公共建筑節(jié)能

會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)

為深入推動(dòng)我區(qū)公共建筑節(jié)能改造工作，確保中央財(cái)政資金支持的公共建筑節(jié)能示范項(xiàng)目順利實(shí)施，10月13日，自治區(qū)住建廳在百色市舉辦全區(qū)公共建筑節(jié)能改造培訓(xùn)班。

培訓(xùn)班邀請(qǐng)了住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心殷帥博士、天津大學(xué)呂石磊副教授、廣西建科院朱惠英副院長(zhǎng)3位專家授課，分別就全國(guó)公共建筑節(jié)能改造政策解析及階段性總結(jié)，公共建筑能源審計(jì)、節(jié)能潛力與能源系統(tǒng)調(diào)試，廣西公共建筑節(jié)能改造案例分析等進(jìn)行了講授，并與現(xiàn)場(chǎng)學(xué)員進(jìn)行了互動(dòng)交流，就相關(guān)政策技術(shù)問題進(jìn)行答疑解惑。

據(jù)了解，2015年6月29日，財(cái)政部批復(fù)我區(qū)公共建筑節(jié)能改造補(bǔ)助資金6540萬(wàn)元，支持我區(qū)百色市為公共建筑節(jié)能改造重點(diǎn)城市，廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院、柳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院、右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院、廣西壯族自治區(qū)南溪山醫(yī)院、廣西科技大學(xué)第二附屬醫(yī)院等5家單位為公共建筑節(jié)能改造示范項(xiàng)目，“1市2校3院”將在2-3年內(nèi)完成改造面積327萬(wàn)平方米。

自治區(qū)住建廳科技處處長(zhǎng)陳勇前在開班講話中表示，這次會(huì)議，既是培訓(xùn)會(huì)，又是動(dòng)員會(huì)，更是助推會(huì)，各示范單位要珍惜機(jī)會(huì)、認(rèn)真學(xué)習(xí)、充分交流，向各位專家虛心請(qǐng)教公共建筑節(jié)能改造中遇到的難點(diǎn)和困惑，要按照專家的意見建議，進(jìn)一步修改完善實(shí)施方案，落實(shí)項(xiàng)目?jī)?chǔ)備，強(qiáng)化資金管控，加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)管，以踏石留印、抓鐵有痕的作風(fēng)，務(wù)實(shí)推進(jìn)公共建筑節(jié)能改造示范工作。

全區(qū)各市住房城鄉(xiāng)建設(shè)委（局）分管領(lǐng)導(dǎo)、百色市各縣住房城鄉(xiāng)建設(shè)委（局）分管領(lǐng)導(dǎo)、“1市2校3院”分管領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，以及相關(guān)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、技術(shù)咨詢單位負(fù)責(zé)人等共約100人參加了培訓(xùn)。（羅威、廖晟）

【學(xué)員問題】公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)讀解？

【解答】我國(guó)20世紀(jì)60年代中期至70年代，由于片面的強(qiáng)調(diào)降低基本建設(shè)的造價(jià)和減輕結(jié)構(gòu)自重，導(dǎo)致一再削弱維護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱水平，采暖和空調(diào)能耗大，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益都很差?，F(xiàn)我國(guó)建筑用能已接近全國(guó)能源消費(fèi)總量的1/3.

建筑在我國(guó)分為工業(yè)建筑和民用建筑。工業(yè)建筑本身能耗不大，所以國(guó)家還未對(duì)工業(yè)建筑作節(jié)能方面的要求。民用建筑又分為兩大類居住建筑和公共建筑。在各專家編寫規(guī)范之前的社會(huì)調(diào)查階段中由電業(yè)總局與燃?xì)夤咎峁┑臄?shù)據(jù)顯示：就目前中國(guó)居民的消費(fèi)水平和消費(fèi)習(xí)慣而言，居住建筑能耗與公共建筑或國(guó)外居住建筑相比是非常少的。居住建筑提倡節(jié)能設(shè)計(jì)，目的是提高人們生活的舒適性。而公共建筑提倡節(jié)能設(shè)計(jì)才是建立集約型社會(huì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。公共建筑分為以下幾類：辦公建筑（寫字樓、政府部門辦公樓），商業(yè)建筑（商場(chǎng)、金融建筑），旅游建筑（旅館、娛樂場(chǎng)所），科教文衛(wèi)建筑（文化、教育、科研、醫(yī)療、衛(wèi)生、體育），通信建筑（郵電、通訊、廣播）以及交通運(yùn)輸（機(jī)場(chǎng)、車站等）。有數(shù)據(jù)顯示：就政府部門辦公樓每年所消耗能量相當(dāng)于全國(guó)八億農(nóng)民全年全部的能耗：辦公室里夏天穿毛衣御寒、冬天襯衣短袖解署、白天亮燈辦公、熱水機(jī)飲水機(jī)下班后沒人關(guān)?，F(xiàn)在全球范圍內(nèi)已開始能源緊張，尤以中國(guó)較為嚴(yán)重，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源的使用和節(jié)約就更加迫切了。

其實(shí)建筑節(jié)能并不是一個(gè)新的課題，而是建筑基礎(chǔ)學(xué)科—建筑熱工學(xué)的一個(gè)部分，我國(guó)也早在1993年頒布了相應(yīng)的規(guī)范《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》，1996年頒布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)注（采暖居住建筑部分）》，2001年頒布了《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，這些規(guī)范的頒布，也反應(yīng)了我國(guó)建筑節(jié)能的發(fā)展軌跡：由北向南，由居住建筑到公共建筑。但由于種種原因，這些規(guī)范的條款未列入國(guó)家強(qiáng)制性條文范圍內(nèi)，各地也未發(fā)布政府令加以強(qiáng)調(diào)，所以執(zhí)行力度也未達(dá)到應(yīng)有的效果。但2005年7月1日頒布實(shí)施的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中有許多條款被列入國(guó)家的強(qiáng)制性條文內(nèi)，相應(yīng)的各地政府發(fā)布了具有地方法律效力的法令，上海市在2005年6月13日發(fā)布的政府令第50號(hào)：《上海市建筑節(jié)能管理辦法》強(qiáng)制規(guī)定：自2005年7月15日起新建住宅與政府投資的公共建筑必須進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。《辦法》的第九條與第十條分別對(duì)設(shè)計(jì)單位與圖紙審查機(jī)構(gòu)提出具體的要求。所以，對(duì)于建筑設(shè)計(jì)單位，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)期！

以下著重介紹《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)有關(guān)建筑部分的要求?！稑?biāo)準(zhǔn)》比剛才提到以往的有關(guān)規(guī)范要嚴(yán)格些，按照本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，與未采取節(jié)能措施前相比，全年能耗應(yīng)減少50%.《標(biāo)準(zhǔn)》的章節(jié)不多，共7頁(yè)17條，但簡(jiǎn)明扼要，省去了復(fù)雜的熱工公式，歸納總結(jié)出來(lái)幾點(diǎn)要點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)了規(guī)范的實(shí)用性。涉及到的基礎(chǔ)知識(shí)及術(shù)語(yǔ)結(jié)合規(guī)范本身展開敘述：

一，熱工設(shè)計(jì)的分區(qū)：按照我國(guó)的氣候條件，劃分為五個(gè)分區(qū)：嚴(yán)寒地區(qū)，寒冷地區(qū)，夏熱冬冷地區(qū)，夏熱冬暖地區(qū)以及溫和地區(qū)。

熱工分區(qū)的基本規(guī)律是：嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)基本是我國(guó)的三北地區(qū)：東北，華北，西北。這些地區(qū)的地域遼闊，面積大，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)起步也比較早，經(jīng)驗(yàn)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較豐富，主要考慮的是冬季保溫。夏熱冬冷地區(qū)大體上是長(zhǎng)江中下游地區(qū)，如：成都、武漢、南京、上海等，這些地區(qū)的建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)由于歷史原因起步較晚，面積雖然不是最大，但人口密度高，也是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)地區(qū)，可以說(shuō)這一地區(qū)的節(jié)能潛力最大，效果也會(huì)最明顯。設(shè)計(jì)考慮的是冬季保溫與夏季防熱兼顧。夏熱冬暖地區(qū)大體上是華南地區(qū)：福州、廣州、南寧、臺(tái)北等。這些地區(qū)的建筑設(shè)計(jì)主要考慮的是夏季防熱。溫和地區(qū)，冬暖夏涼，四季如春，如：昆明、西昌、元江等。一般可不考慮夏季防熱，部分地區(qū)注意冬季保溫?！豆步ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》在這五個(gè)分區(qū)的基礎(chǔ)上根據(jù)公共建筑節(jié)能的設(shè)計(jì)特點(diǎn)作了些調(diào)整：把嚴(yán)寒地區(qū)細(xì)分為嚴(yán)寒A區(qū)與嚴(yán)寒B區(qū)，而溫和地區(qū)不強(qiáng)制執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

二，體形系數(shù)：即建筑的外表面積與體積之間的比值。體形系數(shù)越小就越有利于節(jié)能，減少外表面與室外空氣的接觸，就能減少散熱。

與以往的規(guī)范不同，新的《標(biāo)準(zhǔn)》中弱化了體形系數(shù)的概念，只在4.1.2條規(guī)定嚴(yán)寒地區(qū)與寒冷地區(qū)對(duì)體形系數(shù)的限制是≤0.4，其他地區(qū)該系數(shù)對(duì)建筑的節(jié)能體現(xiàn)不明顯，所以不作限定。

三，熱傳導(dǎo)系數(shù)：這個(gè)概念是本標(biāo)準(zhǔn)的核心名詞。所有的圍護(hù)結(jié)構(gòu)：門、窗、外墻、屋頂以及地面都圍繞這個(gè)概念展開的。

圖紙審查或政府檢查部門的抽查也是這個(gè)數(shù)據(jù)。她的名詞解釋為：圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1℃，1h通過(guò)1㎡面積傳遞的熱量，單位W/㎡.k.簡(jiǎn)單的說(shuō)便是熱量在某種材料里傳遞的速度，速度越小，那么這種材料的隔熱性能也就越好。怎樣求得這個(gè)數(shù)據(jù)呢？傳熱系數(shù)K0=1/R0.

R0，傳熱阻：R0=Ri+∑R+Re單位：㎡/K.W

Ri與Re分別是材料內(nèi)外表面的換熱阻。他們是固定數(shù)據(jù)，可由表差得：0.11㎡/K.W0.04㎡/K.W.

∑R是各層材料的熱阻之和。某單層材料的熱阻R=δ/λ，δ為該材料的厚度，單位是m，λ為該材料的導(dǎo)熱系數(shù)，單位是W/m.K.λ為此公式求值過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，也是每種材料的固有的屬性。她的名詞解釋為：1m厚的物體，兩側(cè)空氣溫度差為1℃，1h通過(guò)1㎡面積傳遞的熱量，單位W/m.k.通常把導(dǎo)熱系數(shù)λ小于0.3W/m.K并能用于絕熱工程的材料，叫做絕熱材料。導(dǎo)熱系數(shù)是絕熱材料的最重要最基本的熱物理指標(biāo)。例如：普通混凝土λ=1.74W/m.K，鋼筋混凝土λ=1.51W/m.K，多孔磚λ=0.58W/m.K，聚乙烯泡沫塑料λ=0.047W/m.K，聚氨酯硬泡沫塑料λ=0.0216W/m.K，（這種材料在全球范圍內(nèi)尤其在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家作為建筑絕熱工程中最普遍使用的材料），而鑄鐵λ=49.9W/m.K.實(shí)際的工程應(yīng)用中，卡特比勒辦公樓的外墻部分設(shè)計(jì)采用聚異氰脲酸酯（PIR），這種更新型的材料λ=0.020W/m.K，屬絕熱材料。這便是維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值的求解過(guò)程。

下面結(jié)合《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)上海地區(qū)的各部分圍護(hù)結(jié)的隔熱要求構(gòu)逐一探討：

1.屋面：K≤0.70W/㎡.k

我們的習(xí)慣做法一般可以滿足這個(gè)要求。例如：120厚現(xiàn)澆混凝土樓板+20厚水泥砂漿找平層+泡沫混凝土找坡層最薄30厚+40厚的λ=0.03W/m.K擠塑板（XPS）+防水層+20厚水泥砂漿保護(hù)層，這樣的做法就可以達(dá)到K≤0.60W/㎡.k.須注意關(guān)鍵的保溫層一般應(yīng)選用40厚擠塑板，若選用聚苯板，厚度應(yīng)增加至60.

2.外墻：K≤1.0W/㎡.k

不作外墻保溫的習(xí)慣做法是絕對(duì)達(dá)不到這個(gè)新規(guī)范要求的。例如：20厚水泥砂漿+240厚多孔磚+20厚水泥砂漿的無(wú)外墻外保溫的傳統(tǒng)構(gòu)造傳熱系數(shù)K=1.66W/㎡.k，即便在前段時(shí)間簡(jiǎn)易的外墻保溫做法-保溫砂漿，也達(dá)不到規(guī)范的新要求。經(jīng)計(jì)算得知：在墻體與外墻砂漿之間增加20厚的λ=0.03W/m.K擠塑板，這樣的構(gòu)造使得外墻整體的傳熱系數(shù)K=0.86W/㎡.k<1.0W/㎡.k.這叫做外墻外保溫技術(shù)，是業(yè)界內(nèi)公認(rèn)的一種效果很好的做法。他的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，產(chǎn)品壽命較長(zhǎng)，也可使外墻的主要部分受到保護(hù)，大大降低溫度應(yīng)力的起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。但他的缺點(diǎn)是在高層建筑中有安全隱患，外墻面磚的做法受到限制。外墻內(nèi)保溫的做法不能很好的解決建筑熱橋的問題，同時(shí)房間內(nèi)部使用和改造都受到很大的限制，所以現(xiàn)在工程上已很少用這種做法了。還有一種做法叫做中間保溫，做兩層墻，中間夾保溫材料，這種做法效果好，是建筑保溫的發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)外的工程中這種做法早已普及，在我國(guó)的發(fā)展受到限制主要是因?yàn)橐辉靸r(jià)高，二構(gòu)造做法與現(xiàn)行的做法差別太大，影響面廣，難以一時(shí)普及。

3.外窗部分

由于外窗在建筑中變化豐富，窗框材料、玻璃品種，有無(wú)遮陽(yáng)等都會(huì)嚴(yán)重影響建筑熱工性能，所以，規(guī)范在這部分的規(guī)定并沒有一刀切。根據(jù)窗墻比系數(shù)的不同，對(duì)窗體的要求分成不同的幾類。所謂窗墻比，并非窗和墻的面積的比值，而是窗與其所在墻體的面積之比。規(guī)范在保證外窗自然采光的范圍內(nèi)鼓勵(lì)窗的面積越小越好，即窗墻比越小越好。因?yàn)榫同F(xiàn)在已知能做到的最好的窗：雙玻中空雙腔充惰性氣體40厚，鋁合金斷熱型材，這種窗體構(gòu)造的傳熱系數(shù)K=1.5W/㎡.k，而普通的單玻鋁合金窗的傳熱系數(shù)K=6.4W/㎡.k，是墻的6倍。據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)窗流失的熱量占建筑能耗的46%，因此控制窗墻比是個(gè)有效的節(jié)能手段?！稑?biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)制規(guī)定“建筑每個(gè)朝向的窗（包括透明幕墻）墻面積比均不應(yīng)大于0.7”，此規(guī)定一出，必將會(huì)極大的影響建筑外觀，金茂大廈或者東方藝術(shù)中心等全玻璃的建筑勢(shì)必會(huì)大大的減少。夏熱冬冷地區(qū)（上海）是這樣詳細(xì)規(guī)定的：當(dāng)窗墻比≤0.2時(shí)，窗的傳熱系數(shù)K≤4.7W/㎡.k.在實(shí)際工程的應(yīng)用中，塑鋼單玻窗或鋁合金雙玻窗可以滿足要求，但鋼鋁單玻窗不滿足要求。由此可見，在任何情況下，普通鋁合金單玻窗是達(dá)不到要求的，必將會(huì)面臨被淘汰的境地；當(dāng)窗墻比在0.2和0.3之間時(shí)，窗的K≤3.5W/㎡.k.雙玻鋁合金中空（16厚空氣層）的傳熱系數(shù)K=3.6W/㎡.k，同樣不滿足要求，若改為斷熱橋的鋁合金型材便滿足。當(dāng)窗墻比在0.3和0.4之間，窗的傳熱系數(shù)K≤3.0W/㎡.k.斷熱橋鋁合金中空玻璃可以滿足要求。當(dāng)窗墻比在0.4至0.5之間，窗的K≤2.8W/㎡.k.當(dāng)窗墻比在0.5至0.7之間，窗的K≤2.5W/㎡.k，一般情況下中空充惰性氣體玻璃鍍膜斷熱橋鋁合金的窗體構(gòu)造可滿足要求。以上為《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)窗的要求，窗體構(gòu)造部分是平時(shí)總結(jié)的一般規(guī)律，規(guī)范并未提及，在遇到實(shí)際工程應(yīng)進(jìn)行具體分析和計(jì)算?！稑?biāo)準(zhǔn)》除了對(duì)窗的傳熱系數(shù)做了具體規(guī)定外，還有另外一個(gè)有關(guān)窗的概念影響建筑的熱工性能：遮陽(yáng)系數(shù)，SC值。簡(jiǎn)言之，對(duì)太陽(yáng)光的遮擋程度。共兩種形式：有外遮陽(yáng)式，無(wú)外遮陽(yáng)式。并不是一提到遮陽(yáng)就得在室外設(shè)置外遮陽(yáng)擋板，無(wú)外遮陽(yáng)時(shí)，通過(guò)玻璃的鍍膜，也會(huì)產(chǎn)生遮陽(yáng)的作用，當(dāng)然規(guī)范提倡在夏熱冬冷地區(qū)設(shè)置外遮陽(yáng)措施?！稑?biāo)準(zhǔn)》這樣規(guī)定：有外遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)×外遮陽(yáng)的遮陽(yáng)系數(shù)；無(wú)外遮陽(yáng)時(shí)，遮陽(yáng)系數(shù)=玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)。遮陽(yáng)系數(shù)越小，阻止陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)的效果就越好。外遮陽(yáng)系數(shù)雖有很復(fù)雜的公式，但很容易理解。無(wú)外遮陽(yáng)時(shí)，玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)是這樣求得的：以3mm的標(biāo)準(zhǔn)白玻璃的太陽(yáng)光透過(guò)率0.89為基數(shù)，建筑物所使用玻璃的太陽(yáng)光透過(guò)率除以0.89得出的數(shù)字就是玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)?！稑?biāo)準(zhǔn)》規(guī)定窗墻比≤0.2時(shí)，外窗玻璃的SC不作要求，其他情況的窗墻比要求SC在0.4和0.6之間，東南西向的玻璃鼓勵(lì)鍍膜。

至此《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的主要的硬性內(nèi)容就總結(jié)完成了，最后，《標(biāo)準(zhǔn)》還提到了一個(gè)軟概念：權(quán)衡判斷，為尊重建筑師的創(chuàng)意，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，即便有違反強(qiáng)制性條文的做法，也不一定會(huì)因此不能通過(guò)審查，可以通過(guò)提高建筑其他部分的的性能來(lái)滿足整體建筑的計(jì)算能耗。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請(qǐng)及時(shí)溝通、指正。