建筑能評價與能效標識PPT課件

1、.,1,建筑節(jié)能評價與能效標識,.,2,我國建筑節(jié)能評價與能效標識概況,我國于1998年實行節(jié)能產品認證制度，在原國家經貿委牽頭并直接領導下，經過原國家質量技術監(jiān)督局批準，1998年10月，中國節(jié)能產品認證機構正式成立；2004年8月13日，由國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家發(fā)展和改革委員會正式頒布能源效率標識管理辦法，標志著我國能效標識制度的啟動；2005年3月1日，第一批產品正式開始實施能效標識制度，其中包括家用電冰箱和房間空氣調節(jié)器。,.,3,民用建筑熱工設計規(guī)范GB 5017-93建筑熱工設計將我國分為五個氣候區(qū)，分別是嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。目前，除了

2、溫和地區(qū)之外，其余四個氣候分區(qū)都有自己的住宅建筑節(jié)能設計標準，分別是民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)JGJ2695 主要是針對嚴寒和寒冷地區(qū)的標準，夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準JGJ 134-2001夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準JGJ 75-2003，公共建筑節(jié)能設計標準GB 50189-2005?？梢哉f，迄今為止，我國已經初步建立了在1980年標準基礎上節(jié)能50%為目標的建筑節(jié)能設計標準體系，新建建筑全面嚴格執(zhí)行50%節(jié)能標準，四個直轄市和北方嚴寒、寒冷地區(qū)實施新建建筑節(jié)能65%的標準。,.,4,在建筑綜合性能評價和綠色建筑評價方面。2003年底，由清華大學、中國建筑科學研究

3、院、北京市建筑設計研究院等科研機構組成的課題組公布了詳細的“綠色奧運建筑評估體系” 。這是國內第一個有關綠色建筑的評價、論證體系。該體系是在日本的CASBEE的評價方法的基礎上，結合中國的現(xiàn)有標準等制定的一個 綠色建筑評估體系。2005年，建設部與科技部聯(lián)合發(fā)布了綠色建筑技術導則,.,5,和綠色建筑評價標準（GB 50378-2006）。這可以說是我國頒布的第一個關于綠色建筑的技術規(guī)范。綠色建筑技術導則中建立了綠色建筑指標體系，綠色建筑指標體系由節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源、室內環(huán)境質量和運營管理六類指標組成。國家標準住宅性能評定標準（GB50362-200

4、5）于2006年3月1日起實施。住宅性能評定標準適用于城鎮(zhèn)新建和改建住宅的性能評定，反映的是住宅的綜合性能水平，體現(xiàn)節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等產業(yè)技術政策，倡導一次裝修，引導住宅開發(fā)和住房理性消費，鼓勵開發(fā)商提高住宅性能等。在住宅性能評定標準中，住宅性能分為適用性能、環(huán)境性能、經濟性能、安全性能、耐久性能五個方面，根據(jù)綜合性能高低，將住宅分為A、B兩個級別。,.,6,節(jié)能建筑評價標準(GB/T 50668-2011,目前，行業(yè)主管部門和有關科研單位為建立我國建筑節(jié)能評價及能效標識進行探索和研究。由中國建筑科學研究院及重慶大學等單位共同起草的節(jié)能建筑評價標準(GB/T 50668-2011已向社會

5、公開征求意見，該標準將節(jié)能建筑按照采用節(jié)能措施的情況劃分為A、B兩個級別，其中B級節(jié)能建筑為執(zhí)行了國家和行業(yè)現(xiàn)行強制性標準的建筑，A級節(jié)能建筑為執(zhí)行了國家現(xiàn)行標準且節(jié)能性高于B級的建筑，A級節(jié)能建筑又細分為1A、2A、3A三個等級。該標準的節(jié)能建筑評價指標體系由規(guī)劃與建筑設計、建筑圍護結構、采暖通風與空氣調節(jié)、給水排水、電氣和照明、室內環(huán)境質量和運營管理七類指標組成。每類指標包括控制項、一般項與優(yōu)選項。節(jié)能建筑應滿足該標準中所有控制項的要求，并按被評建筑滿足一般項數(shù)和優(yōu)選項數(shù)目，劃分為B、1A、2A和3A四個等級。節(jié)能建筑評價標準適用于全國的節(jié)能居住建筑與節(jié)能公共建筑評價，評價對象包括建筑群和

6、單體建筑。節(jié)能建筑評價標準中的評價方法基本屬于清單列表法，具有評價指標體系全面、評價方法可操作性好等優(yōu)點。,.,7,但該標準也存在一些不足，首先，該標準對各等級必須達到的一般項和優(yōu)選項數(shù)目提出最低 要求，被評建筑等級劃分的主要依據(jù)是其達到一般項和優(yōu)選項的數(shù)量，然而，該標準沒有提供各等級一般項和優(yōu)選項最低數(shù)量要求的理論依據(jù)；其次，該標準沒有為其評價指標分配清晰的量化權重；最后，該標準沒有提出一個如何處理主觀評價中出現(xiàn)的不確定和不完全信息的方法。,.,8,由中國建筑科學研究院主編及各地方建筑科學研究院參編的建筑能效測評與標識技術導則將建筑能效標識劃分為五個等級。 當基礎項（按照國家現(xiàn)行建筑節(jié)能設計

7、標準的要求和方法，計算得到的建筑物單位面積采暖空調耗能量） 達到節(jié)能5065%且規(guī)定項均滿足要求時，標識為一星； 當基礎項達到節(jié)能6575%且規(guī)定項均（按照國家現(xiàn)行建筑節(jié)能設計標準要求，圍護結構及采暖空調系統(tǒng)必須滿足的項目）滿足要求時，標識為二星；,.,9,當基礎項達到節(jié)能7585%以上且規(guī)定項均滿足要求時，標識為三星； 當基礎項達到節(jié)能85%以上且規(guī)定項均滿足要求時，標識為四星。 若選擇項（對高于國家現(xiàn)行建筑節(jié)能標準的用能系統(tǒng)和工藝技術加分的項目）所加分數(shù)超過60分（滿分100分）則再加一星。 建筑能效的測評與標識以單棟建筑為對象，在對相關文件資料、部品和構件性能檢測報告審查以及現(xiàn)場抽查檢驗

8、的基礎上，結合建筑能耗計算分析結果，綜合進行測評。,.,10,以國家建筑能效測評與標識技術導則為模板，一些地區(qū)結合自己地區(qū)特點，也制定了適宜本地區(qū)的建筑能效測評與標識方法，比如重慶市建設委員會頒布了重慶市建筑能效測評與標識管理辦法(渝文審20084)和重慶市建筑能效測評與標識技術導則。該類建筑能效標識方法主要是基于建筑節(jié)能設計分析軟件模擬計算所得的被測評建筑的單位面積采暖空調全年耗能量與基準建筑的單位面積采暖空調全年耗能量的比值進行標識。,.,11,目前，已經有一些建筑獲得不同的能效標識等級，然而，該類建筑能效標識方法存在一些不足， 首先，不管是國家的能效標識方法還是地方的能效標識方法，對建筑

9、節(jié)能分析軟件模擬工具的名稱、方法未作清楚的說明，這無疑會給建筑能效標識帶來一些執(zhí)行問題， 其次，該類建筑能效標識方法基本上是基于單一指標進行標識，所以建筑節(jié)能評價的范圍比較窄，不能全面反應建筑節(jié)能的綜合情況。,.,12,與行業(yè)主管部門欲積極推行建筑能效標識認證制度相配合，不少地區(qū)和城市已率先行動起來。北京市在去年公布的北京市“十一五”時期建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃中，確定在2010年前本市新建公共和居住建筑必須申請建筑能效標識，未取得標識的不得交付使用和出售，房屋能效情況將寫入購房合同，市民將來購新房時將增加一個重要參考指標。上?！笆晃濉逼陂g擬對新建建筑試行能效標識制度，公共建筑未標識能效的不得竣工驗

10、收備案，不得交付使用；居住建筑售樓時售樓書須寫明能效設計標準，否則業(yè)主將有權追究有關方面的法律責任。,.,13,國外建筑節(jié)能評價與能效標識,目前國際上的建筑能效相關的評價方法很多，可以分為三大類：清單列表法，生命周期評價方法和基于建筑能耗計算和模擬的評價方法。 清單列表實際上是一些帶有標記的問題，不同的權重分配給一個分類或某個問題，然后一個評分以及最后的結果就會根據(jù)提問計算出來。 生命周期評價方法按照生命周期評價方法的基本框架，對建筑的物質和能量的輸入和輸出的作清單分析，需要一個涉及到建筑過程與管理的材料與資源的詳細目錄。 建筑能耗計算和模擬為基礎的建筑評價和標識是基于一套建筑能耗計算方法或者

11、計算機模擬軟件，通常計算結果為建筑運行階段的能耗，在計算出的單位面積能耗基礎上進行評價。,.,14,基于清單列表法,基于清單列表法建筑能效相關的評價方法有許多，目前知名度比較大的有：美國的能源與環(huán)境設計先導LEED（Leadership in Energy and Environmental Design），英國的建筑環(huán)境評價方法BREEAM(British Research Establishment Environmental Assessment Method)，日本的建筑物綜合環(huán)境性能評價體系CASBEE（Comprehensive Assessment System for Buil

12、ding Environmental Efficiency），試圖建立國際化的建筑環(huán)境評價的綠色建筑挑戰(zhàn)項目(Green Building Challenge,GBC),.,15,Arup公司開發(fā)的可持續(xù)建設項目評價工具SpeAR（r）(Sustainable Project Appraisal Routine)，近年來廣受關注的澳大利亞綠色建筑委員會（The Green Building Council of Australia,CBCA）發(fā)起綠之星（Green Star）荷蘭(Netherlands)ECO QUANTUM,德國的ECO-PRO,加拿大EnerGuide建筑能耗標識體系，俄

13、羅斯莫斯科市實施的建筑“能源護照Energy Passport program”計劃等。清單列表的優(yōu)點是提高了實際操作性，但是，清單列表的一個問題是權重對于用戶來說并不是一直明顯的，,.,16,生命周期評價方法,生命周期評價LCA（Life Cycle Assessment）是對產品的生產和服務“從搖籃到墳墓”的整個生命過程造成的所有環(huán)境影響的全面分析和評價。生命周期評價能對最優(yōu)化配置資源和重視整體利益起到重要的指導作用。生命周期評價（LCA）經過30多年的發(fā)展，目前已納入SO14000環(huán)境管理系列標準而成為國際上環(huán)境管理和產品設計的一個重要支持工具。生命周期評價已被認為是21世紀最有潛力的可

14、持續(xù)發(fā)展支持工具。,.,17,目前，國際上建筑能效相關的生命周期評價方法中國香港機電工程署開發(fā)的港商業(yè)建筑生命周期成本分析LCC（Life Cycle Cost）、香港商業(yè)建筑生命周期能量分析LCEA(Life Cycle Energy Analysis)，美國的BEE，加拿大的Athena，法國的EQUER和TEAM。 但是，基于生命周期的建筑能效評價方法需要一個涉及到建筑過程與管理的材料與資源的詳細輸入和輸出目錄，目前在我國開展生命周期建筑能效評價研究的瓶頸是基礎數(shù)據(jù)缺乏,.,18,建筑運行能耗計算或模擬,基于建筑運行能耗計算或模擬的評價方法與上述試圖從建筑能效相關的整體性能來評價建筑所不

15、同的是，以某種建筑運行能耗計算方法或者建筑運行能耗計算機模擬軟件為基礎的建筑能效評價方法是目前建筑能耗評價的主要方法。在歐盟建筑能效指導EPBD 2002/91/EC(Energy Performance of Buildings Directive)框架下的建筑能耗證書制度都屬于該類建筑能效評價方法。該類方法最大的優(yōu)點是能為建筑能耗提供定量的比較和評價，不足之處則是建筑能效的評價依賴于某一建筑能耗模型，任何一種建筑能耗計算方法和模擬軟件都是在一定的假定條件下對建筑能耗進行計算和模擬，一方面建筑能耗計算方法和模擬的結果經常出現(xiàn)較大出入，另一方面任何一種建筑計算方法和模擬軟件都不能將影響建筑能效

16、的方方面面都包含進去，并建立定量的能耗計算。,.,19,SAP,英國住宅的采暖負荷在過去的幾十年中有了大幅度減少，與上世紀40年代相比，2005年英國住宅年采暖負荷減少了四分之三。可以說，英國的住宅建筑節(jié)能措施的設計和實施效果都是很有效的。英國基于標準評程序SAP的新建住宅能耗標識和基于“簡化標準評價程序”（Reduced Data SAP，RDSAP）既有住宅能耗標識方法。英國標準評估程序實質上是一套住宅的采暖、照明、通風、衛(wèi)生熱水的能耗計算方法。在標準計算程序SAP基礎的計算機軟件有許多，包括NHER PlanAssessor，EES SAP Calculator，SuperHeat,Bu

17、ilding Desk，JPA Designer，SAP Calculator等。英國標準評價程序2005”(Standard Assessment Procedure，SAP2005)是英國政府采用的“國家建筑能效計算方法”(National ethodology for calculation,NCM)之一,.,20,EARMTM2006,當前英國對非居住建筑的能效評價采用CIBSE開發(fā)的“能量評價和報告方法”EARM，能量評價和報告方法 EARMTM2006以單位面積CO2年排放量和能源消耗為主要評價指標。以辦公室為例，“英國辦公室能耗指導19”為四種類型（自然通風家庭型辦公建筑，自然通

18、風的開敞式辦公建筑，帶空調設備的標準辦公建筑，標志性辦公建筑）的辦公室建筑提供年能耗指標、年能耗成本指標和年CO2排放指標。,.,21,美國能源之星,美國能源之星ENERGY STAR是美國環(huán)保曙（Environmental Protection Agency,EPA）和能源部(Department of Energy)共同運作的項目，到目前為止，取得非常大的成績。僅僅2007年在能源之星的幫助下，美國減少溫室氣體排放1相當于2千7百萬小汽車的排放量，相當于節(jié)約160億美元的能耗開銷。能源之星項目最初于1992年由美國環(huán)保曙EPA發(fā)起的一個旨在標識能效產品，減少溫室氣體排放的自愿能效標識系統(tǒng)，

19、最初標識的產品是計算機。1995年，美國環(huán)保曙將能源之星標識擴展到辦公設備產品和住宅的采暖和制冷設備。當前，能源之星已經覆蓋新建住宅、商業(yè)建筑和工業(yè)建筑,.,22,1.2.1國外建筑節(jié)能軟件,基于建筑節(jié)能相關理念及規(guī)范，國外研發(fā)了大量可協(xié)助用戶設計出節(jié)能建筑物的軟件，比較著名的有DOEZ，EnergyPlus，TRANsys等。它們都擁有自己研究的一套建筑能耗模擬算法，系統(tǒng)復雜度都很高，特別重視能耗模擬部分，但很少會與具體節(jié)能規(guī)范限值要求相結合，自由度很大，所以這類軟件的通用性很強，各國不論其具體建筑節(jié)能標準如何規(guī)定，都可使用這些能耗模擬軟件作為內核來計算建筑物能耗。 DoEZ是美國能源部(D

20、oE)下屬的勞倫斯伯克力國家實驗室開發(fā)的能耗模擬軟件，它的功能非常強大，可以詳細到建筑物全年三百六十五天共8760小時的逐時能耗情況，而月_它輸出的計算結果非常詳細，每層樓，每個構件的能耗情況都可以查到，能耗計算力法為反應系數(shù)法，經過二十多年的開發(fā)和改進，該軟件在國際上受到廣泛認可，是建筑能耗模擬領域的權威軟件。目前DOE2.1版在我國也受到廣泛認可，是我國各建筑節(jié)能標準官方認可的建筑能耗模擬內核。當然該軟件也有它的不足之處，首當是該軟件的開發(fā)時間較早，內核使用Fortran語言編寫，必須在DOS環(huán)境下執(zhí)行，同時由于開發(fā)時間較早，其建筑物模型的描述不能過于復雜，否則會超出內部計算數(shù)量上限。用戶

21、想 要完整的使用DOE各個功能最終成功模擬建筑物全年能耗一般需要一年的時間來學習，對國內大部分普通建筑設計人員來說太過復雜。,.,23,EnergyPhis同樣由美國勞倫斯伯克力國家實驗室開發(fā)，是目前國際上最新的建筑能耗模擬軟件。它從九十年代中期開始研制，到2001年左右大量使用。它的計算方法比DOE2更新，可供用戶設置的計算參數(shù)也更詳細，用戶可以像搭積木一樣把建筑各個子系統(tǒng)搭建并組合成一個完整的建筑物系統(tǒng)。但該軟件同樣存在使用復雜的問題，雖然操作復雜度比DOEZ簡單了許多，但普通設計人員要想完整的做一個工程需要半年時間來熟悉軟件。該軟件目前尚未被我國列入建筑節(jié)能標準的認可能耗模擬內核名單中。

22、,.,24,eQuEsT是一款在DoE2基礎上開發(fā)的建筑能耗分析軟件，它允許設計者進行多種類型的建筑能耗模擬，并且也向設計者提供了建筑物能耗經濟分析、日照和照明系統(tǒng)的控制以及通過從列表中選擇合適的測定方法自動完成能源利用效率。它大大簡化了DoE2的建模工作，縮短建模時間，能生成詳細的建筑能耗分析報告書。 PowerDOE是款90年代開發(fā)的建筑節(jié)能軟件，它使用DOE2.2作為計算內核，通過windows界面進行人機交互，用戶操作比直接使用DOE2.2簡單很多，屬于比較成熟和穩(wěn)定的建筑能耗模擬軟件。,.,25,TRNSYS是一款由美國威斯康星大學麥迪遜分校太陽能實驗室所研發(fā)的建筑能量瞬態(tài)系統(tǒng)模擬軟

23、件。它的思路和DOE2完全不同，采用模塊化結構，用戶使用它的系統(tǒng)語言來調用各個模塊并使之互相連接組成一個系統(tǒng)，它可以很靈活的組成不同復雜程度的仿真系統(tǒng)。因為它是基于真實時間的模擬，所以適用范圍非常廣泛，包括太陽能系統(tǒng)(太陽熱能和光電系統(tǒng))，節(jié)能建筑和暖通空調系統(tǒng)，可再生能源系統(tǒng)，熱電聯(lián)產，燃料電池等的能量模擬。它的模擬步長控制在幾秒鐘左右時，計算結果非常精確，如果步長過長，例入幾小時一步，則能耗值會與實際情況發(fā)生較大偏差，而且對復雜建筑模型的搭建非常困難。TRNSYS在我國主要應用于空調系統(tǒng)的能耗模擬，是國家推薦的建筑能耗測評內核之一。,.,26,國內的建筑節(jié)能軟件包括有:DesT，CHEC，she