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我国建筑节能75%设计标准和德国建筑节能标准对比分析

  • 2016-11-17
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为落实建筑节能工作,我国逐步提高建筑节能设计标准的要求。自从北京于2012年率先执行节能75%的居住建筑节能设计标准后,山东、天津、新疆、河北等地也陆续发布了节能75%的标准。

与我国北方地区有着相似气候条件的发达国家在建筑节能方面领先,因此有必要研究75%节能标准与发达国家的差距,进而为下一步建筑能效的提升提供技术路线图。

奥门118开将118186com-澳门118开奖118186ccm-澳门118186开奖结果-118澳门开奖直播 我国北方地区的建筑节能标准面临着进一步提高的挑战。按照目前我省建筑节能标准的编制思路,在进一步提高节能标准时,将会遇到哪些问题,这些问题将如何解决,本文将在比较德国建筑节能设计标准与山东省节能标准差异的基础上,认清山东省建筑节能标准与发达国家的差距。

然后,以济南地区某多层居住建筑为例,分别就我省目前的75%居住建筑节能设计标准(DB37/5026—2014),以下简称居住建筑节能设计标准)和德国2002年、2009年建筑节能设计标准及被动式建筑的规定进行对比,寻找按我国建筑节能标准的发展模式,进一步提高建筑节能率的主要瓶颈问题;最后,在提出应对策略的同时,对我省居住建筑节能水平再提高的技术路线提出建议。

山东省居住建筑节能设计标准与德国相应标准的对比

1.1气象条件的对比

德国在建筑节能方面的成就对中国的建筑节能发展有很大的启发作用。德国地处欧洲的中部,属于北温带气候,其地理纬度与中国东北的哈尔滨市以北地区的纬度相似。然而其气候条件更像我国的华北地区。在研究和设计建筑耗能和采暖的时候,通常把维尔茨堡的气候条件作为德国的平均气候条件,这个城市的地理位置采暖度日数为3500℃·d(以20℃为基准温度)。

奥门118开将118186com-澳门118开奖118186ccm-澳门118186开奖结果-118澳门开奖直播 山东省17个地市采暖度日数(以18℃为基准温度)在2165~2604℃·d之间,其中济南为2211℃·d;如果以20℃为基准温度,济南的全年采暖度日为2638℃·d。山东的采暖度日数要小于德国,大约是德国的75%。在同样建筑保温条件下,德国要达到同样的室温就要消耗更多的能源。

1.2德国建筑节能标准的发展历程

德国建筑节能标准的演变如表1。

2002年2月德国实行了新建筑节能规范EnEV2002。这项新的建筑节能技术规范的核心思想是从控制建筑围护结构某一方面的最低保温指标变为对建筑物真正的能量消耗量的系统控制,达到严格有效的能耗控制。EnEV2002最大初始能源消耗量见表2。

德国低能耗建筑分为三个等级,一是低能耗建筑,二是“三升油建筑”,三是被动式建筑。德国低能耗建筑要求的单位使用面积供热需求为30~70kW·h/(m2·a)。德国EnEV2009规定供热需求为45kW·h/(m2·a),相当于低能耗建筑。“三升油建筑”单位使用面积供热需求为15~30kW·h/(m2·a)。被动式建筑单位使用面积供热需求应小于15kW·h/(m2·a)。

1.3热工参数的对比

奥门118开将118186com-澳门118开奖118186ccm-澳门118186开奖结果-118澳门开奖直播 德国建筑以低层和多层住宅为主,为使两国建筑能耗具有可比性,选取4~8层的居住建筑作为对比对象。对比结果如表3所示。

对上表进行分析,并考虑到两国采暖度日数的差距,可以看到目前山东省75%居住建筑节能设计标准围护结构热工性能已经达到了德国节能规范EnEV2002水平。但是在建筑物整体气密性上我省还缺乏相应的控制指标。在欧洲即使采用自然通风的居住建筑,建筑物整体气密性控制指标也是严格控制的。我省建筑节能计算时0.5次/h换气次数是理论计算值时所采用,并不能真正作为房间整体气密性的要求。

1.4居住供热需求对比

山东省居住建筑和德国居住建筑在供热需求计算的边界条件存在较大差异,总结如表4。

建筑物耗热量指标3.8W/m2沿用了1986年颁布的《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》中规定的指标值。当前居住建筑人民的生活方式、户均居住人口数量和用能方式与20世纪80年代有很大差异,这些因素的变化引起建筑物内部热源的变化,应该制定更合理的建筑物耗热量指标的取值方法。

换气次数0.5次/h沿用了JGJ26—95《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》中规定的数据。当时是按照卫生标准要求制定的该指标。当前居住建筑人口数量与20世纪90年代有很大不同,对于这个指标也应该进行修正。

由于边界条件的不同,两者计算的供热需求不具有可比性,需要统一到同一边界条件上,即冬季供暖室内计算温度20℃,冬季供暖计算换气次数0.35次/h,建筑物内部得热量2.1W/m2,采用使用面积计算耗热量指标(建筑面积换算为使用面积换算系数0.8)。

低能耗房屋通常也定义为单位使用面积单位采暖度日数的年采暖供热需求。考虑德国低能耗标准45kW·h/(m2·a)和采暖度日数3500℃·d的指标,按照山东省采暖度日数为2638℃·d,换算山东省低能耗建筑供热需求指标。

计算结果如表5所示。

通过对上表进行分析,如果通风换气次数与德国标准要求一致,供热需求39.0kW·h/(m2·a)与低能耗建筑标准供热需求33.9kW·h/(m2·a)比较接近,但是如果通风换气次数继续采用原有的0.5次/h换气次数,那么供热需求达不到低能耗建筑的要求。

奥门118开将118186com-澳门118开奖118186ccm-澳门118186开奖结果-118澳门开奖直播 山东省居住建筑节能设计标准提升途径

通过与德国节能标准对比,我省居住建筑节能设计标准提升路径总结如表6。

结语

奥门118开将118186com-澳门118开奖118186ccm-澳门118186开奖结果-118澳门开奖直播 (1)山东省75%节能设计标准已经达到德国EnEV2002节能规范的水平。但是与德国低能耗建筑水平,还存在一定的差距。

(2)应加强耗热量指标计算所用参数取值的研究,如建筑内部得热和通风换气次数。在围护结构热工性能不断提高的前提,这些指标的取值对于供热需求指标的影响越来越大。

(3)今后居住建筑节能水平提升重点应在减少热桥效应,提高建筑物整体气密性和有组织通风等领域方面。

 
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