居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(xué)土木工程學(xué)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(gè)階段：第一階段，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能30%的目標(biāo)；第二階段，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能50%的目標(biāo)；第三階段，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能65%的目標(biāo)。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(zhǔn)備或已開展第四階段，即實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能75%的目標(biāo)。

為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)，國內(nèi)外均開展了相關(guān)研究工作，也制定了建筑節(jié)能相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對比分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)熱工技術(shù)指標(biāo)，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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

我國在1986年頒布了第一部建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 26—1986民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)，并進(jìn)行了多次修訂；各地也陸續(xù)出臺建筑節(jié)能設(shè)計(jì)地方標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)的制定、推廣及工程試點(diǎn)。經(jīng)過30多年的研究與實(shí)踐應(yīng)用，目前國家住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部以及各地主管部門制定和完善了相關(guān)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。如表1所示，住建部頒布的現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有4部，其余為根據(jù)分布地域選取的部分地方標(biāo)準(zhǔn)。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(xiàng)工作。

表1 國家及部分地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(現(xiàn)行)

表2 發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況

2 國外居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)

國外發(fā)達(dá)國家政府主要通過政策引導(dǎo)、頒布技術(shù)規(guī)范等措施來推動(dòng)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(dǎo)、鼓勵(lì)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(dá)國家建筑節(jié)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展情況。

由表2分析可知，國外代表性發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)頒布時(shí)間基本集中在20世紀(jì)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(biāo)邁進(jìn)。

3 技術(shù)指標(biāo)對比

不同建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)能效比要求不一樣。居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，主要是指建筑熱工設(shè)計(jì)，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(hù)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?？紤]到可比性，本研究選取基礎(chǔ)性圍護(hù)結(jié)構(gòu)的屋頂、外墻、外門窗三部位的傳熱系數(shù)進(jìn)行對比分析。

3.1 國內(nèi)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)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(jì)及技術(shù)水平差異，住建部根據(jù)氣候分區(qū)編制的四個(gè)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)傳熱系數(shù)差異比較明顯；不同地方標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)傳熱系數(shù)

表4給出了幾個(gè)代表性發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)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(dá)國家在建筑節(jié)能發(fā)展歷史、經(jīng)濟(jì)實(shí)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(biāo)準(zhǔn)相關(guān)傳熱系數(shù)普遍較國內(nèi)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)傳熱系數(shù)

表4 發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)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(dá)國家現(xiàn)行居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)熱工參數(shù)。住建部頒布的現(xiàn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有4部，目前各省、市、自治區(qū)都頒布了居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)地方標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)達(dá)國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化工作比我國約早15年，目前朝著“零能耗住宅”目標(biāo)邁進(jìn)；由于國內(nèi)各地氣候、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平等差異，住建部頒布的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及各地方標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)傳熱系數(shù)分級、數(shù)值等差別比較明顯；我國與發(fā)達(dá)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(dá)國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)熱工參數(shù)要求普遍比我國高。