中華人民共和國(guó)工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(夏熱冬冷地區(qū))宣貫教材
第二篇 《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》編制概況
一、標(biāo)準(zhǔn)編制的必要性與緊迫性
(一)夏熱冬冷地區(qū)的范圍
夏熱冬冷地區(qū)是根據(jù)我國(guó)建筑氣候區(qū)劃劃定的一個(gè)區(qū)域。由于這個(gè)地區(qū)處于我國(guó)寒冷地區(qū)與炎熱地區(qū)之間,屬于過渡地帶,因此,有人將此地區(qū)簡(jiǎn)稱為“過渡地區(qū)”。
在建筑氣候區(qū)劃中,劃定分區(qū)的原則是建筑氣候特征。夏熱冬冷地區(qū)的建筑氣候特征,表現(xiàn)為夏季悶熱,冬季濕冷,氣溫的日差較小,年降水量大,日照偏少。春末夏初多陰雨天氣,常有大雨和暴雨出現(xiàn)。夏熱冬冷地區(qū)主要?dú)夂蛞氐拇硇詳?shù)據(jù)為:1月平均氣溫為0~10℃,7月平均氣溫為25~30℃,日平均氣溫穩(wěn)定等于或大于25℃的日數(shù)為40~110天,年平均相對(duì)濕度為70%~80%,年降水量為1000~1800mm,年日照數(shù)為1000~2400h。
夏熱冬冷地區(qū)的范圍大致為隴海線以南,南嶺以北,四川盆地以東,也可以大體上說是長(zhǎng)江中下游地區(qū)。該地區(qū)包括上海、重慶二直轄市,湖北、湖南、江西、安徽、浙江五省全部,四川、貴州二省東半部,江蘇、河南二省南半部,福建省北半部,陜西、甘肅二省南端,廣東、廣西二省區(qū)北端,亦即涉及16個(gè)省、市、自治區(qū)。其中九城市的地理位置見表1。在此地區(qū)居住的城鄉(xiāng)人口約有5.5億,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值約占全國(guó)的48%。由此可見,這個(gè)地區(qū)是我國(guó)人口最密集、經(jīng)濟(jì)文化較為發(fā)達(dá)的地區(qū),其政治、經(jīng)濟(jì)地位極為重要。
表1 九城市地理位置

(二)夏熱冬冷地區(qū)的氣候
夏熱冬冷地區(qū)氣候的顯著特點(diǎn),是夏天熱、冬天冷,而且長(zhǎng)年濕度很高。這個(gè)地區(qū)氣候不佳,是世界上相同緯度下氣候條件較差的地區(qū)。
該地區(qū)九城市熱天氣象參數(shù)見表2。最熱月的平均溫度為25~30℃,而且以28~30℃居多;這個(gè)地區(qū)7月份平均氣溫,比世界上同緯度其他地區(qū)一般高出2℃左右,是地球上這個(gè)緯度范圍內(nèi)除沙漠干旱地區(qū)以外最炎熱的地區(qū)。由于緯度較低,又多連續(xù)晴天,夏天太陽輻射相當(dāng)強(qiáng)烈,太平洋副熱帶高壓溯長(zhǎng)江西進(jìn),籠罩時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)1個(gè)多月。從太平洋上吹來的涼風(fēng),又受到東南丘陵的阻擋,使夏天這個(gè)地區(qū)主要處于背風(fēng)面,因而往往是靜風(fēng)天氣。多數(shù)地方高于35℃的酷熱天氣,有半個(gè)月至1個(gè)月之多,最熱月14時(shí)的平均氣溫達(dá)32~33℃,最低氣溫也超過28℃,全天無涼爽時(shí)刻。白天熱浪滾滾,熱風(fēng)(所謂“火風(fēng)”)橫行;夜間靜風(fēng)率高,白天積蓄的熱量難以散發(fā),氣溫仍然居高不下。
這個(gè)地區(qū)的大城市還普遍存在一個(gè)“熱島”問題。根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向、地形以及建筑密度和高度等情況的不同,城市中心地帶氣溫一般比周邊地區(qū)要高出1~3℃不等。長(zhǎng)沙、武漢、重慶、南京、南昌等城市往往被人們稱為“火爐”。
表2 九城市熱天氣象參數(shù)

夏熱冬冷地區(qū)又是一個(gè)水網(wǎng)地帶,十分潮濕,相對(duì)濕度經(jīng)常高達(dá)80%左右,非常悶熱。在長(zhǎng)江中下游,夏初黃梅季節(jié)持續(xù)陰雨也是常見的,在此期間,天空云層很厚,日照較弱,盡管氣溫不算很高(在32℃左右),但晝夜溫差小,僅為3~5℃。由于氣壓低,濕度高,使人感到悶熱難受。
該地區(qū)九城市冷天氣象參數(shù)見表3。最冷月平均氣溫為2~7℃,大多在2~5℃之間。這個(gè)地區(qū)1月份平均氣溫比世界上同緯度其他地區(qū)一般要低8~10℃,是世界上同緯度冬季最寒冷的地區(qū)。在冬季,北極和西伯利亞寒潮頻繁南侵,經(jīng)華北平原長(zhǎng)驅(qū)直入。強(qiáng)大的寒潮到此地區(qū)后,又受到南嶺和東南丘陵的阻擋,使冷空氣滯留,因而寒冷時(shí)間較長(zhǎng)。長(zhǎng)江中下游沿岸及其以北一帶,日最低氣溫低于5℃的天數(shù)長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)來月,甚至到近3個(gè)月的時(shí)間。至于四川、重慶冬天較為暖和,則是由于處在四川盆地,北部有秦嶺阻隔冷風(fēng)南下所致。
夏熱冬冷地區(qū)冬季的太陽輻射量,遠(yuǎn)不如我國(guó)北方地區(qū),特別是西北地區(qū)豐富。冬季的日照時(shí)間較短,日照百分率較低。東部日照率最高的地區(qū)也不超過50%,西部的四川和重慶更要低得多,重慶1月份日照率只有9%。由于日照少,也增加了冬季陰冷的程度。
這個(gè)地區(qū)冬季的相對(duì)濕度仍然很高,達(dá)73%~83%。整個(gè)冬季往往是雨雪連綿,天氣陰沉,因而陰冷寒涼。
表3 九城市冷天氣象參數(shù)

(三)建筑熱環(huán)境
在如此不良的氣候條件下,長(zhǎng)期以來,夏熱冬冷地區(qū)建筑的隔熱保溫狀況基本上沒有得到改善,有些情況下,甚至反而有所降低。這個(gè)地區(qū)多層建筑的外墻多年都主要沿用24cm實(shí)心粘土磚墻,即使采用其他墻體材料,也以24cm磚墻作為參照對(duì)象。有些地方采用粘土空心磚,空心磚比實(shí)心磚的保溫隔熱作用稍好。有的地方非粘土磚(頁巖磚、灰砂磚)用得較多,此種磚砌體的強(qiáng)度比粘土磚為高,但保溫性能較差。近來,不少地方改用19cm厚混凝土空心砌塊,但砌塊的保溫隔熱性能更差。該地區(qū)的窗戶普遍采用單層玻璃窗,以金屬窗為多;窗墻比面積還有增大的趨勢(shì)。單層窗的溫差傳熱量很大。建筑外遮陽較少,大量熱輻射經(jīng)由窗戶進(jìn)入室內(nèi)。門窗的氣密性不好,冷空氣滲透嚴(yán)重。當(dāng)?shù)鼐用襁€普遍有冷天開窗透氣的習(xí)慣。屋頂以平屋頂為主,其向室內(nèi)傳熱量較外墻為甚。架空屋頂對(duì)夏季隔熱有一定效果,采用較多。
有些居民通風(fēng)方法不當(dāng),夏季降溫依賴自然通風(fēng),也使居住環(huán)境更為惡劣。在晴天高溫天氣條件下,采取此種通風(fēng)方式,會(huì)造成白天大量熱風(fēng)侵入室內(nèi),室內(nèi)氣溫緊隨著室外氣溫猛升,使室內(nèi)物體吸熱升溫發(fā)燙。夜間,室外氣溫下降,但風(fēng)力微弱,室內(nèi)蓄熱散逸緩慢,室溫仍居高不下。而到寒冬天氣,不少居民不愿關(guān)窗,使冷風(fēng)大量灌入室內(nèi),又造成室內(nèi)氣溫很低。這都是忽視阻擋室外冷熱空氣進(jìn)入室內(nèi)造成的后果。
在氣候十分嚴(yán)酷,建筑保溫隔熱又很差的條件下,多年以來,這個(gè)地區(qū)大多數(shù)建筑普遍沒有采暖和降溫設(shè)施。冬季,建筑內(nèi)部相當(dāng)寒冷,室內(nèi)一般比室外略高2℃左右,自來水管凍裂、洗臉盆水結(jié)冰現(xiàn)象并不少見。建筑物內(nèi)部如此寒冷,勢(shì)必嚴(yán)重影響人民健康,特別對(duì)老人、兒童、病人、產(chǎn)婦更是如此。不少體弱的老人冬天不敢下床,一直窩在床上熬過寒冬。每年總有一批老人、病人過不了寒冬這一關(guān)。每年冬天,許多人生凍瘡,手足、耳朵凍爛,感冒、氣管炎、關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕性心臟病發(fā)病率明顯增高。一些學(xué)生在家學(xué)習(xí)因受凍而咳嗽、流鼻涕。由于太冷,居民室內(nèi)衣著與室外相同,臃腫不堪。為了防寒取暖,無數(shù)個(gè)小煤爐低空密集排放SO2、NOX和煙塵,使城市空氣污染相當(dāng)嚴(yán)重。
到了盛夏季節(jié),氣溫高,濕度大,天氣悶熱,尤其是處在頂層和西向房間的人們最為難熬。人在室內(nèi)如入蒸籠,白天坐立不安,大汗淋漓;晚上輾轉(zhuǎn)反側(cè),無法入睡,人稱之為‘熬命’。有些人口密集的地方,夜間男女老少在屋頂上或馬路上密排的竹床上睡覺。天氣過熱,在屋頂上睡覺的人熱昏了,從樓上掉下來摔死者有之;汽車司機(jī)熱糊涂了,把馬路上睡覺的人軋死的事也有之。在大熱天,中暑者比比皆是,醫(yī)院擁擠不堪,死亡率增高,火葬場(chǎng)最忙。在這個(gè)地區(qū),酷暑對(duì)人們的折磨更甚于寒冬,工作效率十分低下。每年盛夏,總要延長(zhǎng)午休時(shí)間,或者下午停工停產(chǎn),帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
像這樣難熬的時(shí)光,在夏熱冬冷地區(qū)一年中就大約占了半年。由于經(jīng)濟(jì)條件的限制,世世代代、年復(fù)一年人們這樣艱難度日。在我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、人民生活水平迅速提高的情況下,廣大群眾再也不堪忍受這樣的折磨,紛紛各想各的辦法,五花八門。冬天從用煤爐、煤氣爐、電熱器、油爐到安熱泵型空調(diào)器取暖,至今電暖器應(yīng)用已相當(dāng)普遍;夏天從用電風(fēng)扇到用各種空調(diào)器,其中電風(fēng)扇早已普及,平均每戶已達(dá)2臺(tái)以上,近期則以家用空調(diào)器的增加更為迅速,并由一戶一臺(tái)向一室一臺(tái)發(fā)展。見表4及表5。盡管居民購置了大量采暖降溫設(shè)備,采暖空調(diào)能耗大幅度增加,由于缺乏科學(xué)的指導(dǎo),這些家庭冬夏的建筑熱環(huán)境改善的程度仍然有限。
表4 1998年及1999年底城鎮(zhèn)居民家庭每百戶電風(fēng)扇擁有量(臺(tái))

表5 1998年及1999年底城鎮(zhèn)居民家庭空調(diào)器每百戶擁有量(臺(tái))

(四)制定并實(shí)施居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是一項(xiàng)緊迫的任務(wù)
隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民群眾的生活水平必將進(jìn)一步提高。目前,夏熱冬冷地區(qū)夏天空調(diào)和冬天采暖所耗的能源正在急劇增長(zhǎng),而且還將持續(xù)大幅度地增加。這是因?yàn)椋涸摰貐^(qū)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫性能很差;由于環(huán)境潮濕,通風(fēng)要求更高,通風(fēng)能耗也就很大;加之該地區(qū)空調(diào)制冷和采暖所采用的能源,越來越集中于電能這種高品位能源,而我國(guó)電能生產(chǎn)仍是以火電為主,要經(jīng)過能源加工轉(zhuǎn)換并有輸配電損失,使用電能的終端能源效率很低,大約只有30%,還不到直接燒煤鍋爐采暖效率的一半。由此可見,如何在抓緊改善該地區(qū)建筑熱環(huán)境的條件下節(jié)約使用能源,保護(hù)環(huán)境,改善該地區(qū)人民群眾的工作和生活條件,提高人民群眾的生活水平,已是當(dāng)務(wù)之急。
早些年,國(guó)家把建筑節(jié)能的重點(diǎn)放在采暖地區(qū),那是因?yàn)榕c夏熱冬冷地區(qū)的建筑相比,當(dāng)時(shí)采暖地區(qū)的建筑能耗要高得很多。但是到了今天,情況已經(jīng)而且還將繼續(xù)發(fā)生重大變化。為了改善建筑熱環(huán)境,必須使用能源。只有合理使用和節(jié)約使用能源,盡可能提高能源利用效率,使改善建筑熱環(huán)境與建筑節(jié)能相結(jié)合,才能使改善建筑熱環(huán)境有能源的支持而成為可能,又不致造成更加嚴(yán)重的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染,做到人類和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
為此,根據(jù)《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》以及建設(shè)部建筑節(jié)能規(guī)劃和政策,在建設(shè)部的安排下,在各地編制的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,編制組通過大量調(diào)查研究和分析論證,在國(guó)外有關(guān)組織的幫助支持下,經(jīng)過了一年多時(shí)間的努力,編制了這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
我們相信,通過切實(shí)實(shí)施這部標(biāo)準(zhǔn),廣大夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的熱環(huán)境將有明顯改善,建筑空調(diào)和采暖能耗會(huì)有明顯降低,對(duì)該地區(qū)人民群眾工作和生活環(huán)境以及生態(tài)環(huán)境的改善也將產(chǎn)生積極的影響。
二、編制工作的指導(dǎo)思想和原則
建筑節(jié)能是貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和科教興國(guó)戰(zhàn)略的一個(gè)重要方面,是執(zhí)行“節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境”基本國(guó)策和《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》的重要組成部分,是我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革和技術(shù)創(chuàng)新的迫切需要,也是當(dāng)前世界性的大潮流和大趨勢(shì)。積極推進(jìn)建筑節(jié)能,有利于改善人民生活和工作環(huán)境,保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展,減輕大氣污染,減少溫室氣體排放,緩解地球變暖的趨勢(shì)。因而,建筑節(jié)能是功在當(dāng)代、蔭及子孫的大事,是發(fā)展我國(guó)建筑業(yè)和節(jié)能事業(yè)的重要工作,也是國(guó)家社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)的一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨的任務(wù)。根據(jù)黨的十五屆五中全會(huì)《關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十個(gè)五年計(jì)劃的建議》,從新世紀(jì)開始,我國(guó)將進(jìn)入全面建設(shè)小康社會(huì),加快推進(jìn)現(xiàn)代化的新的發(fā)展階段,開始實(shí)施第三步戰(zhàn)略部署。按照把發(fā)展作為主題,把結(jié)構(gòu)調(diào)整作為主線,把改革開放和科技進(jìn)步作為動(dòng)力,把提高人民生活水平作為根本出發(fā)點(diǎn)的要求,努力發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì),提高綜合國(guó)力,不斷增進(jìn)用能效率,跨越式地推進(jìn)建筑節(jié)能事業(yè),以保證能源安全,減輕大氣污染,改善建筑熱舒適條件,促進(jìn)城鄉(xiāng)建設(shè)、人民生活和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。為此《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的編制工作,從始至終遵循以下指導(dǎo)思想和基本原則。
1.編制建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),必須以江澤民同志“三個(gè)代表”的重要思想為指導(dǎo),代表先進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展方向,代表最廣大人民群眾的根本利益。建筑節(jié)能工作必須以人為本,提高人民群眾的工作和居住環(huán)境質(zhì)量,節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,體現(xiàn)廣大人民的根本利益。因?yàn)闊o論是改善大氣環(huán)境和建筑環(huán)境,還是節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境、發(fā)展經(jīng)濟(jì),都是為了人民的根本利益,必須切實(shí)認(rèn)真做好。
2.編制建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),必須全面貫徹執(zhí)行國(guó)家關(guān)于節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)的有關(guān)法律、法規(guī)和方針、政策,滿足合理使用能源、提高能源利用效率、節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的要求。
3.編制建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),必須做到“技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,適用可行”。積極采用先進(jìn)技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品,要大膽創(chuàng)新,推進(jìn)技術(shù)進(jìn)步,技術(shù)上要適度超前,但不過度。居住建筑建成使用期一般要達(dá)到50年以上,所以采用的技術(shù)不應(yīng)是落后的、陳舊的技術(shù),而是要適當(dāng)考慮今后發(fā)展的要求,但也不是不切實(shí)際、高不可攀的技術(shù),是先進(jìn)適用的技術(shù)。建筑節(jié)能需要一定的費(fèi)用支出,但又不能過高,不要負(fù)擔(dān)過重,要選用經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)。經(jīng)濟(jì)合理,不能片面地理解為花錢越少越好,采用先進(jìn)技術(shù),采用新材料、新產(chǎn)品,有可能要多花錢;但從總體上看,一次投入增加,但能源節(jié)約,居住環(huán)境質(zhì)量提高,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用減少,這就是經(jīng)濟(jì)合理。由于該地區(qū)地域遼闊,社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件有一定差別,要從該地區(qū)社會(huì)發(fā)展水平出發(fā),切合實(shí)際,科學(xué)合理地確定標(biāo)準(zhǔn)的水平;標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定要求經(jīng)過努力要能做得到,不應(yīng)脫離實(shí)際。只有如此,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)才具有可操作性。
4.編制建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),必須遵循“協(xié)調(diào)一致,共同確認(rèn)”的基本原則,有關(guān)各方要充分地協(xié)商,達(dá)到一致,并注意與其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)。其他標(biāo)準(zhǔn)已規(guī)定的內(nèi)容,不得重復(fù),與其他標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的內(nèi)容,更不得矛盾。編制工作中還要吸取《采暖居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》編制的經(jīng)驗(yàn),學(xué)習(xí)借鑒其他國(guó)家編制的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),從中吸取有益的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。
三、編制工作情況
按照建設(shè)部《建筑節(jié)能“九五”計(jì)劃和2010年規(guī)劃》的要求,建設(shè)部建標(biāo)[1999]309號(hào),文件《關(guān)于印發(fā)‘一九九九年工程建設(shè)城建、建工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定、修訂計(jì)劃’的通知》中,將《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》列為強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制,主編單位為中國(guó)建筑科學(xué)研究院、重慶大學(xué)(原重慶建筑大學(xué))。
經(jīng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所同意,于2000年3月10日在北京召開《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》編制組成立會(huì)暨第一次工作會(huì)議。會(huì)上,建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所主管領(lǐng)導(dǎo)宣布了編制組成員,會(huì)議研討了本標(biāo)準(zhǔn)中的關(guān)鍵技術(shù)問題及解決的途徑;討論制定編制工作大綱;落實(shí)編制組成員的分工及編制工作進(jìn)度。標(biāo)準(zhǔn)的參編單位為中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)建筑節(jié)能專業(yè)委員會(huì)、同濟(jì)大學(xué)、上海市建筑科學(xué)研究院、東南大學(xué)、江蘇省建筑科學(xué)研究院、武漢市建筑節(jié)能辦公室、武漢市建筑工程科研設(shè)計(jì)院、重慶市建設(shè)技術(shù)發(fā)展中心、成都市建筑節(jié)能墻體材料革新辦公室、中國(guó)建筑西南設(shè)計(jì)研究院、北京中建建筑科學(xué)技術(shù)研究院、歐文斯科寧亞太地區(qū)上海科技中心、北京振利高新技術(shù)公司及上海愛迪士室內(nèi)空氣技術(shù)有限公司。
由于夏熱冬冷地區(qū)氣候的特殊性,冬夏季采暖空調(diào)居住建筑的傳熱為不穩(wěn)定過程。通過認(rèn)真討論,編制組全體成員一致認(rèn)為,要采用動(dòng)態(tài)計(jì)算軟件作為標(biāo)準(zhǔn)主要參數(shù)計(jì)算工具。編制組還確定各地的基礎(chǔ)住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)以目前較為普遍采用的一磚墻和單層窗為依據(jù),并依此計(jì)算基礎(chǔ)住宅的能耗值;又確定節(jié)能率控制在50%,節(jié)能指標(biāo)增加的造價(jià)控制在10%左右。
根據(jù)工作計(jì)劃及分工,2000年4月~7月,各參編單位經(jīng)過大量的調(diào)研、測(cè)試、統(tǒng)計(jì)分析,完成了標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)資料,為編制整個(gè)地區(qū)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)規(guī)定的水平定位提供了依據(jù)。
2000年5月及7月,編制組分別派出二位專家赴美國(guó)學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算軟件,掌握了相關(guān)計(jì)算軟件的應(yīng)用,并對(duì)此種軟件實(shí)際應(yīng)用于我國(guó)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑中,作了進(jìn)一步的研究。
2000年8月8日~13日在成都地區(qū)召開了編制組第二次工作會(huì)議。請(qǐng)二位專家對(duì)全體編制組成員進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬計(jì)算軟件培訓(xùn),各地成員很快掌握了編寫當(dāng)?shù)氐湫途幼〗ㄖ枋龀绦颍⒂?jì)算出所需的結(jié)果。會(huì)議確定夏熱冬冷地區(qū)能耗分析的室內(nèi)(居室)計(jì)算參數(shù)取值為冬季18℃,夏季26℃。
根據(jù)各地的計(jì)算結(jié)果,主編單位編寫出標(biāo)準(zhǔn)及條文說明初稿。
2000年12月11日~12日在武漢召開了編制組第三次工作會(huì)議。會(huì)上逐字逐句討論了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿初稿,根據(jù)大家的意見,主編單位編寫出標(biāo)準(zhǔn)及條文說明征求意見稿,于2000年年底前送給50多位夏熱冬冷地區(qū)有關(guān)專家。至2001年2月中旬共收到34位專家的33份反饋意見,同時(shí)也收到國(guó)外有關(guān)專家的意見和建議。經(jīng)過匯總整理,共收到意見162條,并對(duì)意見分別不同情況提出了處理意見。
2001年2月26日~27日在南京召開了編制組第四次工作會(huì)議,根據(jù)征求意見匯總表及主編單位提供的討論稿,編制組逐條逐句逐字地討論了標(biāo)準(zhǔn)全部條文,經(jīng)過充分討論,形成了送審稿的基本內(nèi)容,交由主編單位進(jìn)行文字修改、補(bǔ)充及整理。
本標(biāo)準(zhǔn)的送審稿于2001年3月完成。在整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)編制過程中,始終得到建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所和建設(shè)部科技司主管領(lǐng)導(dǎo)的具體指導(dǎo)與幫助,得到本地區(qū)各省市建設(shè)行政主管部門的支持。
2001年4月9日~10日在上海市召開了本標(biāo)準(zhǔn)審查會(huì)。會(huì)議由建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所主持,出席會(huì)議的有建設(shè)部科學(xué)技術(shù)司、建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心、建設(shè)部建筑工程標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)歸口單位以及上海市、重慶市、江蘇省、浙江省、江西省、湖北省、湖南省、安徽省、四川省、貴州省、河南省建設(shè)主管部門負(fù)責(zé)建筑節(jié)能的同志和設(shè)計(jì)、科研、大專院校的專家,共有61位代表參加了審查會(huì)。會(huì)議成立了領(lǐng)導(dǎo)小組和專家組成的審查委員會(huì)。會(huì)議聽取了編制組對(duì)標(biāo)準(zhǔn)編制的背景、編制工作情況主要內(nèi)容及其特點(diǎn)的全面介紹,與會(huì)代表對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿進(jìn)行了深入細(xì)致的審查。通過認(rèn)真的審查,審查會(huì)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿提出如下意見和結(jié)論:
1.夏熱冬冷地區(qū)的氣候,夏天酷熱,冬天寒冷,長(zhǎng)年濕度很高,是世界上同緯度氣候條件較差的地區(qū)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,人民生活水平迅速提高,夏熱冬冷地區(qū)采暖空調(diào)設(shè)施增長(zhǎng)很快,所消耗的能源正在急劇增長(zhǎng),并將持續(xù)大幅度增加。因此,積極推進(jìn)夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能工作,是當(dāng)前十分緊迫的任務(wù)。只有合理使用和節(jié)約使用能源,才能使改善建筑熱環(huán)境有能源的支持而成為可能,又不致造成更加嚴(yán)重的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。通過《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的制定和實(shí)施,該地區(qū)居住建筑的熱環(huán)境將有明顯改善,建筑空調(diào)和采暖能耗會(huì)有明顯降低,對(duì)生態(tài)環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生積極的影響。
2.對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)作出如下評(píng)價(jià):
(1)所提交的《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(送審稿)及其條文說明,以及6篇相關(guān)的研究專題和技術(shù)支持報(bào)告,內(nèi)容完整、齊全,結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),條理清晰,符合標(biāo)準(zhǔn)審查的要求。
(2)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的室內(nèi)熱環(huán)境和能耗指標(biāo)比較完整合理,符合夏熱冬冷地區(qū)的氣候特點(diǎn),適合該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的要求,便于執(zhí)行。
(3)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定性指標(biāo)與性能性指標(biāo)相結(jié)合,既有嚴(yán)格規(guī)定,又便于靈活使用,有利于節(jié)能建筑的多樣化。
(4)采暖空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計(jì)的規(guī)定,適合夏熱冬冷地區(qū)居住建筑采暖空調(diào)的特點(diǎn),符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),有利于新能源和新技術(shù)的開發(fā)利用。
(5)本標(biāo)準(zhǔn)填補(bǔ)了夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的空白,經(jīng)修改后可達(dá)到國(guó)際水平。
3.與會(huì)專家和代表對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿提出了許多寶貴的意見和建議。
審查委員一致通過了標(biāo)準(zhǔn)送審稿,會(huì)議要求編制組根據(jù)審查會(huì)議的意見,對(duì)送審稿進(jìn)行進(jìn)一步的修改和完善,形成報(bào)批稿盡快上報(bào)建設(shè)部審批、發(fā)布,并希望抓緊做好標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的政策、技術(shù)準(zhǔn)備工作,以利于夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能工作發(fā)展的急需,造福于該地區(qū)廣大人民群眾。
審查會(huì)后,編制組根據(jù)會(huì)議紀(jì)要精神和審查委員的具體意見,認(rèn)真地對(duì)標(biāo)準(zhǔn)送審稿進(jìn)行了修改和完善。在此基礎(chǔ)上,于2001年5月上旬完成了標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)批稿。
經(jīng)過進(jìn)一步審查,2001年7月5日建設(shè)部以建標(biāo)[2001]139號(hào)文批準(zhǔn)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其中第3.0.3、4.0.4、4.0.7、4.0.8、5.0.5、6.0.2條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。該標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)為JGJ 134—2001,自2001年10月1日起施行。
四、本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容及特點(diǎn)
1.本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)原則、術(shù)語、室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)指標(biāo)、建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)要求、建筑物節(jié)能綜合指標(biāo)、采暖空調(diào)和通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)要求等。
2.整體結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn),條理清晰,節(jié)能體系完整合理,便于執(zhí)行。其規(guī)定性指標(biāo)和性能性指標(biāo)相結(jié)合,體現(xiàn)了國(guó)際同類標(biāo)準(zhǔn)由規(guī)定性指標(biāo)向性能性指標(biāo)發(fā)展的先進(jìn)水平。在確保建筑節(jié)能目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的同時(shí),為建筑師的藝術(shù)創(chuàng)造開拓了廣闊的空間,體現(xiàn)嚴(yán)格性和靈活性相結(jié)合,便于標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施。
3.提出的室內(nèi)熱環(huán)境主要設(shè)計(jì)指標(biāo)兼顧社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展水平,兼顧舒適與節(jié)能、環(huán)保,體現(xiàn)了適度超前。考慮到夏熱冬冷地區(qū)內(nèi)各地發(fā)展不平衡,本標(biāo)準(zhǔn)給出的居室冬季采暖設(shè)計(jì)溫度范圍為16~18℃,夏季空調(diào)設(shè)計(jì)溫度范圍為26~28℃。夏熱冬冷地區(qū)溫度高,濕度大,室內(nèi)細(xì)菌繁殖快。另外,該地區(qū)人民長(zhǎng)期形成了加強(qiáng)房間通風(fēng),保持室內(nèi)空氣新鮮的良好衛(wèi)生習(xí)慣。因此,夏熱冬冷地區(qū)換氣量應(yīng)適當(dāng)高于北方,規(guī)定采暖、空調(diào)時(shí),換氣量為1次/小時(shí)。實(shí)現(xiàn)了建筑熱舒適水平的跨越式提高,為切實(shí)解決長(zhǎng)期以來夏熱冬冷地區(qū)建筑熱環(huán)境質(zhì)量惡劣、人民反映強(qiáng)烈的社會(huì)發(fā)展問題,創(chuàng)造了必要條件。這些指標(biāo)經(jīng)過努力能夠?qū)崿F(xiàn),是切實(shí)可行的。
4.標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)建筑設(shè)計(jì)的規(guī)定,總結(jié)了該地區(qū)建筑設(shè)計(jì)人員為改善建筑熱環(huán)境而長(zhǎng)期積累的成功經(jīng)驗(yàn),對(duì)于改善熱環(huán)境質(zhì)量和節(jié)約采暖空調(diào)能耗有明顯作用。
5.按照不同朝向、風(fēng)速,不同窗墻面積比規(guī)定窗的傳熱系數(shù)較為科學(xué)。窗戶是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),尤其是夏熱冬冷地區(qū)更突出,其節(jié)能投資效益十分顯著。對(duì)窗的傳熱系數(shù)要求比較嚴(yán)格,體現(xiàn)了跨越式發(fā)展思想,將會(huì)促進(jìn)窗戶產(chǎn)品的更新?lián)Q代,推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。
6.綜合確定屋面、外墻的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo),切合該地區(qū)的氣候特點(diǎn),也適合該地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)發(fā)展水平和屋面、外墻結(jié)構(gòu)體系及材料的多樣性,并有利于新型節(jié)能結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展。
7.對(duì)采暖空調(diào)和通風(fēng)設(shè)計(jì)的規(guī)定,適合該地區(qū)居住建筑采暖空調(diào)特點(diǎn),符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),切實(shí)可行,并有利于新能源和新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用。
8.編制組采用動(dòng)態(tài)模擬分析方法,符合該地區(qū)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱特點(diǎn)和采暖空調(diào)設(shè)備運(yùn)行特性,并保持與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》數(shù)學(xué)模型的一致性。采用動(dòng)態(tài)模擬分析工具,能耗分析深入具體,建立了采暖空調(diào)年能耗指標(biāo)與度日數(shù)的簡(jiǎn)明關(guān)系,便于開發(fā)節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)用軟件。
五、實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能及環(huán)境效益分析
1.框算2000年末夏熱冬冷地區(qū)城鄉(xiāng)各類建筑面積共180億平方米,其中城市居住建筑面積18.7億平方米,城市一年新建居住建筑面積為2.2億平方米。
本地區(qū)11個(gè)主要城市典型建筑在設(shè)計(jì)使用條件下全年采暖空調(diào)耗能量平均值為88.3kW·h/m2。
由于居住建筑設(shè)備多由住戶安排,實(shí)際節(jié)能效果按節(jié)能率50%的一半,即按25%計(jì)算,即在本地區(qū)城市現(xiàn)有居住建筑中全面實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn),一年可以節(jié)能為:

如在本地區(qū)全部城市新建建筑中全面實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn),一年可以節(jié)能為:

2.我國(guó)目前發(fā)電仍以火電為主,火電供電煤耗以0.41kgce/kW·h計(jì),可見,如城市居住建筑全面執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn),一年的節(jié)能量相當(dāng)于:

預(yù)計(jì)2005年本地區(qū)城市居住建筑面積將達(dá)29億m2,則“十五”期間,全面實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能量將達(dá):

亦即相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤量為:

3.如在本地區(qū)城市新建居住建筑中全面實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn),一年的節(jié)能量相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤量為:

預(yù)計(jì)2005年本地區(qū)城市新建居住建筑面積為2.4億m2。則“十五”期間,全面實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能量將達(dá):

亦即相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)煤量為:

4.如在本地區(qū)城市居住建筑中全面執(zhí)行本標(biāo)準(zhǔn),一年節(jié)約1693萬t標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于減少污染物排放量為:

在“十五”期間,節(jié)約10793萬t標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于減少污染物排放量為:

5.如在本地區(qū)城市新建居住建筑中全面實(shí)施本標(biāo)準(zhǔn),一年節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤199萬t相當(dāng)于減少污染物排放量為:

在“十五”期間,節(jié)約1041萬t標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于減少污染物排放量為:

由此可見,本標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行,對(duì)于夏熱冬冷地區(qū)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境將起到重要作用,并將增加該地區(qū)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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