英標(biāo)和國(guó)標(biāo)在節(jié)能方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比及設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

付博 王健

【摘要】了解英標(biāo)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)“一帶一路”建設(shè)有一定的指導(dǎo)意義。本文通過(guò)對(duì)比英標(biāo)CIBSE和中國(guó)規(guī)范以及通過(guò)英國(guó)典型節(jié)能建筑案例分析，得出英國(guó)建筑節(jié)能的技術(shù)特點(diǎn);通過(guò)節(jié)能建筑技術(shù)特點(diǎn)，分析這些技術(shù)特點(diǎn)的難點(diǎn)和解決方式，即BEMS不用“太聰明”解決控制要求、合理的維護(hù)結(jié)構(gòu)解決能耗問(wèn)題、提前充分考慮節(jié)能形式對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)的影響。

【關(guān)鍵詞】英標(biāo);CIBSE;節(jié)能;難點(diǎn);解決方式

2013年9月和10月由中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平分別提出建設(shè)“新絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”和“21世紀(jì)海上絲綢之路”的合作倡議。依靠中國(guó)與有關(guān)國(guó)家既有的雙多邊機(jī)制，借助既有的、行之有效的區(qū)域合作平臺(tái)，一帶一路旨在借用古代絲綢之路的歷史符號(hào)，高舉和平發(fā)展的旗幟，積極發(fā)展與沿線國(guó)家的經(jīng)濟(jì)合作伙伴關(guān)系，共同打造政治互信、經(jīng)濟(jì)融合、文化包容的利益共同體、命運(yùn)共同體和責(zé)任共同體。“一帶一路"經(jīng)濟(jì)區(qū)開放后，承包工程項(xiàng)目突破3000個(gè)。2015年，中國(guó)企業(yè)共對(duì)“一帶一路”相關(guān)的49個(gè)國(guó)家進(jìn)行了直接投資，投資額同比增長(zhǎng)18.2%。2015年，中國(guó)承接“一帶一路”相關(guān)國(guó)家服務(wù)外包合同金額178.3億美元，執(zhí)行金額121.5億美元，同比分別增長(zhǎng)42.6%和23.45%。

在大背景下，了解當(dāng)?shù)匾?guī)范對(duì)EPC設(shè)計(jì)管理有著重要的指導(dǎo)作用;了解國(guó)外的一些國(guó)家當(dāng)?shù)氐囊?guī)范和設(shè)計(jì)要點(diǎn)對(duì)國(guó)外EPC項(xiàng)目有一定的指導(dǎo)意義。1.了解當(dāng)?shù)匾?guī)范可以從設(shè)計(jì)源頭做到優(yōu)化設(shè)計(jì)，為EPC在源頭上節(jié)約成本造價(jià);2.了解國(guó)外規(guī)范和設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以在國(guó)外設(shè)計(jì)院中，優(yōu)中選優(yōu)。針對(duì)英國(guó)皇家樓宇協(xié)會(huì)（CIBSE）的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行全面的研究。

1、英國(guó)和中國(guó)規(guī)范的對(duì)比

1.1英國(guó)節(jié)能規(guī)范CIBSEB1[1]和國(guó)標(biāo)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[2]圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)對(duì)比：

從上表可以看出，英國(guó)CIBSE B1[1]規(guī)范和國(guó)標(biāo)公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)[2]要求的傳熱系數(shù)類似：其中屋面和外墻的傳熱系數(shù)完全相同，分別為0.25 W/m2.k和0.35 W/m2.k。地面和外窗的 傳熱系數(shù)略有差異，分別為0.25W/m2.k和0.35W/m2.k以及2.2W/m2.k和1.2-2.5W/m2.k;外門的傳熱系數(shù)差異較大，分別為3.5W/m2.k和2.2W/m2.k。

1.2 英國(guó)節(jié)能規(guī)范CIBSEF[3]，10.1和國(guó)標(biāo)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[2]鍋爐效率對(duì)比：

從表3可以看出，英國(guó)節(jié)能規(guī)范CIBSEF[3]對(duì)鍋爐效率的分類為天然氣鍋爐、人工煤氣鍋爐、燃油鍋爐以及生物能鍋爐;中國(guó)公共建筑節(jié)能規(guī)范按燃油燃?xì)狻訝钊紵仩t、拋煤機(jī)鏈條爐排鍋爐、流化床燃燒鍋爐分類。從比較常用的燃油和燃?xì)忮仩t看英標(biāo)燃?xì)忮仩t效率為86%燃油鍋爐效率為88%，國(guó)內(nèi)燃?xì)忮仩t和燃油鍋爐的效率為88%?？梢钥闯鰢?guó)內(nèi)對(duì)鍋爐效率的要求略高于英國(guó)鍋爐。

綜述，以上的對(duì)比看出英國(guó)的節(jié)能規(guī)范與中國(guó)的節(jié)能規(guī)范類似：傳熱系數(shù)基本一致，中國(guó)的節(jié)能規(guī)范劃分更加細(xì)致。鍋爐熱效率也基本一致，中國(guó)的規(guī)范略高于英國(guó)節(jié)能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

2、國(guó)外節(jié)能案例分析

2.1 英國(guó)考文垂大學(xué) 見(jiàn)圖1、圖2

與中國(guó)建筑相比，英國(guó)建筑更考慮利用被動(dòng)式的方式節(jié)能。如上圖英國(guó)著名的節(jié)能建筑，英國(guó)考文垂大學(xué)圖書館利用了八項(xiàng)被動(dòng)式方式節(jié)能分別為：1.外遮陽(yáng)、 2.雙層玻璃幕墻、3.BEMS控制可開啟外窗和外遮陽(yáng)、4.BEMS聯(lián)動(dòng)的CO2和溫度傳感器、5.蜂窩梁、6.防風(fēng)百葉、7.采光井、8.良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、9.全空氣新風(fēng)系統(tǒng)。

通過(guò)以上的節(jié)能方式可以看出，考文垂大學(xué)更趨向于整體空調(diào)設(shè)計(jì)，節(jié)能其優(yōu)點(diǎn)如下：如與BEMS聯(lián)動(dòng)的內(nèi)外遮陽(yáng)，可以根據(jù)不同的天氣和室內(nèi)外溫度控制內(nèi)外遮陽(yáng)的開啟;1.通過(guò)BEMS聯(lián)動(dòng)控制的CO2和溫度傳感器控制窗子的開啟。不開啟包括：雨天不開啟。室外溫度過(guò)高不開啟;室內(nèi)溫度適宜，PPM沒(méi)有超過(guò)規(guī)范要求不開啟;開啟包括：需要夜間冷卻建筑開啟;實(shí)現(xiàn)過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)開啟;PPM超過(guò)規(guī)范要求開啟。2.良好的維護(hù)結(jié)構(gòu)和雙層玻璃幕墻，使得整體建筑在冬季減少熱負(fù)荷和夏季增加冷負(fù)荷;蜂窩梁使得每個(gè)獨(dú)立的分隔空間連通，充分利用自然新風(fēng)。3.防風(fēng)百葉使得在室外風(fēng)速較高的情況下依然可以順利的引入新風(fēng)。4.采光井一方面可以滿足白天采光節(jié)能要求的同時(shí)還可以達(dá)到“通風(fēng)煙囪”的效果。

在英國(guó)節(jié)能建筑具有以上優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也倒是一些不利的缺點(diǎn)：1.如大量采用采光井和通風(fēng)煙囪，使得建筑占用了大量的室內(nèi)空間。2.分隔房間的連通使得房間的隔音效果較低，比較適合圖書館一類比較安靜的建筑。3.由于建筑一年四季引用新風(fēng)系統(tǒng)，房間內(nèi)部風(fēng)速較高，不適用對(duì)風(fēng)速要求較高的建筑。

3、英國(guó)建筑節(jié)能的技術(shù)難點(diǎn)

3.1 對(duì)于BEMS控制要求較高：（1）通過(guò)以上分析可以看出，通過(guò)BEMS聯(lián)動(dòng)控制的CO2和溫度傳感器控制窗子的開啟。不開啟包括：雨天不開啟。室外溫度過(guò)高不開啟;室內(nèi)溫度適宜，PPM沒(méi)有超過(guò)規(guī)范要求不開啟;開啟包括：需要夜間冷卻建筑開啟;實(shí)現(xiàn)過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)開啟;PPM超過(guò)規(guī)范要求開啟。（2）根據(jù)室內(nèi)和室外溫度確定散熱器和加熱盤管的開啟及開啟大小;

3.2 良好的維護(hù)結(jié)構(gòu)和蜂窩梁會(huì)使建筑和結(jié)構(gòu)的初投資高于國(guó)內(nèi)一些傳統(tǒng)的建筑。每層較高的層高雖然滿足的自然通風(fēng)和空氣流通的需要，但是造成了層高的浪費(fèi)，同時(shí)也造成了初投資的增加。

3.3 一些節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用如外墻的太陽(yáng)能板以及屋頂?shù)膿躏L(fēng)百葉，都對(duì)于土建和機(jī)電施工有一定的難度。室外型的架空底層、整體式靜壓箱結(jié)構(gòu)、一圈百葉形式以及靜壓箱內(nèi)布置的管線增加了施工難度。

以上均為此種節(jié)能建筑形式帶來(lái)的一系列的技術(shù)難點(diǎn)。

4、解決方式

4.1 BEMS不用“太聰明”

適當(dāng)增加控制的反應(yīng)到時(shí)間，延遲控制時(shí)間。這種方式雖然減少了設(shè)備的敏感度，但是從控制的準(zhǔn)確性上顯著提高。

如上圖，合理的邏輯性控制是控制準(zhǔn)確性的保證。（1）不開啟包括：雨天不開啟。室外溫度過(guò)高不開啟;室內(nèi)溫度適宜，PPM沒(méi)有超過(guò)規(guī)范要求不開啟;（2）開啟包括：需要夜間冷卻建筑開啟;實(shí)現(xiàn)過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)開啟;PPM超過(guò)規(guī)范要求開啟。（3）根據(jù)室內(nèi)和室外溫度確定散熱器和加熱盤管的開啟及開啟大小。

4.2合理的維護(hù)結(jié)構(gòu)

前期通過(guò)建模和模擬確定合理的維護(hù)結(jié)構(gòu)、層高等確定合理的能耗和氣流組織。利用IES或者design builder模擬建筑能耗，確定合理的能耗;在能耗模型確定的基礎(chǔ)上，通過(guò)fluid或者 air park 等軟件確定合理的氣流組織層高和蜂窩梁開洞等尺寸。待建模合理后根據(jù)模型和設(shè)計(jì)選擇合理的材料，滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的傳熱系數(shù)和空間布局。

4.3 節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

一些技能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于建筑外立面或者施工難度都有一定的影響，需要積極溝通配合解決。如采用太陽(yáng)能板發(fā)電的節(jié)能技術(shù)形式，需要建筑方案公司積極配合解決。再如考文垂的架空空調(diào)靜壓箱需要組織合理的施工方案，合理的預(yù)留靜壓箱空間，合理解決新風(fēng)靜壓箱引入的問(wèn)題。

結(jié)論：

本文在背景介紹中了解英國(guó)規(guī)范對(duì)一帶一路有指導(dǎo)意義：了解國(guó)外的一些國(guó)家當(dāng)?shù)氐囊?guī)范和設(shè)計(jì)要點(diǎn)對(duì)國(guó)外EPC項(xiàng)目有一定的指導(dǎo)意義。1.了解當(dāng)?shù)匾?guī)范可以從設(shè)計(jì)源頭做到優(yōu)化設(shè)計(jì)，為EPC在源頭上節(jié)約成本造價(jià);2.了解國(guó)外規(guī)范和設(shè)計(jì)要點(diǎn)可以在國(guó)外設(shè)計(jì)院中，優(yōu)中選優(yōu)。針對(duì)英國(guó)皇家樓宇協(xié)會(huì)（CIBSE）的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行全面的研究。

首先，本文對(duì)比了英國(guó)CIBSE規(guī)范和中國(guó)國(guó)標(biāo)規(guī)范的相同之處和相似之處：傳熱系數(shù)基本一致，中國(guó)的節(jié)能規(guī)范劃分更加細(xì)致。鍋爐熱效率也基本一致，中國(guó)的規(guī)范略高于英國(guó)節(jié)能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

其次，通過(guò)英國(guó)典型節(jié)能建筑的案例分析，得出英國(guó)在節(jié)能設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)特點(diǎn)：考慮外遮陽(yáng) 、采用雙層玻璃幕墻、BEMS控制可開啟外窗和外遮陽(yáng)、BEMS聯(lián)動(dòng)的CO2和溫度傳感器、蜂窩梁 、防風(fēng)百葉、采光井、自然新風(fēng)機(jī)全空氣、良好的維護(hù)結(jié)構(gòu) 、輔助熱盤管和散熱器。并根據(jù)以上特點(diǎn)分析了其中的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)為通過(guò)開窗的控制充分利用了被動(dòng)式方式節(jié)能;良好的結(jié)構(gòu)形式有利于冬季減少熱負(fù)荷和夏季減少冷負(fù)荷;充分利用了自然采光等自然資源。缺點(diǎn)為：建筑占用了大量的室內(nèi)空間;此種形式比較適合圖書館一類比較安靜的建筑;由于建筑一年四季引用新風(fēng)系統(tǒng)，房間內(nèi)部風(fēng)速較高，不適用對(duì)風(fēng)速要求較高的建筑。

結(jié)合以上的技術(shù)特點(diǎn)分析出了英國(guó)節(jié)能建筑的一些技術(shù)難點(diǎn)：對(duì)BEMS控制要求較高、良好的維護(hù)結(jié)構(gòu)和蜂窩梁對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)的初投資會(huì)高于國(guó)內(nèi)一些傳統(tǒng)的建筑、一些節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用如外墻的太陽(yáng)能板以及屋頂?shù)膿躏L(fēng)百葉，都對(duì)于土建和機(jī)電施工有一定的難度。

最后針對(duì)以上的技術(shù)難點(diǎn)給出了解決方式：BEMS不用“太聰明”、合理的維護(hù)結(jié)構(gòu)、提前充分考慮節(jié)能技術(shù)對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)的影響。

參考文獻(xiàn)：

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