夏热冬暖地区的居住建筑节能-.doc

夏热冬暖地区的居住建筑节能冀兆良（广州大学土木工程学院，广东 广州510405）摘要：简要介绍了从2003年10月1日起实施的夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准（JGJ75-2003）的主要内容及特点，并论及广州地区对该设计标准的宣贯情况。关键词：建筑节能，夏热冬暖地区，空调一 引言依据中华人民共和国节约能源法，建设部实施建筑节能“十五”计划纲要，继20001年发布并于当年10月1日起施行夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准之后，与2003年7月11日发布公告：夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准从2003年10月1日起施行。至此，我国五大建筑热工分区中除温和地区外的四个主要地区，都实施了居住建筑节能设计标准，从而使我国的建筑节能进入了一个新的阶段。从气象参数来说，夏热冬暖地区是指累年最热月平均温度为2529°C,累年最冷月平均温度大于10°C，累年日平均温度大于等于25°C的天数为100200天的地区。从地理位置来说，夏热冬暖地区在北纬27°以南，东经97°以东。从行政区划分来看，夏热冬暖地区包括广东大部，广西大部、福建南部、海南、香港、澳门、台湾全部。夏热冬暖地区在中国版图上的具体位置详见图1所示。夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准由中国建筑科学研究院和广东省建筑科学研究院主编，共有13个单位的18人参编，编制工作从2001年7月开始到2003年3月通过专家委员会审查，历时近两年，才使这一夏热冬暖地区的第一部建筑节能设计行业标准得以完成。笔者作为参编人之一，有责任有义务积极宣传介绍这一标准，故赶写出此文与同行交流。二夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的主要内容 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的正文有六项，内容共计43条，其中强制性条文共有8条，另有附录2项，内容共8条。各项主要内容简介如下：1总则。条文共4条，主要是明确指出了制定该标准的目的，标准的适用范围，强调在设计中采取节能措施，同时规定了居住建筑节能设计还应符合国家现行有关强制性标准。2术语。条文共6条，主要是给出了该标准条文中所用到的六个术语概念的定义及各术语的英文写法。3建筑节能设计计算指标。条文共4条，主要内容是规定了居住建筑节能设计的室内计算温度及换气次数，并根据夏热冬暖地区的气候特点及空调、采暖的实际需要和应用情况，明确规定南区建筑节能设计应考虑夏季空调，可不考虑冬季采暖，北区除考虑夏季空调外还要兼顾冬季采暖。条文还明确了实施标准后，与未采取节能措施前相比，应使空调和采暖总能耗减少50%。4建筑和建筑热工节能设计。该项共12条，主要内容是对居住建筑的规划与设计（包括平面设计、立面设计、朝向设计、体形设计、窗墙设计、建筑围护结构热工设计、遮阳设计、窗气密性设计等）中如何进行节能设计作了规定。其中，关于居住建筑的窗墙面积比、天窗屋顶面积比、围护结构的传热系数及热惰性指标、外窗可开启面积、外窗气密性等，因其对居住建筑节能影响大，故这六条被列为强制性条文。对夏热冬暖地区的绝大部分区域来讲，夏热是主要矛盾。建筑隔热是节能设计的重要内容，因此，条文中给出了节能设计宜选用的隔热措施及其对应的附加当量热阻值。5建筑节能设计的综合评价。本项内容共5条，主要规定了对居住建筑节能设计进行综合评价的方法和指标，方法是采用“对比评定法”，即与参照建筑在规定的计算条件下进行比较，从而作出综合评价；综合评价的指标可用空调采暖年耗电指数，也可用空调采暖年耗电量，无论采用哪个评价指标，计算所设计的居住建筑的空调采暖年耗电量（年耗电指数）不超过参照建筑的空调采暖年耗电量（年耗电指数）即为符合节能设计要求。条文对“参照建筑”作了原则规定，对参照建筑的热工参数作了具体的规定。条文要求对居住建筑空调采暖年耗电量应用动态逐时模型的方法进行计算，并给定了空调采暖年耗电量指数的计算方法。6空调采暖和通风节能设计。本项内容共12条，主要规定了居住建筑空调采暖和通风方式及设备选择的节能设计原则，倡导在有条件时优先采用有利于节能的供冷、供热、通风技术及可再生能源应用技术和热回收技术，优先选用节能型设备产品。条文中有两条为强制性条文，一是“采用集中式空调（采暖）方式的居住建筑，应设置分室（户）温度控制及分户冷（热）量计算设施”；二是“当选择水源热泵作为居住区或户用空调（热泵）机组的冷热源时，水源热泵系统应用的水资源必须确保不被破坏，并不被污染”。前者是贯彻执行中国节能技术政策大纲和建设部民用建筑节能管理规定，后者则是从环保考虑提出的对水资源保护的规定。此外，条文中还规定了居住建筑通风节能设计时对通风方式的选择顺序，以及居住建筑房间空调器的安放位置设计等。7附录。本标准的附录有两项内容，其中附录A共有条文5条，主要内容是按夏季、冬季分别给出各种建筑外遮阳的遮阳系数计算方法，供执行本标准第4项建筑与建筑热工节能设计时计算应用。附录B共有条文3条，主要内容是给出了建筑物空调采暖年耗电指数的简化计算方法，供执行本标准第5项建筑节能设计的综合评价时计算评价指标应用。三夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的几个特点与夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准相对比，夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准具有以下几个特点：1夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准，按冬季室外气象参数及对采暖的需求和实际应用情况，将整个区域分为南区和北区，分界线为累年最冷月平均温度11.5°C等温线，如图2所示，等温线以南为南区，等温线以北为北区。在建筑节能设计上，南区应考虑夏季空调，可不考虑冬季采暖；北区除考虑夏季空调外还要兼顾冬季采暖，且按南区、北区分别规定对居住建筑外窗的传热系数和综合遮阳系数限值。2明确规定了建筑节能设计计算指标的具体取值，而不是给出一个取值范围。例如规定了夏季空调居住空间室内设计计算温度26°C，北区冬季采暖居住空间室内设计计算温度16°C，计算换气数冬、夏均为1次/h。作这样的明确规定，便于建筑节能设计的计算、分析、比较。3在建筑和建筑热工节能设计条文中，不仅规定了屋顶、外墙、外窗的传热系数限值，而且规定了外窗的综合遮阳系数限值，且按南、北区分别作了规定，并在附录中给出了建筑外遮阳系数的计算方法。另外，针对夏热冬暖地区隔热的重要性，条文中给出了屋顶和外窗宜采用的7项节能措施及其当量附加热阻，也成为其特点之一。4建筑节能设计的综合评价采用“对比评定法”进行评价，即把所设计建筑的能耗与规定的参照建筑的能耗作对比，从而作出综合评价。综合评价的指标可采用按附录B给定的计算方法计算得出的空调采暖年耗电指数，也可采用按动态逐时模型的方法计算得出的空调采暖年耗电量。用“对比评定法”对建筑节能设计进行综合评价，在国内是首次采用，具有创新意义。5关于空调采暖和通风节能设计的条文中，明确规定了采用房间空调器进行空调采暖时，应选用符合国家标准房间空调器能源效率限定值及节能评价值GB12021.3的节能型空调器，这体现了作为行业标准的夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准，在空调节能设计条文中贯彻执行了国家关于房间空调器的最新标准。另外，“空调采暖和通风节能设计”条文中对居住建筑采用自然通风、机械通风和空调的顺序关系的规定，体现了追求舒适、健康、节能的现代设计观念，也是其特色之一。四广州地区积极宣贯夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准广州地区地处亚热带季风海洋性气候区，具有典型的夏热冬暖气候特征，夏热时间长（一般为4月10月），据统计，标准年室外空气温度在25°C以上的时间为3702小时，而冬季累年最冷月平均温度为13°C（近几年上升为13.7°C），大部分时间里气温在10°C以上，居住建筑基本上不用采暖。广州市常住人口712.6万，人均居住面积约14m2,居住建筑总面积约1亿m2,若居住建筑每平方米每年减少能耗0.01kwh,那就可实现年节能100万kwh；广州地区居住建筑空调应用普遍，每百户约有180台房间空调器，全市约200万户，则房间空调器应用总量约为360万台，若每台空调器年节电1kwh,则可实现年总节电360万kwh，可见广州地区居住建筑空调节能潜力巨大。因此，广东省和广州市都很重视建筑节能，全省共有六个单位的8名专业技术人员参加了夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的编制工作；今年7月该标准正式发布后，省及各市都在积极制定相应的实施细则，随着该标准的宣传、贯彻、执行，广州地区的建筑节能将进入一个新的阶段。1广州市墙材革新与建筑节能办公室于今年8月及时编印了“夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准”宣传材料和墙材革新与建筑节能资料汇编，在广州市建设系统内免费发行；于9月份成立了建筑节能评审专家组；并于10月9日召开了广州市建设系统夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准宣贯会，提出了广州市开展建筑节能的工作要求和措施。2广州地区高校新校区建设指挥部于今年8月正式批准了由华南理工大学主编、广州大学参编的广州地区高校新校区建筑节能设计标准，这是广州市为贯彻实施夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准而编制的第一个地方性重点工程建筑节能设计标准，该标准不仅对广州地区高校新校区的居住建筑、而且对新校区的教学建筑及办公建筑等，都提出了节能设计要求，该标准已在广州地区高校新校区建设工程设计中正式实施。3近期来，广州地区围绕建筑节能对居住建筑集中供冷、热电冷三联供、蓄冷空调、健康空调、水源热泵等空调供冷新技术的研究与应用，成为暖通空调专业技术人员讨论的热门话题，尤其是在本地区实际工程应用中如何达到技术经济意义上的真正节能，有很多问题尚待进行更深入的研究。411月6日7日，建设部科技发展促进中心将在广州举办“南方地区建筑节能标准宣贯培训暨节能高新技术推广论坛”，毫无疑问，这一活动必将对广州地区更好地宣传贯彻实施夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准、把建筑节能技术应用推向新阶段起到促进作用。五结语居住建筑量大面广，夏热冬暖地区居住建筑空调应用普遍且运行时间长，节能潜力巨大。夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准刚开始实施，地方性的实施细则有待制定，贯彻执行中的很多技术问题还需要专业技术人员去研究解决，全面实现该标准所规定的目标，的确是任重道远。本文谈了笔者对夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的粗浅理解和认识，敬请专业同仁不吝赐教。参考文献：1 中华人民共和国行业标准夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JGJ75-2003, 中国建筑工业出版社，2003，92 中华人民共和国行业标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001，中国建筑工业出版社，2001，73 中华人民共和国国家标准民用建筑热工设计规范GB50176-93，中国计划出版社，1993，9Energy Efficiency of Residential Buildingsin Hot Summer and Warm Winter Zone JI Zhao-liang(School of Civil Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510405,China)Abstract: This paper briefly introduces the content and character of Design standard for energy efficiency of residential buildings in hot summer and warm winter zoneJGJ 75-2003 ,and also deals with the developing condition of energy efficiency of residential buildings in Guangzhou district .Key words: energy efficiency of buildings; hot summer and warm winter zone; air conditioning. 作者简介：冀兆良（1956-），男，陕西人，暖通空调学科副教授