既有居住建筑节能改造方案优化方案

1.一般规定

（1）对居住建筑实施节能改造前，应根据节能诊断结果和预定的节能目标制定节能改造方案，并应对节能改造方案的效果进行评估。

（2）严寒和寒冷地区应按现行行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 26—2018）中的静态计算方法，对建筑实施改造后的供暖耗热量指标进行计算。计划实施全面节能改造的建筑，其改造后的供暖耗热量指标应符合现行行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 26—2018）的规定，室内系统应满足计量要求。

（3）夏热冬冷地区应按现行行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 134—2010）中的动态计算方法，对建筑实施改造后的供暖和空调能耗进行计算。

（4）夏热冬暖地区应按现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）中的动态计算方法，对建筑实施改造后的空调能耗进行计算。

（5）夏热冬冷地区和夏热冬暖地区宜对改造后建筑顶层房间的夏季室内热环境进行评估。

2.严寒和寒冷地区节能改造方案

（1）严寒和寒冷地区既有居住建筑的全面节能改造方案应包括建筑围护结构节能改造方案和供暖系统节能改造方案。

（2）围护结构节能改造方案应确定外墙、屋面等保温层的厚度并计算外墙平均传热系数和屋面传热系数，确定外窗、单元门、户门传热系数。对外墙、屋面、窗洞口等可能形成冷桥的构造节点，应进行热工校核计算，避免室内表面结露。

（3）建筑围护结构节能改造方案应评估下列内容：

1）建筑物耗热量指标；

2）围护结构传热系数；

3）节能潜力；

4）建筑热工缺陷；

5）改造的技术方案和措施，以及相应的材料和产品；

6）改造的资金投入和资金回收期。

（4）严寒和寒冷地区供暖系统节能改造方案应符合下列规定：

1）改造后的燃煤锅炉年均运行效率不应低于68％，燃气及燃油锅炉年均运行效率不应低于80％。

2）对于改造后的室外供热管网，管网保温效率应大于97％，补水率不应大于总循环流量的0.5％，系统总流量应为设计值的100％～110％，水力平衡度应为0.9～1.2，耗电输热比应符合现行行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 26—2018）的有关规定。

（5）供暖系统节能改造方案应评估下列内容：

1）供暖期间单位建筑面积耗标煤量（耗气量）指标；

2）锅炉运行效率；

3）室外管网输送效率；

4）热源（热力站）变流量运行条件；

5）室内系统热计量仪表状况及系统调节手段；

6）供热效果；

7）节能潜力；

8）改造的技术方案和措施，以及相应的材料和产品；

9）改造的资金投入和资金回收期。

3.夏热冬冷地区节能改造方案

（1）夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造方案应主要针对建筑围护结构。

（2）夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造方案应确定外墙、屋面等保温层的厚度，计算外墙平均传热系数和屋面传热系数，确定外窗的传热系数和遮阳系数。必要时，应对外墙、屋面、窗洞口等可能形成热桥的构造节点进行结露验算。

（3）夏热冬冷地区既有建筑节能改造方案的效果评估应包括能效评估和室内热环境评估，并应符合下列规定：

1）当节能方案满足现行行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 134—2010）全部规定性指标的要求时，可认定节能方案达到该标准的节能水平；

2）当节能方案不完全满足现行行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 134—2010）全部规定性指标的要求时，应按该标准规定的方法，计算节能改造方案的节能综合评价指标。

（4）评估室内热环境时，应先按节能改造方案建立该建筑的计算模型，计算当地典型气象年条件下建筑室内的全年自然室温（tn），再按表2-18的规定进行评估。

表2-18　夏热冬冷地区节能改造方案的室内热环境评估

4.夏热冬暖地区节能改造方案

（1）夏热冬暖地区既有居住建筑节能改造方案应主要针对建筑围护结构。

（2）夏热冬暖地区既有居住建筑节能改造方案应确定外墙、屋面等保温层的厚度，计算外墙传热系数和屋面传热系数，确定外窗的传热系数和遮阳系数等。

（3）夏热冬暖地区既有建筑节能改造方案的效果评估应包括能效评估和室内热环境评估，并应符合下列规定：

1）当节能改造方案满足现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）全部规定性指标的要求时，可认定该改造方案达到该标准的节能水平；

2）当节能改造方案不完全满足现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）全部规定性指标的要求时，应按现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）规定的对比评定法，计算改造方案的节能综合评价指标。

（4）室内热环境评价应符合下列规定：

1）应按现行国家标准《民用建筑热工设计规范》（GB 50176—2016）计算改造方案中建筑屋顶、西外墙的保温隔热性能；

2）应按现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》（JGJ/T 151—2008）计算改造方案中外窗隔热性能和保温性能；

3）应按现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）计算改造方案中外窗的可开启面积或采用流体力学计算软件模拟节能改造实施方案中建筑内部预期的自然通风效果；

4）室内热环境评价结论的判定应符合下列规定：

①当围护结构节能设计符合现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）的有关规定时，应判定节能方案的夏季室内热环境为良好；(www.xing528.com)

②当围护结构节能设计不完全符合现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）的有关规定，但屋顶、外墙的隔热性能符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》（GB 50176—2016）的有关规定时，应判定节能方案的夏季室内热环境为可接受；

③当围护结构节能设计不完全符合现行行业标准《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ 75—2012）的有关规定，且屋顶、外墙的隔热性能也不符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》（GB 50176—2016）的有关规定时，应判定节能方案的夏季室内热环境为恶劣。

典型工程案例

昆山低碳主题园区E01地块会所建筑节能方案如图2-29所示。

图2-29　昆山低碳主题园区E01地块会所建筑效果图

一、项目概况

本项目位于昆山低碳产业主题公园中心湖东岸，其功能以餐厅为主，用地面积为11 235.3m2。建筑共三层，其中，地上二层总建筑面积为5 162m2，地下建筑面积为1 747m2，建筑高度为11.35m。

二、节能方案调整

1.方案调整内容

该会所节能设计重点为合理设置遮阳设施，同时充分利用自然通风及自然采光，空调系统方面建议采用分布式空调系统。在节能设计思路上的变化主要体现在绿色建筑星级要求的调整上，上一版方案按照绿色建筑三星级的标准进行设计，其中对雨水收集、围护结构参数等方面要求都较高，也并非都是非常合理的方案。目前，该会所将星级目标调整为一星级，方案也作了相应调整，主要调整内容如下：

（1）遮阳做法明确为采用双层玻璃内置可调节百叶。

（2）开窗面积要求降低，不再要求30％的可开启外窗比例，只满足本报告中提出的外窗有效开口面积要求即可。

（3）围护结构热工参数要求降低，不再要求满足三星级中达到国家标准建筑80％能耗水平的要求，只达到国家标准即可。

（4）取消屋面雨水收集系统，改用园区集中雨水处理方案。

（5）不要求采用钢结构。

（6）取消了太阳能热水系统。

2.绿色星级要求满足情况

根据本版节能方案及《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378—2019），绿色星级满足情况为控制项全部满足；一般项满足情况见表2-19。

表2-19　外窗有效开口面积要求

一星级无优选项要求。综上，本方案可以满足预定的一星级建筑要求。

三、节能设计内容

1.建筑围护结构

根据前面的设计思路，通过对建筑遮阳、采光、自然通风与能耗的模拟计算，以及各次设计会议讨论成果，综合考虑建筑的室内环境需求及节能要求，建议围护结构的做法如下：

（1）遮阳做法。会所的西立面、东立面为大面积玻璃幕墙，为遮挡太阳辐射，提高室内舒适度，降低建筑能耗，需要考虑遮阳措施。根据模拟计算及设计会议讨论结果，建议采用中空玻璃内置电动百叶窗的方案。

考虑到建筑南、北立面不是主立面，为节省造价，玻璃幕墙部分可以采用电动或手动内置遮阳卷帘。

（2）开窗面积要求。该建筑的主朝向为东西向，东西向设计有较多玻璃窗、玻璃幕墙，建筑进深较小，具备良好的通风条件，因此，该建筑可通过在东西面墙上保证外窗开启面积来实现自然通风。通过模拟计算，各外墙的有效开口面积应不小于图2-30、图2-31所示的参数，这样，实现过渡季节自然通风换气次数达到10次以上。

图2-30　会所首层外窗有效开口面积要求

图2-31　会所二层外窗有效开口面积要求

（3）围护结构参数要求。E01地块会所围护结构做法建议参数见表2-20，建议的具体做法如下：

1）玻璃窗及玻璃幕墙：玻璃窗及玻璃幕墙的窗墙面积比减小至0.7以下。构件采用低透型LOW-E玻璃，选用断桥隔热型窗框，传热系数小，遮阳性能好，可有效降低通过玻璃幕墙的冷、热量损失，降低空调供热能耗。

2）外保温墙体：除玻璃幕墙外的实体墙和屋面部分，均采用外保温做法。

3）保温、隔热密闭外门：选用优质LOW-E玻璃门，且气密等级达到3级，有效减少通过外门造成的室外空气侵入室内，降低冷、热风侵入量，可以大大降低空调能耗，提高舒适性。外窗气密性不低于现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法》（GB/T 7106—2019）规定的4级要求。

4）出入口设计门斗：通过门斗双层门的设计，可以对室内外形成有效阻隔。

5）减少冷风侵入室内，提高舒适性和节省空调能耗。

表2-20　围护结构热工参数表

2.机电系统

（1）节能空调系统。考虑夏热冬冷地区气候特点，夏季需要供冷，冬季需要供热，且该地区建筑空调夏、冬冷热负荷的需求量比例与空气源热泵较匹配，且会所多为日间使用，空气源热泵的运行效率较高。从技术经济、合理使用电力方面考虑，会所采用变制冷剂流量多联机组（空气-空气热泵）处理室内冷、热负荷和新风负荷。因此，建筑可采用VRV空调系统，该系统布置灵活多变，可以根据末端不同用户需要启停，可灵活调整，可靠性高，运行费用低，并且无须专用机房。新风系统采用全热回收技术，降低新风负荷。

（2）高效照明设备。LED灯相对于普通节能灯节能效果更好，但价格相对较高。本建筑在洽谈展示区等需重点推介区域采用LED灯作为建筑室内照明灯具，在其他区域采用普通节能灯，这样既能保证建筑室内的照明要求，又能使建筑照明密度不超过《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）中规定的目标值。楼梯、走道等公共部位采用节能自熄开关，以达到节电的目的。

3.水资源利用方案

（1）节能用水器具。公共卫生间采用自动感应冲水式蹲式大便器、感应式小便器或壁挂式免冲型小便器、新型节水龙头等，所有器具满足《节水型生活用水器具》（CJ/T 164—2014）及《节水型产品通用技术条件》（GB/T 18870—2011）的要求。

（2）绿色节水灌溉。绿化灌溉采用喷灌或微灌等高效节水灌溉方式，有效节约室外灌溉用水。灌溉水源可以采用园区中水或者玉湖水。

（3）雨水收集系统。屋面外的其他区域雨水，以采用透水性地面入渗、下凹式绿地入渗为主，除地面入渗水量外，屋面雨水及多余雨水可经初期弃流、简单净化处理后排至玉湖，通过玉湖蓄存并作为补充灌溉水源。

4.材料利用方案

（1）高效结构体系。本建筑现浇混凝土全部采用预拌混凝土，达到节约能源、资源，减少材料损耗的目的，并可以控制工程施工质量、减少施工现场噪声和粉尘污染，同时，严格控制混凝土外加剂有害物质含量，避免建筑材料中有害物质对人体健康造成损害，以达到绿色环保的要求。

（2）材料使用方案。所有建筑材料选用应符合《建筑材料放射性核素限量》（GB 6566—2010）的绿色无害要求，最大限度地使用可再利用材料、可再循环材料和以废弃物为原料生产的建筑材料。

（3）可再循环利用材料。本建筑采用耐久性和节材效果好的高强度钢作为建筑结构材料，并采用玻璃、木材等可再循环材料。

5.智能控制系统

建筑空调、通风、照明系统采用智能化控制，结合可以自主调解的末端，并配备功能完善的信息网络系统，从而有效降低系统运行能耗，实现有效节能。建筑内冷热源、输配系统和照明、燃气设备等各部分能耗进行独立分项计量，建筑用水按用途设置用水计量水表，从而掌握各项能耗水平，对能源利用进行合理管理。