居住建筑節(jié)能設計標準及熱工參數(shù)對比分析*

羅凌峰 聶憶華 范鑫淼 張 穩(wěn) 杜錦濤 王 毅 韓廣萱

(湖南科技大學土木工程學院，湖南 湘潭 411201)

目前，全世界建筑正朝向低能耗建筑、近零能耗建筑、綠色建筑等方向發(fā)展[1]。我國居住建筑節(jié)能發(fā)展可分為三個階段：第一階段，實現(xiàn)建筑節(jié)能30%的目標；第二階段，實現(xiàn)建筑節(jié)能50%的目標；第三階段，實現(xiàn)建筑節(jié)能65%的目標。目前我國大部分地區(qū)基本上處在第三階段，少數(shù)地區(qū)正準備或已開展第四階段，即實現(xiàn)建筑節(jié)能75%的目標。

為了實現(xiàn)建筑節(jié)能目標，國內(nèi)外均開展了相關研究工作，也制定了建筑節(jié)能相關的設計標準、技術(shù)規(guī)范、技術(shù)規(guī)程等[2,3]。通過歸納國內(nèi)外現(xiàn)行居住建筑節(jié)能設計標準，對比分析設計標準中相關熱工技術(shù)指標，為建筑節(jié)能研究工作提供重要參考。

1 國內(nèi)現(xiàn)行居住建筑節(jié)能設計標準

我國在1986年頒布了第一部建筑節(jié)能設計標準JGJ 26—1986民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)，并進行了多次修訂；各地也陸續(xù)出臺建筑節(jié)能設計地方標準。建筑節(jié)能工作主要包括：節(jié)能技術(shù)及節(jié)能產(chǎn)品的研發(fā)、技術(shù)標準的制定、推廣及工程試點。經(jīng)過30多年的研究與實踐應用，目前國家住房與城鄉(xiāng)建設部以及各地主管部門制定和完善了相關居住建筑節(jié)能設計標準。如表1所示，住建部頒布的現(xiàn)行建筑節(jié)能設計標準有4部，其余為根據(jù)分布地域選取的部分地方標準。目前我國各省、市、自治區(qū)都已規(guī)范地開展建筑節(jié)能各項工作。

表1 國家及部分地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準(現(xiàn)行)

表2 發(fā)達國家建筑節(jié)能標準發(fā)展情況

2 國外居住建筑節(jié)能標準

國外發(fā)達國家政府主要通過政策引導、頒布技術(shù)規(guī)范等措施來推動本國建筑節(jié)能工作[4-6]。一是從建筑立法和節(jié)能技術(shù)上予以保證，二是從政策上加以引導、鼓勵和限制。2010年，歐盟出臺《建筑能效2010指令》中明確指出：在2021年后所有新建建筑需為近零能耗建筑。表2給出了國外代表性發(fā)達國家建筑節(jié)能相關標準發(fā)展情況。

由表2分析可知，國外代表性發(fā)達國家建筑節(jié)能標準頒布時間基本集中在20世紀70年代，比我國提前十多年，且不斷修訂、更新完善，并朝著“零能耗住宅”目標邁進。

3 技術(shù)指標對比

不同建筑節(jié)能設計標準對建筑的圍護結(jié)構(gòu)能效比要求不一樣。居住建筑節(jié)能設計，主要是指建筑熱工設計，考慮因素包括建筑體形系數(shù)、窗墻面積比、氣候分區(qū)、圍護結(jié)構(gòu)部位(屋頂、外墻、外窗、樓板、地面等等)，主要通過傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)等來分級。考慮到可比性，本研究選取基礎性圍護結(jié)構(gòu)的屋頂、外墻、外門窗三部位的傳熱系數(shù)進行對比分析。

3.1 國內(nèi)建筑節(jié)能設計標準傳熱系數(shù)

表3給出了住建部及國內(nèi)部分地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準中屋頂、外墻、外門窗三處的傳熱系數(shù)，傳熱系數(shù)越小，表示對各部分結(jié)構(gòu)設計及材料組成的保溫隔熱性能要求越高。從表3中可以看出：由于地域、氣候、經(jīng)濟及技術(shù)水平差異，住建部根據(jù)氣候分區(qū)編制的四個居住建筑節(jié)能設計標準相關傳熱系數(shù)差異比較明顯；不同地方標準中，傳熱系數(shù)分級、數(shù)值差異也比較明顯。

3.2 國外建筑節(jié)能標準傳熱系數(shù)

表4給出了幾個代表性發(fā)達國家建筑節(jié)能標準中屋頂、外墻、外門窗三處的傳熱系數(shù)。對比表3，表4可以看出：由于我國與國外發(fā)達國家在建筑節(jié)能發(fā)展歷史、經(jīng)濟實力及技術(shù)水平等方面還存在較大的差距，國外建筑節(jié)能標準相關傳熱系數(shù)普遍較國內(nèi)居住建筑節(jié)能設計標準相關傳熱系數(shù)數(shù)值小、要求高。

表3 國家及部分地區(qū)建筑節(jié)能設計標準傳熱系數(shù)

表4 發(fā)達國家建筑節(jié)能標準傳熱系數(shù)

4 結(jié)語

本研究綜述了我國及國外代表性發(fā)達國家現(xiàn)行居住建筑節(jié)能設計標準及相關熱工參數(shù)。住建部頒布的現(xiàn)行建筑節(jié)能設計標準有4部，目前各省、市、自治區(qū)都頒布了居住建筑節(jié)能設計地方標準；發(fā)達國家建筑節(jié)能標準化工作比我國約早15年，目前朝著“零能耗住宅”目標邁進；由于國內(nèi)各地氣候、經(jīng)濟、技術(shù)水平等差異，住建部頒布的建筑節(jié)能設計標準以及各地方標準中相關傳熱系數(shù)分級、數(shù)值等差別比較明顯；我國與發(fā)達國家在建筑節(jié)能發(fā)展歷史、投資力度及技術(shù)水平等方面存在較大的差距，發(fā)達國家建筑節(jié)能標準相關熱工參數(shù)要求普遍比我國高。