建筑节能标准

建筑节能与节能建筑最近一个时期，各种媒体都在广泛宣传建筑节能，同时也紧跟着更多节能建筑的宣传，这是两个不同但又紧密关联的概念。对于多数想要购房的群众来说，最关心的是什么是节能建筑，而对业内人士则可能更关心建筑节能的技术。建筑节能概念的提出始于20世纪70年代。1973年，世界石油危机爆发，促使发达国家采取各种措施节约能源，建筑节能被提上议事日程。进入上世纪80年代以后，人们发现工业气体二氧化碳的过度排放能够引起生态灾难，所以要减少温室气体的排放，世界上发达国家对建筑节能工作也更加重视，在生活舒适性不断提高的条件下，新建建筑单位面积能耗已减少到原来的1/3到1/5。我国于2006年颁布，“建筑节能65％”是指在1980年至1981年当地通用设计能耗水平的基础上下降65％，对我国北方寒冷地区（如北京），意味着冬季采暖煤耗要从25.2kg/m2下降到8.82kg/m2,所对应的建筑物热耗是每平方米14.65W/m2。建筑节能：狭义是侧重于某个建筑物本身所采取的措施和手段。既通过采取相应的节能措施使建筑能耗下降，使之成为符合国家节能建筑标准的建筑。而广义不仅涉及到建筑设计方案、能源、生活质量等问题，还考虑了整个建筑对资源、环境、气候、地理条件、维护管理、经济等方面的影响。节能建筑：是指满足国家节能标准要求的建筑。标准包括《夏热冬冷地区居住建筑节能标准》、《夏热冬暖地区居住建筑节能标准》、《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》、《公共建筑节能标准》、《建筑照明设计标准》等，这些标准涵盖了我国90％以上的建筑。通过建筑节能技术措施使建筑达到节能标准而成为节能建筑，两者既有区别又有关联，本质上建筑节能是手段，节能建筑是目的。一个建筑物是否达到节能标准或者是否具有节能性能，能节多少能，需要通过对该建筑物采取的技术措施进行分析、技术手段进行测试评价，其中所用材料的热工性能是最重要的评价依据。建设部发布《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标

准》［关键词］建筑行业标准节能中商网讯建设部近日发布《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》，该标准为行业标准，编号为JGJ134—2001,自2001年10月1日起施行，全文如下：总则1．0．1为贯彻国家有关节约能源、环境保护的法规和政策，改善夏热冬冷地区居住建筑热环境，提高采暖和空调的能源利用效率，制定本标准。1．0．2本标准适用于夏热冬冷地区新建、改建和扩建居住建筑的建筑节能设计。1．0．3夏热冬冷地区居住建筑的建筑热工和暖通空调设计必须采取节能措施，在保证室内热环境的前提下，将采暖和空调能耗控制在规定的范围内。1．0．4夏热冬冷地区居住建筑的节能设计，除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。术语2．0．1建筑物耗冷量指标indexofcoollossofbuilding按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由空调设备提供的冷量。2．0．2建筑物耗热量指标indexofheatlossofbuilding按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。2．0．3空调年耗电量annualcoolingelectricityconsumption按照夏季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积空调设备每年所要消耗的电能。2．0．4采暖年耗电量annualheatingelectricityconsumption按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积采暖设备每年所要消耗的电能。0.5空调、采暖设备能效比(EER)energyefficiencyratio在额定工况下，空调、采暖设备提供的冷量或热量与设备本身所消耗的能量之比。0.6采暖度日数(HDDl8)heatingdegreedaybasedon18°C一年中，当某天室外日平均温度低于18C时，将低于18C的度数乘以l天，并将此乘积累加。0.7空调度日数(CDD26)coolingdegreedaybasedon26C一年中，当某天室外日平均温度高于26C时，将高于26C的度数乘以l天，并将此乘积累加。2.0.8热惰性指标（D）indexofthermalinertia表征围护结构反抗温度波动和热流波动能力的无量纲指标，其值等于材料层热阻与蓄热系数的乘积。0.9典型气象年（TMY）TypicalMeteorologicalYear以近30年的月平均值为依据，从近10年的资料中选取一年各月接近30年的平均值作为典型气象年。由于选取的月平均值在不同的年份，资料不连续，还需要进行月间平滑处理。室内热环境和建筑节能设计指标0.1冬季采暖室内热环境设计指标，应符合下列要求：1卧室、起居室室内设计温度取16—18°C；2换气次数取1.0次/ho0.2夏季空调室内热环境设计指标，应符合下列要求：1卧室、起居室室内设计温度取26-28C；2换气次数取1.0次/ho0.3居住建筑通过采用增强建筑围护结构保温隔热性能和提高采暖、空调设备能效比的节能措施，在保证相同的室内热环境指标的前提下，与未采取节能措施前相比，采暖、空调能耗应节约50％o建筑和建筑热工节能设计0.1建筑群的规划布置、建筑物的平面布置应有利于自然通风。0.2建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向。0.3条式建筑物的体形系数不应超过0.35，点式建筑物的体形系数不应超过0.40o4.0.4外宙［包括阳台门的透明部分）的面积不应过大。不同朝向、不同宙墙面积比的外宙，其传热系数应符合表4.0.4的规定。表4.0.4不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数朝向窗外环外窗的传热系数K［W/（平方米.K）］境条件窗墙面窗墙面窗墙面窗墙面窗墙面积比积比积比积比积比<0.25>0.25且〉0.30且〉0.35且〉0.45且<0.30<0.35<0.45<0.50冬季最冷月室外平均气温2.5北（偏东〉5摄氏度60度到偏西60度范围）冬季最冷月室外平均气温2.5<5摄氏度东,西无外遮阳措施4.73.2--（东或西偏北30度到偏有外遮阳（其

南60度范围）太阳辐射透过率<20%）2.52.5南（偏东30度到偏西2.52.530度范围）4．0．5多层住宅外窗宜采用平开窗。4．0．6外窗宜设置活动外遮阳。4．0．7建筑物1-6层的外窗及阳台门的气密性等级，不应低于现行国家标准《建筑外宙空气渗透性能分级及其检测方法》GB7107规定的III级；7层及7层以上的外窗及阳台门的气密性等级，不应低于该标准规定的II级。4．0．8围护结构各部分的传热系数和热惰性指标应符合表4．0．8的规定其中外墙的传热系数应考虑结构性冷桥的影响，取平均传热系数，其计算方法应符台本标准附录A的规定。表4．0．8围护结构各部分的传热系数（K[W/（平方米.K）]和热惰性指标（D）屋顶注：当屋顶和外墙的注：当屋顶和外墙的K值满足要求，但D值不满足要求时，应按照《民用建筑热工设计规范》GB50176-93第5．1．1条来验算隔热设计要求。4．0．9围护结构的外表面宜采用浅色饰面材料。平屋顶宜采用绿化等隔热措施。建筑物的节能综合指标5．0．1当设计的居住建筑不符合本标准第4．0．3、4．0．4和4．0．8条中的各项规定时，则应按本章的规定计算和判定建筑物节能综合指标。5．0．2本标准采用建筑物耗热量、耗冷量指标和采暖、空调全年用电量为建筑物的节能综合指标。5．0．3建筑物的节能综合指标应采用动态方法计算。5．0．4建筑节能综合指标应按下列计算条件计算：1居室室内计算温度，冬季全天为18°C；夏季全天为26°C。2室外气象计算参数采用典型气象年。3采暖和空调时，换气次数为1.0次/ho4采暖、空调设备为家用气源热泵空调器，空调额定能效比取2．3，采暖额定能效比取1.9o外墙*外窗（含阳台门透明部分）分户墙和楼板底部自然通风的架空楼板户门K<1.0K<1.5D三3.0D三3.0按表4.0.4的规定K<2.0K<1.5K<3.0K<0.8K<1.0D22.5D22.5

5室内照明得热为每平方米每天0.014lkWh。室内其他得热平均强度为4.3W／m2。6建筑面积和体积应按本标准附录B计算。0.5计算出的每栋建筑的采暖年耗电量和空调年耗电量之和，不应超过表5.0.5按采暖度日数列出的采暖年耗电量和按空调度日数列出的空调年耗电量限值之和。表5.0.5建筑物节能综合指标的限值HDD18耗热量采暖年CDD26耗冷量空调年（摄氏度指标qh耗电量（摄氏度指标qc耗电量.d)（W/平方米）Eh(kWh/.d)（W/平方米）Ec(kWh/平方米）平方米）80010.111.12518.413.790010.913.45019.915.6100011.715.67521.317.4110012.517.810022.819.3120013.420.112524.321.2130014.222.315025.823.0140015.024.517527.324.9150015.826.720028.826.8160016.629.022530.328.6170017.531.225031.830.5180018.333.427533.332.4190019.135.730034.834.2200019.937.9---210020.740.1---220021.642.4---230022.444.6---240023.246.8---250024.049.0---采暖、空调和通风节能设计0.1居住建筑采暖、空调方式及其设备的选择，应根据当地资源情况，经技术经济分析，及用户对设备运行费用的承担能力综合考虑确定。6.0.2居住建筑当采用集中采暖、空调时，应设计分室（户）温度控制及分户热（冷）量计量设施。采暖系统其他节能设计应符合现行行业标准《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26中的有关规定。集中空调系统设计应符合现行国家标准《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》GB50189中的有关规定。6.0.3一般情况下，居住建筑采暖不宜采用直接电热式采暖设备。6.0.4居住建筑进行夏季空调、冬季采暖时，宜采用电驱动的热泵型空调器（机组），或燃气（油）、蒸汽或热水驱动的吸收式冷（热）水机组，或采用低温地板辐射采暖方式，或采用燃气（油、其他燃料）的采暖炉采暖等。6．0．5居住建筑采用燃气为能源的家用采暖设备或系统时，燃气采暖器的热效率应符合国家现行有关标准中的规定值。6．0．6居住建筑采用分散式（户式）空气调节器（机）进行空调（及采暖）时，其能效比、性能系数应符合国家现行有关标准中的规定值。居住建筑采用集中采暖空调时，作为集中供冷（热）源的机组，其性能系数应符合现行有关标准中的规定值。6．0．7具备有地面水资源（如江河、湖水等），有适合水源热泵运行温度的废水等水源条件时，居住建筑采暖、空调设备宜采用水源热泵。当采用地下井水为水源时，应确保有回灌措施，确保水源不被污染，并应符合当地有关规定；具备可供地热源热泵机组埋管用的土壤面积时，宜采用埋管式地热源热泵。6．0．8居住建筑采暖、空调设备，应优先采用符合国家现行标准规定的节能型采暖、空调产品。6．0．9应鼓励在居住建筑小区采用热、电、冷联产技术，以及在住宅建筑中采用太阳能、地热等可再生能源。6．0．10未设置集中空调、采暖的居住建筑，在设计统一的分体空调器室外机安放搁板时，应充分考虑其位置有利于空调器夏季排放热量、冬季吸收热量并应防止对室内产生热污染及噪声污染。6．0．11居住建筑通风设计应处理好室内气流组织，提高通风效率。厨房卫生间应安装局部机械排风装置。对采用采暖、空调设备的居住建筑，可采用机械换气装置（热量回收装置）。（.E203W03001.）1.3城镇采暖能耗状况我国建筑采暖据其能耗状况可分为三大类：北方城镇、长江流域城镇、农村建筑采暖。其中农村建筑采暖能耗状况在1.6节中给出，本节讨论前两类建筑的采暖能耗状况。由于历史沿革，我国黄河流域以北地区的城市建筑普遍提供采暖设施，而长江流域以南则不提供采暖服务，这样就形成完全不同的采暖方式，也就导致采暖能耗状况完全不同。1.3.1北方城镇采暖黄河流域以北地区包括黑龙江、吉林、辽宁、内蒙、新疆、青海、甘肃、宁夏、山西、北京、天津、河北这些省市自治区的全部城镇及陕西北部、山东北部、河南北部的部分城镇。2004年这些省份城镇建筑面积总量约64亿平米，其70%以上的建筑采用不同规模的集中供热进行采暖，剩余部分则采用各类不同的分散采暖方式。图1-7给出构成集中供热采暖方式的各个环节和各环节的能源消耗。如图所示，采暖能耗涉及建筑物需热量与实际供热量、集中供热系统管网效率，以及为采暖系统提供热量的热源系统效率三大因素。下面分别进行分析。

注：1）这是北京的采暖能耗，东北、西北地区气候与北京不同，因此能耗也与北京不同，总的用能数量高于北京2）粗线框内表示供热热源方式，不同的热源种类分别对应的能源燃煤、燃气或电力。（1）建筑物需热量与供热量。表1-4为在北京对一百多个各类供热小区统计出的各类建筑物采暖当室温维持于18°C时所需要热量的范围，这是在2006年实际运行数据的基础上加上外温修正得到（2006年属暖冬，外温高于北京设计气象参数，因此乘了大于1的修正系数），并且截掉只占统计样本数量10%的最高值和只占统计样本数量10%的最低值。表1-5为欧洲一些国家的采暖能耗，由于其外温与北京有所不同，因此表中同时列出采用同样方法进行外温修正后的采暖能耗。比较表1-4与表1-5，可以看出北京市建筑采暖需要的热量与目前欧洲国家相差不大。北京市各类建筑采暖需热量（室温18C）表1-4建筑类型米暖需热量范围kWh/m2.年普通住宅楼50〜100普通办公楼30〜90旅馆酒店40〜90商场10〜120学校30〜100些国家的采暖能耗调查值表1-5年份建筑类型国别采暖度日数米暖能耗kWh/（m2年）修正为北京气候的采暖能耗kWh/（m2年）2004住宅北京245083831998住宅1波兰4043124752004住宅德国31261851451998住宅2德国343057412004住宅法国27471501341998住宅3芬兰530355251998住宅11瑞典323020152004住宅希腊15651201882004办公楼德国312612094

2004办公楼法国27471661482004办公楼荷兰27843102732004办公楼希腊15651001572004宾馆德国31262251762004宾馆法国27471791602004学校德国31261601252004学校法国27471181052004学校荷兰27841451282004学校希腊15655586注：1）能耗数据来源：a）1998年数据表示一批节能建筑的调查值，数据来源：INDICATORSOFENERGYEFFICIENCYINCOLD-CLIMATEBUILDINGS,ResultsfromaBCSExpertWorkingGroup,b）2004年数据为国家或地区的统计数据平均值，数据来源：北京：清华大学2005-2006年北京住宅采暖测试结果，其它国家：ApplyingtheEPBDtoimprovetheEnergyPerformanceRequirementstoExistingBuildings—ENPER-EXIST,IntelligentEnergyofEPBD,2007.2）气象数据来源：北京来自民用建筑节能设计标准JGJ26-95，基于18摄氏度;美国来自monthlystate,regional,andnationalheatingdegreedaysweighedbypopulation,NationalClimateDataCentre,USA,2006,基于65华氏度，即18.3摄氏度；日本来自HandbookofEnergy&EconomicStatisticsofJapan，energyconservationcentre,2006,基于14摄氏度；其它欧洲国家来自2007EarthSatelliteC,基于18.3摄氏度.3）修正为北京气候方法：某地区的修正能耗=该地区的采暖能耗/该地区的采暖度日数*北京采暖度日数。欧洲这些国家建筑围护结构保温水平都远优于北京市的大多数建筑，为什么采暖需热量却在大多数情况下与北京相差不大？这是因为采暖需热量不仅仅由建筑保温状况决定，还与建筑物的体型系数、建筑物的通风换气状况、以及室内温度设定值有关。欧洲住宅多为独立别墅，其体型系数约为我国大型公寓式住宅（12层）的两倍，欧洲多数层高低体量小的办公建筑其体型系数也为我国大型办公建筑的1.5倍以上。此外别墅型建筑通风换气次数在一次以上，欧洲的各类公共建筑也从近年来开始严格控制室内空气质量，普遍采用机械通风换气，换气次数也多在1次/小时以上。除了个别采用排风热回收措施的建筑外，非住宅建筑通风换气的热损失已接近或超过围护结构热损失。此外欧洲采暖室内设定温度在21〜24°C，对于北京的气候条件来说，这样的设定值比18C的采暖设定值能耗高出约15%。然而我国北方地区大多数集中供热的采暖建筑的实际供热量在很多情况

下都高于为了维持18°C的室温所需要的热量，这就导致部分米暖房间温度偏高，部分采暖季节（例如供热初期和供热末期）室温普遍偏高。为了避免过热，居住者只好开窗散热，大量的采暖热量通过外窗散掉。图1-8给出了北京市21座围护结构相同的住宅楼05—06采暖季的能耗状况。可以看出，各楼之间供热量差别较大，供热能耗在66—98kWh/（m2.年）不等。如果认为能耗低的楼可以满足采暖要求的话，其他楼的超过该楼的供热量，就可以认为是过量供热了。图中表明，目前集中供热系统的过量供热率约为20%〜30%。换言之，如果能够使集中供热末端房间温度真正维持在18C，而不是依靠开窗散热，则采暖能耗能够在目前基础上降低20%以上。造成过量供热的原因是：①集中供热系统调节性能不良，造成采暖房间冷热不均，为了满足偏冷的房间温度不低于18C，只好增大总的供热量，导致其它建筑/房间过热；②末端没有有效的调节手段，由于某些原因室温偏热时，只能被动地听任室温升高或开窗降温；③部分热源调节不良，不能根据外温变化而改变供热量，导致外温偏暖时过量供热。实行供热改革，通过热计量和改进末端调节能力来实现调节，就是为了使实际供热量接近采暖需热量，降低过量供热率，从而实现20%以上的节能效果。宀宀5卑璃济图1-8北京市21个围护结构相同的楼（37墙）年采暖耗热量分布2）集中供热外网损失。我国目前的集中供热系统管网损失参差不齐，差异非常大。对于近年新建的直埋管热水网，其热损失可低于输送热量的1%,而对于有些年久失修的庭院管网和蒸汽外网，管网热损失可高达所输送热量的30%，这就导致供热热源需要多提供30%的热量才能满足采暖需要。由于管网热损失差别非常大，因此很难进行全面统计给出整体水平。根据初步调查，管网损失偏大的主要是两类情况：①蒸汽管网，

采用架空或地下管沟方式，由于保温脱落、渗水，再加上个别的蒸汽渗漏，造成10%到30%的管网热损失。②采用管沟方式的庭院管网，由于年久失修和漏水，有些管道长期泡在水中，造成巨大的热量损失。外网的热损失可以很容易在下雪时根据地面的融雪状况简单判断。如果存在这类管网损失，实行“蒸汽改水”和整修管网，可以大幅度减少采暖供热量。这可能是目前各种建筑节能措施中投资最小、见效最大的措施。(3)集中供热热源。我国北方城镇的集中供热系统目前有约50%由热电联产热源提供，其中约35%是热电联产发电产生的热量，其余15%为调峰锅炉房产生的热量。图1-9为我国近年来热电联产集中供热面积的逐年增长状况。其余50%的集中供热则由不同规模的燃煤和燃气锅炉提供热量。热电联产热源主要是5万到40万千瓦的燃煤发电机组在发电的同时用余热供热。这些机组在以热电联产模式运行时，以输入的燃煤所含热量作为100%的输入，其发电效率为20%〜25%,产热效率为60%〜55%。与我国燃煤的纯发电电厂35%的发电效率比较，热电联产所生产的22%的电力折合63%的燃煤输入，所多出的37%的燃煤热量可以视为生产热量所付出的燃煤。如果热电联产此时产热效率为55%，则相当于37%的输入燃煤热量生产出55%的热量，所以从这个角度看，这一工况下热电联产的效率高达150%，这就是说热电联产是最节能的热力生产方式的原因。然而当气候变暖，采暖热负荷降低后，这些热电联产电厂为了维持其经济效益往往仍全负荷发电运行，部分余热排到冷却塔；采暖季结束后，许多热电联产电厂改为纯发电方式运行，这时，容量小的机组发电效率很低，夏季发电的损失甚至抵消了冬季高效供热所节约的燃煤。表1-6为我国常用的不同容量的热电机组热电联产模式时的发电效率与产热效率，以及纯发电工况的发电效率。因此，大力支持和发展热电联产方式的集中供热热源，同时尽可能使这些机组在供热期间能够全负荷供热，(即减少其部分负荷运行时间)，而在非供热期,严格限制小容量、低效率的热电机组运行，应作为我国热电生产的重要政策。SO5OO24O.O.23OO22OO200of2999一―I8991X799

一―I6991±图1-9近年来我国热电联产集中供热面积的逐年增长(数据来源：中国统计年鉴1997〜2006)不同容量热电机组热电联产模式时的发电效率与产热效率表1-6量容2万kw以下5〜10万kw20〜30万kw60万kw以上发电效率(%)10〜18〜25〜30〜15223035产热效率(%)60〜55〜40〜35〜70705045纯发电效率(%)20〜28〜35〜43〜26323845我国集中供热的另外大约50%的热源是由不同容量的燃煤燃气锅炉提供。其中90%以上为燃煤锅炉，只是在北京等个别大城市的市区燃气锅炉为主。这些锅炉的能量转换效率随锅炉容量和燃料种类不同而大不相同。实测燃煤锅炉效率在50%到85%之间，图1-10即实测的各燃气锅炉效率。这些锅炉的效率之所以出现这样大的变化范围主要是因为运行调节与控制不同所致(如鼓风量不同等)。我国目前小容量燃煤锅炉在很多城市还是主导热源，这样，使我国集中供热的锅炉型热源的平均效率约为60%，远低于热电联产方式的150%的效率值。尽快取消小容量的燃煤锅炉，通过管网改造扩大集中供热规模，用大容量高效清洁锅炉替代；或兴建燃煤热电联产热源，应该是我国集中供热系统热源节能改造的主要方向。

100.0%95.0^-100.0%90.0^81。噱75.0^70.0%65.0^-60.0%55.0%'50.0%：23'4'567.B.91011121314151617图1-10北京市实测的燃气锅炉的能量转换效率（数据来源：中央国家机关锅炉采暖系统节能分析报告》，清华大学建筑节能研究中心，2006年6月）综合考虑北方地区不同气候状况和建筑保温水平，可以近似得到目前我国北方城镇建筑物采暖平均需热量为90kWh/（m2年），平均过量供热率25%，末端实际供热113kWh/（m2年），管网损失3%,热源平均供热量117kWh/（m2年），采用完全为热电联产热源时，折合的供热煤耗为9.6kg标煤/（m2年）；采用锅炉房热源时，供热煤耗为24kg标煤/（m2年）；采用70%的热电联产，30%的大型锅炉房调峰时，平均供热煤耗折合为14kg标煤/（m2年）。我国集中供热系统热电联产和集中锅炉房热源约各占50%，平均供热煤耗19kg标煤/（m2年）。（4）其它供热热源。各类分散的供热方式约占城镇建筑面积的30%。主要为分散煤炉，分散燃气炉，电采暖和各种热泵采暖方式。表1-7为这些采暖方式的平均采暖能耗。需要注意的是，采用水源热泵方式采暖，目前也都是通过一定规模的管网实行集中供热。尽管规模较小，对于住宅建筑来说过量供热率也高达15%〜20%。2004年我国平均发电煤耗为354g/kWh，水源热泵的电一热转换效率为3.5时，105kWh/（m2年）的供热量折合10.6kg标煤/（m2年），低于锅炉房热源，但高于热电联产热源（9.6kg标煤/（m2年））。目前各类热泵采暖占非集中供热中的比例很小，分散煤炉占绝大部分。分散煤炉所供热的建筑均为体量小，体型系数大的建筑，所以能耗高达20〜25kg标煤/（m2年）。这样集中供热以外方式采暖的平均能耗折合为燃煤大约为22kg标煤（m2年）。

不同采暖方式的平均采暖能表1-7平均采暖能耗（kg标煤/m2.年）分散煤炉20〜25分散燃气炉11〜16电米暖24〜30各种热泵米暖10〜17（5）城镇采暖能耗总量。综上所述，我国城镇采暖35%为热电联产集中供热，35%为各类锅炉集中供热，30%为分散供热，平均能耗折合为燃煤为：14kg*0.35+24*0.35+22*0.3=20kg标煤（m2年）我国目前北方城镇采暖建筑面积约为64亿平米，采暖能耗折合约为1.3亿吨标煤/年。1.3.2北方城镇采暖节能的主要任务我国北方城镇采暖能耗占全国城镇建筑总能耗近40%,并且不同方式、不同建筑的采暖能耗相差很大。因此，无论从相对还是绝对总量，北方城镇采暖节能潜力均为最大，应是我国目前建筑节能的重点。可以实现采暖节能的技术途径如下：1）改进建筑物围护结构保温性能，进一步降低采暖需热量。与发达国家相比，我国北方建筑围护结构的热阻可在目前基础上再提高50%，部分渗风严重的老式钢窗也需要更换。围护结构全面改造可以使采暖需热量由目前的90kWh/（m2.a）降低到平均60kWh/（m2.a）。2）推广各类专门的通风换气窗，实现可控制的通风换气，避免为了通风换气而开窗，造成过大的热损失。这可以使实际的通风换气量控制在0.5次/hr以内。3）改善采暖的末端调节性能，避免过热；同时在假期和周末无人时，有可能把室温降至值班采暖温度（10~14°C）,这样可基本消除目前集中供热系统平均20%的过度供热。4）在有条件的系统全面推行地板采暖等低温采暖方式，从而降低供热热源温度，提高热源效率。5）积极挖掘利用目前的集中供热网，发展以热电联产为主的高效节能热源；大幅度提高热电联产热源在供热热源中的比例。如果把热电联产热源所占比例从目前的三分之一提高到50%以上，则可以使我国北方采暖能耗再下降7%。6）改目前的高能耗低效率小型燃煤锅炉为大型高效锅炉或并入集中供热网。全面实现如上诸条，可使我国北方城镇采暖单位面积能耗降低40%，也就

是从目前的20公斤标煤/（m2.a）平均下降到12公斤标煤/（m2.a）。要实现这一目标，必须配套的相应政策与机机制为：1）严格新建筑节能审查，推动既有建筑节能改造，使围护结构保温性能得以全面改善。2）全面实施按热量计量收费制度，从而使围护结构改造获得收益，并促进行为节能，减少过量供热。3）相应地改革供热企业体制和运行管理机制，使对热源和热网的各种节能改造措施得以有效落实。1.3.3长江流域采暖这包括山东、河南、陕西部分不属于集中供热的地区和上海、安徽、江苏、浙江、江西、湖南、湖北、四川、重庆，以及福建部分需要采暖的地区。这一地区冬季也有短期出现零度左右的外温，但日均温很少低于零度，一年内日均温低于10°C的天数一般不超过100天。在历史上这些地区都不属于法定的建筑采暖区，除少数高档建筑，一般都采用局部采暖方式。传统上采用木炭烤火，改革开放后，城镇建筑的采暖方式变成电暖气，电褥子，热泵式空调，以及一些以燃气燃油为燃料的采暖装置。然而据初步统计，住宅或一般办公建筑采用直接电热或热泵采暖时能耗都在4〜8kWh/m2.年。这样，尽管这一带住宅建筑面积为40亿平米，但冬季采暖用能仅210亿度电，折合标准煤不超过800万吨，远远低于北方采暖能耗。这样低的采暖能耗完全是因为采暖是只服务于部分空间和部分时间的间歇局部采暖，并且即使是采暖的房间室温也只是维持在14〜16C。与这一地区气候类似的法国南部，采暖能耗高达40〜60kWh（m2年）。其差别就是对建筑提供全面采暖，对室内温度全天候保障，室温控制在22C左右而不是我国这一地区的14〜16C。目前这一地区的一些新开发的高档社区开始采用集中供热，有些城市正规划建设大规模集中供热网。已建成的一些城市热网和住宅小区热网的运行结果表明，集中供热方式必然提供全天候、全建筑空间的采暖服务，这些建筑保温水平又远低于北方地区，加上调节不当导致的过量供热，结果采暖能耗一般都在30〜50kWh（m2年）以上。当采用燃煤锅炉采暖时，能耗可高达8〜10kg标煤/m2.年，40亿平米住宅建筑将需要3600万吨标煤，将为目前采暖能耗的5倍。而采用热电联产方式，又会由于冬季时间短热电厂运行时间过短而造成经济效益很差。试图在夏季采用纯发电方式或电冷联供方式,其能耗远高于常规电厂和常规电制冷方式（见3.3~3.5节）。因此，在长江流域不适合采用集中供热方式。如何为了满足人民生活水平提高导致对冬季室内热舒适要求的提高，适当地改善这一地区室内热状况，同时又不造成建筑能耗的大幅度增大,是目前我国建筑节能工作一项严峻和急迫的任务。可能的途径是发挥这一地区室内外温差小、各类地表水资源丰富的特点，发展各类分散的热泵采暖方式，维持这一地区部分空间部分时间采暖的特点，发展出一种新的低能耗采暖方式。

典型节能住宅采暖期能耗计算分析中国建筑科学研究院空气调节研究所路宾何涛程静北京锦锈大地房地产开发有限公司陈亚君摘要本文简要介绍了某住宅楼的建筑围护结构及其热工特性，选取典型的户型对其能耗进行了采暖季的逐时计算分析，并根据热泵机组的COP特性及运行模式对其耗电量进行了计算分析计算，同时还对新风量、室内计算温度、围护结构传热系数等的变化对建筑能耗的影响进行了分析研究，提出了降低建筑能耗的一些想法和思路。关键词围护结构新风负荷建筑能耗1概述某住宅楼是座庙会适度低能耗的高级住宅建筑，其外围护结构经欧洲建筑物理学家进行优化设计，采用了多项节能措施，保温性能高于现行节能标准。为了掌握冬季采暖能耗和采暖期运行耗是量情况，我们对该住宅楼内的典型户型进行冬季采暖期能耗计算，并对风冷热泵配备电加热采暖方式的耗电量进行分析计算。冬季建筑能耗计算方法建筑能耗模拟方法有许多种，其采用能耗计算方法应用较多的通常是：度日计算法和逐时计算法。度日计算法是将整个采暖期按度日值计算能耗，具有简单快速的特点，当建筑物用途及系统恒定时，用这种方法是合理的。其基本公式为：Q=Kt*DD/n式中：Q---采暖期能耗Kt总热损失系统；DD度日值：H---系统的效率逐时计算法是最复杂，也是最准确的一种能耗计算法，它是根据室外逐时的气象数据，室内设计参数，逐时计算出建筑的能耗。其代表软件有：美国政府的D0E2,美国军方的BLAST和室内环境温度和能耗模拟软件DEROB。DOE2是世界上功能最强大的建筑能耗模拟软件，其界面固定，对室外气象参数要求很高，用起来很费时间。我们采用室内环境温度和能耗模拟软件来计算锦绣大地公寓逐时的能耗情况。程序是通过建立R-G（热阻-热容）网络，并对网络中的节点建立方程组进行求解，从而模拟出瞬态的传热过程。采用该程序软件进行能耗计算，需要输入逐时的室外气象数据，这里采用北京地区标准年的逐时气象参数，它是根据北京地区过去三十年的气象数据，由科学统计方法所生成的。北京气候特点和气象参数整理北京位于华北平原北端，属大陆性季节气候。冬季寒冷干燥，采明期长达4个多月。北京冬季昼夜温差大，最冷温度低，但是低温发生时间短，最低温度多发生在清晨。北京市计算用采暖期的天数为129天，自11月9日到第二年3月17日；采暖期室外平均温度：1-1.60；采暖期采暖室外计算（干球）温度（°C）：-9°C。通过对北京气象温度进行频谱分析，可以了解北京市室外温度的分布情况，高低温发生时间及累计小时数。统计数据中11月9日至第二年3月17日的室外干球温度频谱图形见图1。图1温度-发生时间频谱曲线从图1温度-发生时间频谱曲线中可以看出，冬季采暖期室外温度大部分都在-10C到7C之间，其最低气温-17.2C，最高气温160，平均值-1.60。气象数据来源是从北京市气象台购买的。标准年数据是科研人员根据气象台测得的30年的气象资料，科学地计算统计出的一套全年逐是的气象参数数据，用于提供给科学研设计人员作为计算依据。根据标准年的气象参数算得的建筑耗能量是科学的，比较能符合实际情况的。建筑类型和牲参数及中户型空调系统描述4．1户型的选择及简介该节能住宅楼为高层住宅建筑，分为A、B、C三座，各座建筑外型和户型是不尽相同的。为了准确的掌握不同户型的冬季采暖期能耗和采暖运行耗电量情况，应选用典型的建筑类型进行计算。经过比较，选择面积较大，朝向不利的C座B户型和面积较小，朝向有利的A座E户型作为计算对象，并对每个户型分标准层和首层进行计算。C座B户型建筑面积为156.8m2，层高2.8m,位于C座的东北角；A座E户型建筑面积为139.00m2，层高2.8m,位于A座的西南角。4．2户型的建筑特性参数介绍《民用建筑节能设计标准》（采暖居住部分）北京地区实施细则（以下简称细则）对居住建筑各部分围护结构传热系数限值有所规定，下表是细则规定的围护结构传热系数与该住宅楼的围护结构传热系数及有关参数。细则锦绣大地公寓外墙传热系数［W/（m2・K）］0.820.43外窗传热系数［W/（m2・K）］4.02.2屋顶传热系数［W/（m2・K）］0.60.2地板传热系数（不采暖地下室上部地板）［W/（m2・K）］0.550.43单位建筑面积的建筑物内部得热量（W/m2）3.8不考虑室内计算温度（°C）1620另外计算用的其他参数如下：1•内走廊（公共区域）冬季设计温度：t=12C。2．不考虑户型内主要电气设备及人体负荷内部发热量。3．户型居住人数：4人。新风量：30m3/（h・人）。外墙组成：由外到内依次为：瑞博兰干挂砖幕墙，流通空气层，100mm厚聚苯板保温隔热层，200mm现浇混凝土。楼板楼面做法：楼板为160〜200mm现浇混凝土。楼板上有50mm厚陶粒混凝土，陶粒层上有40mm厚水泥砂浆或地砖等。地下车库没有采暖，计算温度5C。两户型邻居家及上下楼层户内均按有人考虑计算温度。3户型的空调系统介绍以上户型的空调系统为风冷管道式热泵空调机组加辅助电加热，其运行参数和模式为：室外温度t>-2C热泵机组运行室外温度-6CVt$2C热泵机组与一档电加热同时开启。室外温度t<-6C热泵机组关闭，二档电加热开启。A座E户型选用的电加热为5kW。C座B户型选用的电加热为3+3kW。4空调热泵机组COP的说明机组的COP性能曲线见下图：图2、图3。图2TSA30BR空调热泵机组的COP性能曲图3TSA2020BR空调热泵机组的COP性能曲冬季能耗逐时计算结果1按设计条件的计算结果按照《民用建筑节能设计标准》北京地区实施细则，北京地区普通住宅建筑耗热量指标不应超过20.6W/m2。需要特别指出的是这个指标是以单位建筑面积的建筑物内部得热量为3.8W/m2，平均室内温度16°C计算得出的，而本文中两户型的能耗计算不考虑单位建筑面积的建筑物内部提热量，平均室内温度按20C考虑。冬季能耗分为两部分，一部分围护结构能耗，由计算程序计算出逐时的转护结构能耗，另一部分为新风能耗，根据气象数据中逐时的室外温度和相对湿度及室内温度20C，室内相对温度按我国暖通设计规范取40%，新风量按要求每户为120m3/h，由以上数据，采用室内外焓差计算出各户逐时新风能耗。计算结果见表1。各户能耗计算结果汇总表表1室内温度传热系数新风量户型能耗面积能耗指标围护结构新风总计围护结构新风总计(C)W/(m2・K)m3/hW・hW・hW・hW/m2W/m2W/m2200.43120A-E-F54000004445143984514312.5510.3322.88200.43120A-E-S44000004445143884514310.2210.3320.55200.43120C-B-F750000044451431194514317.4310.3324.61200.43120C-B-S630000044451431074514314.6410.3322.13A-E-F:A座E户型首层A-E-S:A座E户型标准层C-B-F:C座B户型首层C-B-S:C座B户型标准层2新风量改变对计算结果的影响根据气象数据中逐时的室外温度和相对湿度及室内温度20°C,室内相对湿度按我国暖通设计规范取40%,新风量由每户为120m3/h变为80m3/h,由以上数据，采用室内外焓差计算出各户逐时新风能耗。其他条件不变,计算结果见表2。5．3室内计算温度变化对计算结果的影响根据气象数据中逐时的室外温度和相对湿度及室外内温度18C,室内相对湿度按我国暖通设计规范取40%，新风量每户为120m3/h，由以上数据，采用室外焓差计算出各户逐时新风能耗。其他条件不变,计算结果见表2。条件改变后各户能耗计算结果汇总表表2室内温度传热系数新风量户型能耗面积能耗指标围护结构新风总计围护结构新风总计(C)W/(m2・K)m3/hW・hW・hW・hW/m2W/m2W/m2200．4380A-E-F54000002963429836342912.556.8919.43200．4380A-E-S44000002963429736342910.226.8917.11200．4380C-B-F750000029634291046342917.436.8921.55200．4380C-B-S63000002963429926342914.646.8919.08180．43120A-E-F49000003932161883216111.399.1420.52180．43120A-E-S4000000393216179321619.299.1418.43180．43120C-B-F680000039321611073216115.809.1422.11180．43120C-B-S57000003932161963216113.259.1419.84200．82120A-E-F680000044451431124514315.8010.3326.13200．82120A-E-S560000044451431004514313.0110.3323.34200．82120C-B-F890000044451431334514320.6810.3327.49200．82120C-B-S740000044451431184514317.2010.3324.405．4外墙传热系数的改变对计算结果的影响根据气象数据中逐时的室外温度和相对湿度及室内温度20C，室内相对湿度按我国暖通设计规范新风量每户为120m3/h，外墙传热系数改为细则中规定0.82W/(m2・K)。由以上数据，计算出各户逐时围护结构能耗和新风能耗。其他条件不变，计算结果见表2。由此可见，当建筑围护结构热工性能较好时新风量的变化对建筑能耗的影响较大，占到总能耗的40%〜50%,围护结构的性能越好，新风负荷能耗在总能耗中占的比例越大。当新风量减小1/3时，各户型能耗减15%左右；当室内计算温度由20C降为18C时，各户型能耗减小10%左右；外墙传热系数改为细则中规定的0.82W/(m2・K)时，即比原外墙传热系

数增大近1倍时，各户型能耗减小12%左右。因此，新风量的加在和室内温度的提高，提高了室内舒适水平，但付出增加能耗量的代价，只有合理的选择新风量和提高维护结构的热水工性能，才能降低能耗。风冷热泵配备电加热采暖方式的耗电量分析计算逐时耗电量