296我國民用建筑能效測評標(biāo)識若干問題的分析

1、我國民用建筑能效測評標(biāo)識若干問題的分析福建省建筑科學(xué)研究院 趙士懷 王云新 摘要 本文分析了我國民用建筑能效測評標(biāo)識指標(biāo)、星級等級確定和采暖空調(diào)冷（熱）源機組效率對能效影響等若干問題，并對標(biāo)識實施過程存在的問題提出解決建議。關(guān)鍵詞 能效 測評標(biāo)識 星級等級 機組效率 建筑節(jié)能是能源節(jié)約工作中的重要領(lǐng)域。2004年月，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫局和國家發(fā)革委正式頒布能源效率標(biāo)識管理辦法，標(biāo)志著我國能效標(biāo)識制度的正式啟動。2008年6月，國家建設(shè)部頒布民用建筑能效測評標(biāo)識技術(shù)導(dǎo)則（試行）（下稱技術(shù)導(dǎo)則），對居住建筑和公共建筑能效標(biāo)識基本規(guī)定、標(biāo)識程序、能效理論值和實測值的測評方法，標(biāo)識報告出具等作了詳細(xì)

2、的規(guī)定。2008年以來，民用建筑能效標(biāo)識工作在全國范圍內(nèi)逐步展開，取得了成效，但也遇到了一些問題。筆者從事建筑節(jié)能研究和檢測多年，現(xiàn)根據(jù)自身的工作經(jīng)驗，分析當(dāng)前我國民用建筑能效標(biāo)識存在的一些問題，提出相關(guān)的解決建議。文中涉及到的“我國南方地區(qū)”，是指“我國夏熱冬暖地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)”。1 關(guān)于能效測評標(biāo)識的指標(biāo)技術(shù)導(dǎo)則3.0.3條和3.0.7條對建筑能效測評標(biāo)識的兩個階段及標(biāo)識等級作了具體規(guī)定，歸納為：（1）民用建筑能效測評標(biāo)識分為能效理論值標(biāo)識和能效實測值兩個階段。能效理論值標(biāo)識后，應(yīng)對建筑實際能效進(jìn)行為期不少于1年的現(xiàn)場連接實測，根據(jù)實測結(jié)果對建筑能效理論值指標(biāo)進(jìn)行修正，給出實測值標(biāo)識結(jié)果

3、。（2）民用建筑能效根據(jù)建筑節(jié)能率的高低劃分為五個等級。根據(jù)上述規(guī)定，在實際能效測評標(biāo)識工作中，產(chǎn)生了建筑能效實測結(jié)果能否對能效理論值進(jìn)行修正，用建筑節(jié)能率作為能效星級等級劃分的合理性等問題。筆者認(rèn)為：（1）用能耗實測值作為能效標(biāo)識指標(biāo)最客觀、最公允。但能效實測值的獲取，需要對所標(biāo)識的建筑物進(jìn)行現(xiàn)場熱性能的測試，由于現(xiàn)場測試成本高、工作量大、周期長（需經(jīng)過一年），實際上很難實現(xiàn)。與實測值的獲取相比，建筑能效理論值的獲取就方便多了，它只要根據(jù)圖紙?zhí)峁┑男畔⒑拖嚓P(guān)測量的數(shù)據(jù)，采用軟件模擬計算方法就可實現(xiàn)。（2）但是建筑能耗理論值取得也存在相應(yīng)的問題。一棟建筑的熱性能和能源消耗取決于建筑本身構(gòu)造、所

4、在的地區(qū)氣候狀況、室內(nèi)發(fā)熱量、采暖空調(diào)運行調(diào)節(jié)模式等因素。通過分析和大量算例表明，不同采暖空調(diào)運行模式和人為的環(huán)境工況調(diào)節(jié)作為等，會導(dǎo)致能效理論值數(shù)倍的差別。因此要得到有意義的能效理論數(shù)據(jù)，必須定義某種標(biāo)準(zhǔn)工況，來統(tǒng)一模擬計算建筑的能源消耗。比如，在我國夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，給出了用于計算住宅能耗注：本論文為福建省重大科技專項（2008HZ0003-1）資助論文。的標(biāo)準(zhǔn)工況，如表1所示：表1 我國夏熱冬暖地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)居住建筑計算標(biāo)準(zhǔn)工況項目計算工況夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)室內(nèi)熱量-室內(nèi)照明：0.0141kwh/室內(nèi)人員、設(shè)備：4.3w/室內(nèi)

5、接氣次數(shù)1次/h室內(nèi)控制溫度空調(diào)26，采暖16空調(diào)26，采暖18空調(diào)運行方式連續(xù)運行采暖、空調(diào)設(shè)備能效比空調(diào)COP=2.7，采暖COP=1.5空調(diào)COP=2.3，采暖COP=1.9用上述標(biāo)準(zhǔn)工況計算出福州、廣州、上海的空調(diào)全年能耗理論值，福州為51.35kWh/,廣州73.33 kWh/，上海為55.1 kWh/。但對這三個地區(qū)居住建筑全年空調(diào)能耗的實際調(diào)研，得到的全年空調(diào)能耗實際數(shù)據(jù)為1015 kWh/，理論值與實際值相差46倍之多。這表明：（1）能耗實際值與理論值差別懸殊，在很大程度上是由于住戶所采用的空調(diào)運行模式與標(biāo)準(zhǔn)工況的空調(diào)運行模式不同造成的。因此能耗理論值不能真實地反映建筑實際的空

6、調(diào)能耗狀況。（2）由于實際空調(diào)運行工況千差萬別，當(dāng)前很難制定一個與用戶實際空調(diào)運行工況相近的標(biāo)準(zhǔn)工況，來模擬確定建筑理論能耗。（3）當(dāng)前，能耗實際值對理論值進(jìn)行修正是無意義的，能耗實測值的測評和標(biāo)識實際上也無法進(jìn)行。既然能效理論值不能真實地反映實際建筑的空調(diào)能耗狀況，而建筑能效實測值取得難度很大，因此用建筑節(jié)能率作為能效測評標(biāo)識的指標(biāo)在當(dāng)前還相對可行。建筑節(jié)能率是通過節(jié)能設(shè)計，在保證相同的室內(nèi)環(huán)境參數(shù)條件下，采取節(jié)能措施的建筑與未采取節(jié)能措施的建筑相比，全年采暖空調(diào)（照明）理論總能耗減少的百分比。節(jié)能率越高，建筑能耗越少，能效等級越高。以節(jié)能率作為能效標(biāo)識指標(biāo)，能較客觀地反映建筑熱性能和能源消

7、耗狀況，有其合理性和可比性。2 關(guān)于能效測評標(biāo)識的星級等級技術(shù)導(dǎo)則3.0.7條和3.0.8條對測評標(biāo)識分級和星級等級標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定，歸納起來：（1）能效標(biāo)識劃分為五個等級。（2）當(dāng)基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能5065%，6575%，7585%和85%以上，且規(guī)定項均滿足要求，能效標(biāo)識分別為一星、二星、三星和四星：若選擇項所加分?jǐn)?shù)超過60分（滿分100分）則再加一星。按照技術(shù)導(dǎo)則上述星級標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，南方地區(qū)和北方地區(qū)（嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)）建筑能效實現(xiàn)同一星級，則難易程度大不一樣，比如達(dá)到三星能效標(biāo)準(zhǔn)，南方地區(qū)困難，而北方地區(qū)則相對比較容易，這是由于南方地區(qū)與北方氣候差異大，建筑節(jié)能所采取的措施差別造成的。以公共建筑

8、為例，北方地區(qū)采暖空調(diào)能耗中，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗能占了4050%，提高外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能，能顯著減少能耗，達(dá)到比較高的建筑節(jié)能率。當(dāng)前北方許多大城市普遍實行了節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)，并在向節(jié)能75%目標(biāo)努力，因此能效達(dá)到高的星級標(biāo)準(zhǔn)比較容易實現(xiàn)。然而對于南方地區(qū)，由于夏季氣候炎熱，冬季不如北方寒冷，全年空調(diào)采暖能耗中，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗能占的比例要小于北方地區(qū)，如夏熱冬暖地區(qū)只占20%左右，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的提高，對節(jié)能的貢獻(xiàn)并不顯著，特別對緯度越低的南方區(qū)域，建筑節(jié)能率的提高越有限，要實現(xiàn)節(jié)能65%十分困難，目前南方地區(qū)只有重慶、深圳、上海等小部分城市制訂了建筑節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)，要實現(xiàn)節(jié)

9、能65%，則要采取了相當(dāng)嚴(yán)格的節(jié)能措施。此外，公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和民用建筑能效測評標(biāo)識技術(shù)導(dǎo)則對高于公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的采暖空調(diào)設(shè)備能效等級的節(jié)能貢獻(xiàn)未作具體規(guī)定。為使南方地區(qū)能與北方地區(qū)一樣，處于同一水平實現(xiàn)比較高的能效星級，筆者認(rèn)為應(yīng)降低南方地區(qū)能效等級標(biāo)準(zhǔn)要求，建議夏熱冬暖地區(qū)與夏熱冬冷地區(qū)采用表2的等級標(biāo)準(zhǔn)。表2 夏熱冬暖地區(qū)與夏熱冬冷地區(qū)建筑能效等級標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)識級別夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)一星1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能50-55%；2、規(guī)定項滿足要求。1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能50-60%；2、規(guī)定項滿足要求。二星1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能55-60%；2、規(guī)定項滿足要求。1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能60-70%；2

10、、規(guī)定項滿足要求。三星1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能60-65%。2、規(guī)定項滿足要求。1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能70-75%；2、規(guī)定項滿足要求。四星1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能65%以上；2、規(guī)定項滿足要求。 1、基礎(chǔ)項達(dá)到節(jié)能75%以上；2、規(guī)定項滿足要求。加星條件當(dāng)選擇項所加分?jǐn)?shù)超過60分（滿分100分）加一星。3 采暖空調(diào)冷（熱）源機組的能效技術(shù)導(dǎo)則3.0.6對建筑能效測評標(biāo)識所涵蓋的基礎(chǔ)項、規(guī)定項和選擇項內(nèi)容作了規(guī)定，歸納為：（1）基礎(chǔ)項按照現(xiàn)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求和方法進(jìn)行建筑耗能量計算或?qū)崪y，規(guī)定項規(guī)定圍護(hù)結(jié)構(gòu)和采暖空調(diào)系統(tǒng)必須滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求的項目。（2）選擇項對高于現(xiàn)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的用能系統(tǒng)和工藝技術(shù)加分的

11、項目列出加分項目（5.3節(jié)和6.3節(jié)）。在民用建筑中，采暖空調(diào)設(shè)備的能效對建筑能耗影響很大。技術(shù)導(dǎo)則規(guī)定按現(xiàn)行的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)確定的采暖空調(diào)設(shè)備能效進(jìn)行能效標(biāo)識。公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)部分采暖空調(diào)設(shè)備能效等級采用值見表3。表3 公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 部分采暖空調(diào)設(shè)備能效等級采用值冷熱源類型額定制冷量（kW）COP(W/W)能效等級水冷機組活塞/渦旋式528528116311633.84.04.2第5級螺桿式528528116311634.104.304.60第4級離心式528528116311634.404.705.10第3級單元式機組風(fēng)冷式不接風(fēng)管-2.602.30第4級接風(fēng)管水冷式不接風(fēng)管

12、-3.002.70第4級接風(fēng)管在技術(shù)導(dǎo)則6.3節(jié)（公共建筑選擇項）中未規(guī)定對采暖空調(diào)設(shè)備能效的提高進(jìn)行加分，實際上未考慮更高能效的采暖空調(diào)機組對公共建筑節(jié)能的貢獻(xiàn)。以離心式冷水機組為例，筆者摘錄了一家國外品牌的水冷離心式機組和一家國廠品牌的水冷離心式機組制冷效率與公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的機組制冷效率及節(jié)電效果進(jìn)行對比，見表4。表4 制冷機制冷效率對比和節(jié)電效果類型公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)COP規(guī)定值某國外品牌機組某國產(chǎn)品牌機組平均COP節(jié)電效果平均COP節(jié)電效果水冷離心式機組制冷量（kW）52811634.705.056.93%4.934.67%>11635.105.558.11%5.62

13、9.25%以表3、表4可看出，國內(nèi)外品牌的水冷離心制冷機組能效大部分超過3級，接近或達(dá)到2級，機組節(jié)約電59%。目前市場上，大部分制冷機組能效值均超過公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的采用值，高能效的機組應(yīng)用在建筑空調(diào)系統(tǒng)上，將降低建筑能耗，節(jié)約大量的電能。因此，技術(shù)導(dǎo)則需要補充制冷機組實際能效對建筑節(jié)能和能效測評標(biāo)識的影響。4 小結(jié)（1）建筑能效實測值獲取比較困難，且建筑能效理論值和實測值相差甚大，采用建筑節(jié)能率和與之相對應(yīng)的星級指標(biāo)作為能效標(biāo)識等級指標(biāo)有其合理性和可比性。（2）我國南方地區(qū)能效標(biāo)識星級等級標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不同于北方地區(qū)，為使能效標(biāo)識分級更合理，建議分別制定夏熱冬暖地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)的能效標(biāo)識星級等級標(biāo)