我国民用建筑能效测评标识若干问题的分析

1 我国民用建筑能效测评标识若干问题的分析我国民用建筑能效测评标识若干问题的分析 福建省建筑科学研究院 赵士怀 王云新 摘要摘要 本文分析了我国民用建筑能效测评标识指标 星级等级确定和采暖空调冷 热 源机组效率对 能效影响等若干问题 并对标识实施过程存在的问题提出解决建议 关键词关键词 能效 测评标识 星级等级 机组效率 建筑节能是能源节约工作中的重要领域 2004 年 月 国家质量监督检验检疫局和国家发革委正 式颁布 能源效率标识管理办法 标志着我国能效标识制度的正式启动 2008 年 6 月 国家建设部 颁布 民用建筑能效测评标识技术导则 试行 下称 技术导则 对居住建筑和公共建筑能效标 识基本规定 标识程序 能效理论值和实测值的测评方法 标识报告出具等作了详细的规定 2008 年 以来 民用建筑能效标识工作在全国范围内逐步展开 取得了成效 但也遇到了一些问题 笔者从事 建筑节能研究和检测多年 现根据自身的工作经验 分析当前我国民用建筑能效标识存在的一些问题 提出相关的解决建议 文中涉及到的 我国南方地区 是指 我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区 1 1 关于能效测评标识的指标关于能效测评标识的指标 技术导则 3 0 3 条和 3 0 7 条对建筑能效测评标识的两个阶段及标识等级作了具体规定 归 纳为 1 民用建筑能效测评标识分为能效理论值标识和能效实测值两个阶段 能效理论值标识后 应 对建筑实际能效进行为期不少于 1 年的现场连接实测 根据实测结果对建筑能效理论值指标进行修正 给出实测值标识结果 2 民用建筑能效根据建筑节能率的高低划分为五个等级 根据上述规定 在实际能效测评标识工作中 产生了建筑能效实测结果能否对能效理论值进行修 正 用建筑节能率作为能效星级等级划分的合理性等问题 笔者认为 1 用能耗实测值作为能效标识指标最客观 最公允 但能效实测值的获取 需要对所标识的建 筑物进行现场热性能的测试 由于现场测试成本高 工作量大 周期长 需经过一年 实际上很难实 现 与实测值的获取相比 建筑能效理论值的获取就方便多了 它只要根据图纸提供的信息和相关测 量的数据 采用软件模拟计算方法就可实现 2 但是建筑能耗理论值取得也存在相应的问题 一栋建筑的热性能和能源消耗取决于建筑本身 构造 所在的地区气候状况 室内发热量 采暖空调运行调节模式等因素 通过分析和大量算例表明 不同采暖空调运行模式和人为的环境工况调节作为等 会导致能效理论值数倍的差别 因此要得到有 意义的能效理论数据 必须定义某种标准工况 来统一模拟计算建筑的能源消耗 比如 在我国 夏 热冬暖地区居住建筑节能设计标准 和 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 中 给出了用于计算 住宅能耗 注 本论文为福建省重大科技专项 2008HZ0003 1 资助论文 2 的标准工况 如表 1 所示 表 1 我国夏热冬暖地区和夏热冬冷地区居住建筑计算标准工况 计算工况 项目 夏热冬暖地区夏热冬冷地区 室内热量 室内照明 0 0141kwh 室内人员 设备 4 3w 室内接气次数1 次 h 室内控制温度空调 26 采暖 16 空调 26 采暖 18 空调运行方式连续运行 采暖 空调设备能效比空调 COP 2 7 采暖 COP 1 5空调 COP 2 3 采暖 COP 1 9 用上述标准工况计算出福州 广州 上海的空调全年能耗理论值 福州为 51 35kWh 广州 73 33 kWh 上海为 55 1 kWh 但对这三个地区居住建筑全年空调能耗的实际调研 得到的全 年空调能耗实际数据为 10 15 kWh 理论值与实际值相差 4 6 倍之多 这表明 1 能耗实际值与理论值差别悬殊 在很大程度上是由于住户所采用的空调运行模式与标准工况 的空调运行模式不同造成的 因此能耗理论值不能真实地反映建筑实际的空调能耗状况 2 由于实际空调运行工况千差万别 当前很难制定一个与用户实际空调运行工况相近的标准工 况 来模拟确定建筑理论能耗 3 当前 能耗实际值对理论值进行修正是无意义的 能耗实测值的测评和标识实际上也无法进 行 既然能效理论值不能真实地反映实际建筑的空调能耗状况 而建筑能效实测值取得难度很大 因 此用建筑节能率作为能效测评标识的指标在当前还相对可行 建筑节能率是通过节能设计 在保证相 同的室内环境参数条件下 采取节能措施的建筑与未采取节能措施的建筑相比 全年采暖空调 照明 理论总能耗减少的百分比 节能率越高 建筑能耗越少 能效等级越高 以节能率作为能效标识指标 能较客观地反映建筑热性能和能源消耗状况 有其合理性和可比性 2 2 关于能效测评标识的星级等级关于能效测评标识的星级等级 技术导则 3 0 7 条和 3 0 8 条对测评标识分级和星级等级标准作了规定 归纳起来 1 能效标识划分为五个等级 2 当基础项达到节能 50 65 65 75 75 85 和 85 以上 且规定项均满足要求 能效标识 分别为一星 二星 三星和四星 若选择项所加分数超过 60 分 满分 100 分 则再加一星 按照 技术导则 上述星级标准的规定 南方地区和北方地区 严寒和寒冷地区 建筑能效实现 3 同一星级 则难易程度大不一样 比如达到三星能效标准 南方地区困难 而北方地区则相对比较容 易 这是由于南方地区与北方气候差异大 建筑节能所采取的措施差别造成的 以公共建筑为例 北 方地区采暖空调能耗中 建筑外围护结构传热耗能占了 40 50 提高外围护结构保温性能 能显著 减少能耗 达到比较高的建筑节能率 当前北方许多大城市普遍实行了节能 65 的标准 并在向节能 75 目标努力 因此能效达到高的星级标准比较容易实现 然而对于南方地区 由于夏季气候炎热 冬 季不如北方寒冷 全年空调采暖能耗中 建筑外围护结构传热耗能占的比例要小于北方地区 如夏热 冬暖地区只占 20 左右 外围护结构保温隔热性能的提高 对节能的贡献并不显著 特别对纬度越低 的南方区域 建筑节能率的提高越有限 要实现节能 65 十分困难 目前南方地区只有重庆 深圳 上海等小部分城市制订了建筑节能 65 的标准 要实现节能 65 则要采取了相当严格的节能措施 此 外 公共建筑节能设计标准 和 民用建筑能效测评标识技术导则 对高于公共建筑节能设计标准的 采暖空调设备能效等级的节能贡献未作具体规定 为使南方地区能与北方地区一样 处于同一水平实现比较高的能效星级 笔者认为应降低南方地 区能效等级标准要求 建议夏热冬暖地区与夏热冬冷地区采用表 2 的等级标准 表 2 夏热冬暖地区与夏热冬冷地区建筑能效等级标准 标识级别夏热冬暖地区夏热冬冷地区 一星 1 基础项达到节能 50 55 2 规定项满足要求 1 基础项达到节能 50 60 2 规定项满足要求 二星 1 基础项达到节能 55 60 2 规定项满足要求 1 基础项达到节能 60 70 2 规定项满足要求 三星 1 基础项达到节能 60 65 2 规定项满足要求 1 基础项达到节能 70 75 2 规定项满足要求 四星 1 基础项达到节能 65 以上 2 规定项满足要求 1 基础项达到节能 75 以上 2 规定项满足要求 加星条件当选择项所加分数超过 60 分 满分 100 分 加一星 3 3 采暖空调冷 热 源机组的能效采暖空调冷 热 源机组的能效 技术导则 3 0 6 对建筑能效测评标识所涵盖的基础项 规定项和选择项内容作了规定 归纳 为 1 基础项按照现行建筑节能标准的要求和方法进行建筑耗能量计算或实测 规定项规定围护结 构和采暖空调系统必须满足节能标准要求的项目 2 选择项对高于现行建筑节能标准的用能系统和工艺技术加分的项目列出加分项目 5 3 节和 6 3 节 在民用建筑中 采暖空调设备的能效对建筑能耗影响很大 技术导则 规定按现行的建筑节能设 4 计标准确定的采暖空调设备能效进行能效标识 公共建筑节能设计标准 部分采暖空调设备能效等级 采用值见表 3 表 3 公共建筑节能设计标准 部分采暖空调设备能效等级采用值 冷热源类型 额定制冷量 kW COP W W 能效等级 活塞 涡旋式 528 528 1163 1163 3 8 4 0 4 2 第 5 级 螺杆式 528 528 1163 1163 4 10 4 30 4 60 第 4 级水冷机组 离心式 528 528 1163 1163 4 40 4 70 5 10 第 3 级 不接风管 风冷 式接风管 2 60 2 30 第 4 级 不接风管 单元式机组 水冷 式 接风管 3 00 2 70 第 4 级 在 技术导则 6 3 节 公共建筑选择项 中未规定对采暖空调设备能效的提高进行加分 实际 上未考虑更高能效的采暖空调机组对公共建筑节能的贡献 以离心式冷水机组为例 笔者摘录了一家 国外品牌的水冷离心式机组和一家国厂品牌的水冷离心式机组制冷效率与 公共建筑节能设计标准 规定的机组制冷效率及节电效果进行对比 见表 4 表 4 制冷机制冷效率对比和节电效果 某国外品牌机组某国产品牌机组 类型 公共建筑节 能设计标准 COP 规定值 平均 COP节电效果平均 COP节电效果 528 11634 705 056 93 4 934 67 水冷离心 式机组制 冷量 kW 11635 105 558 11 5 629 25 以表 3 表 4 可看出 国内外品牌的水冷离心制冷机组能效大部分超过 3 级 接近或达到 2 级 机组节约电 5 9 目前市场上 大部分制冷机组能效值均超过 公共建筑节能设计标准 的采用值 高能效的机组应用在建筑空调系统上 将降低建筑能耗 节约大量的电能 因此 技术导则 需要补 充制冷机组实际能效对建筑节能和能效测评标识的影响 4 小结 1 建筑能效实测值获取比较困难 且建筑能效理论值和实测值相差甚大 采用建筑节能率和与 之相对应的星级指标作为能效标识等级指标有其合理性和可比性 5 2 我国南方地区能效标识星级等级标准应不同于北方地区 为使能效标识分级更合理 建议分 别制定夏热冬暖地区和夏热冬冷地区的能效标识星级等级标准