建筑节能设计标准：从标准角度看建筑节能

1996年7月以来，建设部相继颁布、实施了各种气候地区的居住建筑节能设计标准。目前先后颁布、实施了针对三个气候地区的节能50%的设计标准，初步形成了比较完善的建筑节能标准体系。但新建建筑贯彻节能设计标准的比例仍过低。

建筑节能设计标准是建设节能建筑的基本技术依据，是实现建筑节能目标的基本要求，其中强制性条文规定了主要节能措施、热工性能指标、能耗指标限值。这些标准考虑了经济和社会效益等方面的要求，必须严格执行。新建住宅应严格按照《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》设计，确保单位建筑面积能耗符合标准要求。

所谓的建筑节能设计，就是在设计阶段引入节能技术，使建筑物在以后的运行过程中能减少能量的消耗。一般从以下几个方面入手（表4-15、表4-16）：①建筑格局朝向设计节能技术。在地理环境许可的前提下，建筑物格局和朝向设计应尽量坐落于坐北朝南的方向，有利于冬暖夏凉。这样可降低夏天制冷的能量消耗，也降低了冬天制暖能量的消耗，从而达到节能降耗的目的。②外形结构设计节能技术。建筑物外形结构设计主要涉及建筑物的体形系数、面积、长度、宽度、幢深、层高、层数等设计。这些外形结构的数据对建筑物制冷和采暖负荷有较大的影响。建筑物的体形系数β就是指建筑物与室外大气接触的外表面积A（m²）与其所包围的体积V（m³）的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。如果其他条件相同，建筑物耗热指标随体形系数的增长而增长，体形系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。从节能的角度考虑，体形系数应尽可能小，一般宜控制在0.3及以下。在相同体积的建筑中，以立方体的体形系数为最小。在体形系数受到客观条件限制时，尽量使建筑物外围护结构的平均有效传热系数大的面其相应面积相对较小；反之较大，以便在限定体形系数的情况下，达到最佳的节能效果。③热工参数优化设计节能技术。建筑物的热工参数是指建筑物在制冷和供热时的工作参数，包括建筑物室外的热工参数、建筑物本体的热工参数、建筑物室内的热工参数。建筑物室外的热工参数（如室外温度、湿度、日照、风速等）主要受气象控制，无法改变，只能适应。建筑物本体的热工参数可以改变，如采用双层玻璃窗可以减小窗户的传热系数，减少能量损失；采用绝热墙体，可以减少墙体的热损失。我国对不同地区的建筑物热工设计提出了不同的要求，对建筑的体形系数、窗户设计、墙体、楼顶及地板等隔热性能均提出了要求。室内热环境参数主要包括：室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境热辐射等。对于长江流域住宅冬季取暖只要不低于18℃，夏季制冷不高于28℃即可，冬季设定的温度标准过高或夏季设定的温度标准过低，不仅会造成能源的浪费，还会给人体带来不适。研究表明，在加热工况下，室内设定的温度每降低1℃，能耗可减少5%～10%；在冷却工况下，室内设定的温度每升高1℃，能耗可减少8%～10%。

表4-15 不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数 [单位：W/（m²·K）]

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表4-16 围护各部分的传热系数K（单位：W/（m²·K））和热惰性指标D

注：当屋顶和外墙的K值满足要求，但D值不满足要求时，应该按照《民用建筑设计规范》，GB 50176—1993中5.1.1来验算隔热设计要求。

对建筑物的节能综合指标，标准也规定了具体的限制值。为了实现标准中的各项指标，首先就必须淘汰落后的建筑材料，并广泛采用新型的节能墙体和屋面材料及先进的隔热保温技术，加强门窗的隔热和密封。此外，还必须对新建筑物选择先进合适的采暖制冷方式，对管道采用高效保温，实行采暖制冷计量技术，实现采暖制冷按户计量的收费制度。对建筑物的照明也应选择合适的照度标准、照明方式、控制方式，并充分利用自然光，选择节能型照明产品，降低照明电耗，提高照明质量。显然，采用各种切实可行的措施执行上述标准，将大大改善我国建筑物能耗的状况。