摘 要:建筑能耗已成为国家总能耗的重要组成部分,贯彻执行建筑节能标准是取得建筑节能的有效途径,本文介绍了国内外有关建筑节能标准化的现状,提出了建筑节能标准体系的建议。 关键词:建筑 节能 标准化▲
一、前言 建筑能耗已成为一个国家总能耗的重要组成部分,发达国家的建筑能耗占其总能耗的30%~40%,我国建筑能耗约占全国总能耗的25%左右,建筑节能已受到各国的普遍重视。1999年世界标准化日的主题是“矗立在标准上的建筑”,因此研究建筑节能标准化具有现实意义。 国际建筑节能的经验表明,贯彻执行标准是取得建筑节能的有效途径,在建筑节能标准化工作方面积累了丰富的经验,本文将介绍如下内容:(1)国外建筑节能标准化发展现状,(2)我国执行建筑节能标准状况,(3)关于建筑节能标准体系的建议。
二、国外建筑节能标准化发展现状 自70年代能源危机以来,世界各国相继开展了能源的综合利用与节约工作,在建筑节能工作上取得了不同程度的效果,发布和执行标准是取得节能效果的重要手段。 1.各国颁布建筑节能标准或法规的概况 据报导,目前已有近60个国家和地区发布了建筑节能法规和标准,其中有代表性的国家如下: 美国从1973年起先后颁布了各类建筑节能标准,并采用“建筑物总热值”(OTTV)和“设备系统季节能效比”(SEER)等参数作为评价建筑节能的标准,这些方法已被许多国家所采用。 日本从1980年起,连续颁布了各项建筑节能法律法规,提出用“全年负荷系数”或“周边区全年热负荷”)(PAL)和“设备能耗系数”(CEC)作为评价建筑节能准则,并规定了各类公共建筑的PAL与CEC值。 法国的建筑节能标准经历了三个阶段:1974年首次制定了住宅外围护结构、通风换气节能标准,规定了在原有基础上节能25%的目标;1982年进一步对住宅采暖系统的控制与调节作出了新的规定,确定了在1974年标准的基础上再节能25%的目标;1989年又对锅炉、供热管网、设备等能耗作了规定,确定在1982年标准的基础上再节能25%的目标。各国所发布的建筑节能标准选编如表1所示。
表1 各国建筑节能标准选编
| 国家名称 |
标准名称 |
颁布 年份 |
适用建筑 类型 |
标准包括内容 |
| 澳大利亚 |
ASA |
1993 |
办公楼 |
顶、墙、窗 |
| 比利时 |
K70-BE 500 |
1984 |
住宅 |
围护结构 |
| 加拿大 |
NRCC-22432 |
1983 |
所有建筑 |
顶、墙、窗、动力、通风 |
| 智利 |
Nch/Wch1029 |
1960 |
所有建筑 |
顶、墙、窗 |
| 哥伦比亚 |
|
|
所有建筑 |
动力、照明、通风 |
(前)捷克 斯洛伐克 |
CSN 730540 |
1979 |
商业与住宅 |
顶、地、墙、窗 |
| 丹麦 |
|
1982 |
所有建筑 |
顶、墙、窗、通风 |
| 英国 |
BR-ADLI |
1990 |
所有建筑 |
顶、墙、地、窗、通风、绝热 |
| 法国 |
CSTB-88 |
1988 |
公共与商业建筑 |
顶、墙、地、窗与太阳能利用、通风 |
印度尼 西亚 |
|
|
办公楼与公共住宅 |
顶、墙、窗、动力、照明、采光、通风 |
| 以色列 |
|
1989 |
住宅 |
顶、墙、窗 |
| 象牙海岸 |
IC-1993 |
1992 |
所有建筑 |
顶、墙、窗,动力、照明、通风 |
| 牙买加 |
EEBC-92 |
1992 |
公共、商业与住宅 |
顶、墙、窗、动力、照明、通风 |
| 日本 |
|
1980 |
办公楼 |
顶、墙、窗 |
| 马来西亚 |
|
1989 |
公共与商住楼 |
顶、墙、窗、动力、照明、通风 |
| 荷兰 |
|
1992 |
公共与商住楼 |
顶、墙、窗 |
| 新西兰 |
BIAHI |
1982 |
公共与商住楼 |
顶、墙、窗、动力、通风 |
| 北爱尔兰 |
|
1991 |
所有建筑 |
顶、墙、窗、通风 |
| 挪威 |
NBR-53-87 |
1987 |
所有建筑 |
顶、墙、窗、通风 |
| 巴基斯坦 |
|
1990 |
公共与商住楼 |
顶、墙、窗、采光、通风 |
| 菲律宾 |
|
|
公共与商住楼 |
顶、墙、窗、动力、照明与通风 |
| 波兰 |
PPPN-91/ B01020 |
1991 |
所有建筑 |
顶、墙、窗 |
| 葡萄牙 |
CSOPT-91 |
1991 |
所有建筑 |
顶、墙、窗、动力 |
| 罗马尼亚 |
|
|
所有建筑 |
顶、墙、窗 |
| 俄国 |
|
1991 |
所有建筑 |
顶、墙、地、窗 |
| 苏格兰 |
|
|
所有建筑 |
顶、墙、窗 |
| 新加坡 |
S148/89 |
1989 |
所有建筑 |
顶、墙、窗、动力、照明、通风 |
| 南非 |
|
1992 |
公共建筑 |
顶、墙、窗 |
| 韩国 |
BC-1992 |
1989 |
公共与商住楼 |
顶、墙、窗、动力、照明 |
| 瑞典 |
BFS 1988:18 |
1988 |
所有建筑 |
顶、墙、窗、采光、照明 |
| 瑞士 |
|
|
所有建筑 |
顶、墙、窗、能效 |
| 美国 |
ASHRAE 90.1 |
1990 |
公共与商住楼 |
墙、窗、动力、通风 |
| 泰国 |
|
1989 |
公共与商住楼 |
顶、墙、窗、动力、能效 |
2.国外贯彻建筑节能法规的特点 (1)制定了严格的外围护结构传热标准 制订建筑外围护结构的传热系数,是完善能源管理和限制建筑能耗的关键。欧洲各国在这方面的工作很有特色(见表2)。
表2 欧洲各国新建房屋的外围护结构传热标准(w/m2K)
| 国 名 |
墙 体 |
屋 顶 |
楼 面 |
| 瑞典 |
0.17 |
0.12 |
0.17 |
| 挪威 |
0.25 |
0.23 |
0.23 |
| 丹麦 |
0.35-0.3 |
0.20 |
0.30 |
| 芬兰 |
0.28 |
0.22 |
0.36 |
| 瑞士 |
0.60 |
0.5-0.35 |
0.8-0.6 |
| 奥地利 |
0.7-0.5 |
0.30 |
0.6-0.43 |
| 德国 |
1.20 |
0.30 |
0.55 |
| 法国 |
0.54 |
0.32 |
1.00 |
| 爱尔兰 |
0.60 |
0.40 |
0.60 |
| 比利时 |
1.4-0.7 |
1.4-0.7 |
1.4-0.7 |
| 希腊 |
1.9 |
0.50 |
3.0-0.5 |
| 英国 |
0.6 |
0.35 |
--- |
| 荷兰 |
0.68 |
0.68 |
0.68 |
| 意大利 |
0.60 |
0.50 |
--- |
| 西班牙 |
1.8-1.4 |
1.4-0.7 |
1.4-0.7 |
(2)根据科技进步不断修订标准以提高建筑节能的效果 根据科技进步和新产品的不断涌现,及时修订标准,是提高建筑节能的有效办法。英国在能源危机的1974-1975年,修改了外围护结构的绝热性能,将传热系数降低至1.0W/m2.K,至1982-1983年,由于新型绝热材料的出现,又将传热系数降至0.6W/m2.K,到了1988年再降低为0.45W/m2.K,使房屋的保温效果得到进一步提高(见表3)。
表3 英国建筑规范对住宅围护结构传热系数的规定(W/m2.K)
| 修改规范年份 |
墙 体 |
屋 顶 |
地 面 |
| 1965 |
1.70 |
1.42 |
- |
| 1976 |
1.00 |
0.60 |
- |
| 1985 |
0.60 |
0.35 |
- |
| 1990 |
0.45 |
0.25 |
0.45 |
(3)重视既有建筑的节能改造 由于旧房总是占现有建筑的绝大多数,只有对旧房进行了有效的节能改造,才能收到明显的节能效果。10年前,北欧和中欧国家旧有建筑的节能改造工作已取得很大成绩。西欧和北美国家旧房的节能改造也取得了重大进展,并取得了良好的节能效果。据报道,丹麦从1973年到1993年的20年间,全国供暖面积增加了39%,但总供暖能耗不但没有增加,相反还下降了31.1%,其结果使每平方米面积供暖能耗减少了50%,这完全是依靠先进的技术和管理来实现的,并未降低热舒适条件。 (4)重视建筑物用能设备的更新换代 严格讲,建筑节能实际上是由“节能型建筑”和“建筑物节能”两部分组成。建筑物内的运行能耗是建筑能耗的重要组成部分,80年代许多国家的年建筑运行能耗就相当高,如美国为71kWh/m2.a,法国57kWh/m2.a,英国55kWh/m2.a,日本49kWh/m2.a,我国台湾高雄地区39kWh/m2.a。相比之下,我国能耗还是很低的,以上海居民的年单位住宅面积能耗为例,1985年仅14.52kWh/m2.a,1991年也只有20.57kWh/m2.a。 许多国家都注重建筑运行中的节能工作并取得了很好的成绩。如美国十分重视提高能源利用效率和节能,其措施是:(a)用经济手段削峰填谷,调整峰谷电价;(b)推广节能灯(如一个18W节能灯可替代75W白炽灯),电力公司甚至运用经济手段对采用节能型冰箱的用户,给予经济补助;(c)推行“智能”房计划,包括通信自动化(CA)、办公自动化(OA)、楼宇控制自动化(BA)、管理自动化(MA)和消防安全自动化(SA)等所谓“5A”系统。据报导目前美国这种“智能”住宅正以每年200万套的建设速度增加;(d)积极推广百万“太阳屋顶”计划,利用可再生能源取代常规能源,改善自然环境。 (5)重视政策配套和宣传教育工作 建筑节能开展得好的国家都重视政策配套和宣传教育工作,通过经济利益的杠杆驱动,提高了建筑节能的积极性;通过节能教育,增强节能意识;重视推广节能新技术。 三、我国开展建筑节能标准化的状况 1.我国主要建筑节能标准简介 (1)建筑节能设计标准 a.国家标准 据了解,到目前为止,共颁布了6项国家标准,它们是: ●GBJ 19-1987《采暖通风与空调节能设计规范》 ●GB 11976-1989《建筑外墙采光性能分级及其检测方法》 ●GBJ 133-1990《民用建筑照明设计标准》 ●GBJ/T 16-1992《民用建筑电气设计标准》 ●GB 50176-1993《民用建筑热工设计规范》 ●GB 50189-1993《旅游宾馆建筑热工及空气调节节能设计标准》 b.行业标准 至今所收集到的已颁布的建筑节能行业标准只有: JGJ 26-1995《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分) (2)相关的建筑材料与部件标准 与建筑节能直接有关的标准可能很多,现就相关标准介绍如下: ●GB/T 7107-1986《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》, ●GB/T 7108-1986《建筑外窗雨水渗透性能分级及其检测方法》, ●GB/T 8485-1987《建筑外窗空气隔声性能分级及其检测方法》 ●GB/T 8484-1987《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》, ●GB/T 11976-1989《建筑外窗采光性能分级及其检测方法》, ●GB 13684-1992《钢窗建筑物理性能分级》 ●GB/T 13686-1992《建筑外门的空气渗透性能和雨水渗漏性能分级及其检测方法》, ●GB/T 15226-1994《建筑幕墙的空气渗透性能检测方法》。 (3)建筑物用能标准 建筑物用能标准范围很广,包括用电、用热、用水的设备选型标准和运行管理标准等,在此仍按国标、行标和上海市标的分类介绍如下,但由于这部分涉及的内容很广,可能有所遗漏。 a.国家标准 ●GB 12021.1~4-1989《电风扇、洗衣机、空调器、电冰箱、电视机、收录机、电熨斗和电饭锅等电耗限定值及测试方法》系列标准, ●GB/T 10820-1989《燃煤生活锅炉热效率》 ●GB/T 12455-1990《宾馆、饭店合理用电》 ●GB/T 13466-1992《交流电气传动风机(泵类、压缩机)系统经济运行通则》, ●GB/T 13470-1992《通风机系统经济运行》, ●GB/T 13471-1992《节电措施经济效益计算方法与评价》, ●GB/T 4272-1992《设备管道保温技术通则》。 ●GB/T 14294-1993《组合式空调器质量标准》, ●GB/T 15913-1995《风机机组与管网系统节能监测方法》, ●JGJ 61-1995《延时节能照明开关通用技术条件》, ●《三相交流电动机、变压器经济运行》, ●《家用电器电耗(效果)极限值及测试方法编制通则》, ●《电光源器具电耗限定值及其测定方法》, ●《灯具效率电耗限定值及其测试方法》, ●《民用建筑照明经济运行技术要求》, ●《公共场所照明经济技术要求》, ●《房间风机盘管空调质量与检测标准》, ●《空气冷却器与加热器质量标准》, ●《空气-空气热回收器质量与检验标准》, ●《燃气蒸锅灶质量评定标准》, ●《食堂燃气烤炉质量评定标准》, ●《燃气辐射器质量评定标准》。 b.上海市标准 ●DB 31/T 106-1993《电影院、影剧院合理用电管理标准》, ●DB 31/T 580-1995《冷库耗电考核标准》, ●DB 31/177-1996《整体式紧凑型荧光灯安全和性能要求》, ●DB 31/178-1996《照明设备合理用电》, ●DB 31/176-1996《蒸汽锅炉房安全、环保、经济运行管理标准》。 为加强法制建设,国家颁布了一批有关建筑节能的政策、法规和标准,主要有:1986年,建设部发布了JGJ 26-1986《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》,1993年,国家技术监督局和建设部联合制定和发布了GB 50176-1993《民用建筑热工设计规范》和GB 50189-1993《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》等。1997年,全国人大通过的《中华人民共和国节约能源法》是我国的节能大法,对于节约能源作出了全面规定,其中第37条明确指出:建筑物的设计与建造应当依照有关法律、行政法规的规定,采用节能型的建筑结构、材料、器具和产品,提高保温隔热性能,减少采暖、制冷、照明的能耗。 此外,我国还颁布了一批与建筑节能相关的专业标准(特点是用能设备标准),各省、直辖市等也结合自身情况发布了地方法规与标准。 2.我国建筑节能标准建设中存在的问题 与建筑节能先进国家相比,目前我国建筑节能标准尚存在如下问题。 (1)建筑节能标准化工作起步较晚。从80年代起,我国才颁布国家和行业建筑节能标准,与国外的先进水平相比,我国的法规与标准还不配套,至今尚无完整的建筑节能标准体系可言,已有的标准指标水准也比国际水平低,而且大部分标准仅适用于北方寒冷地区,对于夏热冬冷的长江中下游以及热带地区的建筑节能,至今仍无据可依,处于空白状态。 (2)建筑节能是一项综合性的任务,根据广义建筑节能概念,包括建筑结构节能、建筑材料生产节能和建筑物使用过程中的节能,如从建筑物的直接节能定义出发,则包括建筑物的空调、采暖、热水、照明和动力等的节约。建筑节能应该是建筑产业,用能设备生产行业,以及建筑物物业管理部门的共同任务,而建筑节能标准理应包括上述各方面的内容。但是目前的状况离此要求相差甚远,还有很多工作要做。 (3)目前的建筑节能工作,既存在“无法可依”的局面,即标准不全,无据可依;也存在“有法不依”的情况。即虽然已有一些标准颁布了,但是执行情况并不理想,说明贯彻执行节能标准仍然是一项难巨的任务。
四、关于建筑节能标准化体系的建议 建立建筑节能标准体系是能源科学管理和建筑科学管理的重要组成部分,是标准化工作中的一项重要课题,也是现代化经济建设的需要。我们根据多年从事能源标准化工作的经验体会,对于建筑节能标准化提出一些建议。 我们认为,作为建筑节能标准化体系应该遵循如下原则: (1)所制定(修订)的标准在性能、参数指标等方面,均应以最大限度地满足有效、合理利用能源为目的,成为能源管理工作中不可缺少的技术管理规范; (2)所建立的标准体系应该能较全面地反映建筑节能的需要,既从实际出发,又能预测到未来的发展; (3)能源标准体系主要是采用体系表的表达方式,希望能直观、形象地概括体系的局部和全貌。 根据建筑节能的实际,目前国内外采用的有两种统计建筑能耗的口径,即狭义的建筑能耗统计方法(或直接能耗的统计方法)和广义的建筑能耗统计方法。前者仅指建筑物的运行能耗标准,实际上是建筑物的能源管理标准,后者是将与建筑物密切相关的建材生产能耗、建筑施工能耗和建筑物的运行能耗作为评价标准。我们分别称之为:“节能型建筑标准”和“建筑物(运行)节能标准”,前者是指建成节能型建筑所包括的标准,指建筑选型标准、建筑设计标准和建材节能标准等。后者为建筑物运行过程中的各项标准,将两者合二为一构成完整的建筑节能标准体系,我们认为这样能比较全面地反映整个建筑节能的总貌。 我们提出的建筑节能标准体系在总体系下由1至3级分系统组成,即在建筑节能标准体系总目标下,分设如下三个层次: 第一个层次:由节能型建筑标准、建筑节能物业管理标准和建筑物能耗综合评价标准三个分系统组成; 第二个层次:包括节能型建筑物选型规范,建筑节能设计标准,节能型建筑材料能耗标准、建筑施工节能标准,电力管理节能标准,热力管理节能标准,用水管理标准,公共建筑能耗评价标准和住宅建筑能耗评价标准等; 第三个层次:由第二个层次的各分系统中的项目构成该系统的丰富内容。 应该指出,根据需要还可在第三层分系统下面,列出再低层次的标准项目。
五、小结 建筑节能在我国经济建设中具有非常重要的意义,已日益受到重视。本文介绍了国内外有关建筑节能标准化的现状,分析了我国建筑节能标准化存在的问题,并就建立建筑节能标准化体系作了探讨,提出了建筑节能标准化体系表。我们相信,尽管目前建筑节能标准化的工作还比较薄弱,但是通过不懈的努力,一定能够完善我国的建筑节能标准体系,为建筑节能作出贡献。■
作者单位:俞善庆(上海市能源研究所)
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