关要求。并对电梯、水泵、风机做出了节能要求,对无功补偿及谐波治理也提高了要求。照明部分修订了照明标准值及照明功率密度,要求与现行国家标准《建筑照明设计标准》保持一致。增加了常用灯具效率及效能的规定,并对光源的选择进一步提高了要求。

4.2.11 绿色建筑与可再生能源利用

确定了被动优先的原则,提高能源效率,提倡装配式建造方式,降低建筑过程的资源消耗,强调全寿命周期内降低建筑总能耗。增加了太阳能利用和地源热泵系统的章节,应优先利用太阳能,鼓励设置分布式光伏电站,采用太阳能作为电能源。

5 《标准》节能试算

对居住建筑分7层及以上和6层及以下、体型系数>0.4和≤0.4,选取全省范围内不同地市居住建筑典型案例进行节能试算,分别按建筑分类所设置的规定性指标进行计算,权衡判断后节能计算结果可满足65%的节能标准要求。

6 结语

安徽省《居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2019)实施后,将更有利于改善安徽居住建筑的室内环境,提高建筑用能系统的能源利用效率,合理利用可再生能源,降低居住建筑的能耗水平,为实现国家节约能源和保护环境的战略,贯彻有关政策和法规作出贡献。同时为全省设计、施工、监理、质量建筑部门更好地执行建筑节能标准提供了明确的依据,对全面提升安徽的建筑节能水平有重要的意义。

猜你喜欢
设计标准热工围护结构
浅谈深基坑咬合桩围护结构的施工技术
重力式门架围护结构在软土深基坑支护中的应用
关于发布国家标准《建筑隔震设计标准》的公告
上海建材(2021年3期)2021-01-12 23:25:53
浅谈预制装配式建筑的BIM设计标准
地铁基坑围护结构插入比优化研究
热工仪表自动化安装探讨的认识
智能控制在电厂热工自动化中的应用
智能控制在电厂热工自动化中的应用
建筑节能设计标准与节能量估算
人间(2015年11期)2016-01-09 13:13:00
入土深度对围护结构水平位移的影响