公共建筑节能设计标准

公共建筑节能设计标准（办公建筑部分）（征求意见稿）◇1总则◇2术语（略）◇3.室内热环境和节能设计计算参数◇4建筑与建筑热工设计4.1一般规定4.2围护结构热工设计4.3围护结构热工性能的权衡判断◇5.采暖、通风和空调节能设计5.1一般规定5.2供暖5.3通风与空调5.4空气调节、采暖冷热源5.5监测与控制◇附录A主要城市的气候分区和围护结构热工性能要求◇附录B建筑围护结构热工性能要求◇附录C围护结构热工性能的权衡（Trade-off）计算总则1.0.1为实现国家节约能源和保护环境的战略，贯彻有关政策和法规，改善办公建筑的热环境，提高暖通空调系统的能源利用效率，制定本标准。【说明】中国房屋建筑划分为民用建筑和工业建筑。民用建筑又分为居住建筑和公共建筑，居住建筑主要是指住宅建筑。公共建筑则包含办公建筑（包括写字楼、政府办公楼等），商业建筑（如商场、旅馆饭店、金融建筑、娱乐场所等），科教文卫建筑（包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等），通信建筑（如邮电、通讯、广播用房）以及交通运输用房（如机场、车站建筑等）等。目前中国每年建成房屋建筑面积为16~20亿m2,其中公共建筑竣工量约有3-4亿m2。在公共建筑中，尤以办公建筑、大中型商场，以及高档旅馆饭店等几类建筑，在建筑的标准、功能及设置全年空调采暖系统方面有多方面的共性，而且其采暖空调能耗特别高，采暖空调节能潜力也最大。在高档公共建筑的全年能耗中，大约50%～60％消耗于空调制冷与采暖系统，20%～30%用于照明。而在空调制冷这部分能耗中，大约40%～50％由外围护结构传热所消耗，30%～40％为处理新风所消耗，25%～30％为空气和水输配所消耗。从目前情况分析，这类建筑在围护结构、采暖空调系统，以及照明方面，有节约能源50％的潜力。我国已经编制了北方严寒和寒冷地区、中部夏热冬冷地区和南方夏热冬暖地区的居住建筑节能设计标准，并已先后发布实施。按照节能工作从居住建筑向公共建筑发展的部署，编制公共建筑节能设计标准，首先编制出办公建筑节能设计标准，以适应工作不断进展的需要。国务院领导同志对建筑节能工作、特别是政府办公建筑节能工作十分重视，已多次做出重要指示。国务院、国家发展与改革委员会、建设部、国家机关事务管理局等领导部门正在共同组织办公建筑的节能工作。编制本标准正是根据国家的需要，为实现办公建筑的节能创造条件1.0.2本标准适用于新建、扩建和改建的办公建筑的建筑节能设计。【说明】对全国新建、扩建和改建的办公建筑，本标准提出了节能要求，并从建筑、建筑热工以及暖通空调设计方面提出控制指标和节能措施。1.0.3办公建筑的建筑、建筑热工和采暖、通风与空调设计，必须采取节能措施，在保证室内热环境舒适的前提下，将建筑能耗控制在本标准规定的范围内。【说明】各类办公建筑的节能设计，必须根据当地的具体气候条件，首先保证室内热环境质量，提高人民的生活水平；与此同时，还要提高采暖、通风、空调和照明系统的能源利用效率，实现国家的可持续发展战略和能源发展战略，完成本阶段节能50%的任务。办公建筑能耗应该包括建筑围护结构以及采暖、通风、空调和照明的能源消耗。本标准所要求的50%的节能率也同样包含上述范围的节能成效。由于另有《建筑照明节能设计标准》，建筑照明节能的具体指标及技术措施由该标准做出规定。1.0.4办公建筑的节能设计，除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。【说明】本标准对办公建筑的建筑、建筑热工以及采暖、通风和空调设计中应该控制的、与能耗有关的指标和应采取的节能措施做出了规定。但办公建筑节能涉及的专业较多，相关专业均制定有相应的标准，并做出了节能规定。在进行办公建筑的节能设计时，除应符合本标准外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。3室内热环境和节能设计计算参数3.0.1冬季和夏季的室内设计计算参数，应符合下列规定：1集中采暖系统的室内计算温度，应按表3.0.1-1确定；2空调系统的室内计算参数，应按表3.0.1-2确定；3与建筑物出、入口相邻的区域，如大堂、过厅等的室内夏季计算温度，与空调室外计算温度的差值，不宜大于10℃。集中采暖时的室内计算温度表3.0.1-1房间用途室内计算温度（℃）一般办公室18～20高级办公室20～22会议室、接待室、多功能厅16～18走道、洗手间14～16大厅（堂）、楼梯间、电梯间12～14空调室内计算参数表3.0.1-2参数冬季夏季温度（℃）18～22（推荐值）24～28（推荐值）风速υ（m／s）0.10≤υ≤0.200.15≤υ≤0.30相对湿度（％）30～6040～65【说明】温湿度取值的高低，不仅直接影响室内热环境的质量，而且与能耗的多少密切相关。在加热工况下，室内计算温度每降低1℃，能耗可减少约5％～10％；在冷却工况下，室内计算温度每提高1℃，能耗可减少约8%~10%。为了节约能源消耗，规定了室内温湿度的取值范围。3.0.2办公建筑内人员所需的最小新风量，应满足稀释CO2浓度的要求。稀释CO2浓度所需的最小新风量，应符合表3.0.1-3的规定：办公建筑的最小新风量表3.0.1-3房间用途最小新风量[m3/（h.p）]办公室一般30高级40多功能厅、餐厅一般20高级25会议室、接待室30注：室内人员停留时间不超过3h时，可按人数的1/2计算所需的最小新风总量。【说明】空调系统需要的新风，主要有两个用途：一是满足室内人员的卫生要求；二是补充室内排风和保持室内正压。前者主要是稀释CO2浓度，使其日平均值保持在0.1%以内；后者通常根据风平衡计算确定。CO2的浓度，随室内人员多少、停留时间长短、工作性质、建筑容积等有较大变化，而且，变化有随机性。由于新风量的大小，不仅与能耗、初投资和运行费用密切相关，而且关系到保证人体的健康。本标准给出的最小新风量，汇总了国内现行有关规范和标淮的数据，并综合考虑了众多因素，不应随意增加或减少。3.0.3出现最多人数的持续时间少于3小时的房间，人员所需新风量可以按照房间内的平均人数确定，该平均人数应不少于最多人数的一半。【说明】该条参考ASHRAE62-2001“VentilationforAcceptableIndoorAirQuality”，第6.1.3.4条内容。例如，假设一个会议室设计开会人数是100人，并且开会时间不会超过3小时，在这种状况下，设计该会议室的新风量可不按100p′30m3/h×p=3000m3/h，而是用室内平均人数来计算，但不得低于50p′30m3/h×p=1500m3/h。3.0.4通过合理节能建筑设计，改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高采暖、通风和空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等节能措施，在保证相同的室内热环境参数的前提下，与未采取节能措施前相比，公共建筑全年采暖、通风、空调和照明的总能耗应减少50%。4.1一般规定4.1.1建筑围护结构热工性能的限值应根据建筑物所处的建筑气候分区确定（见附录A、附录B）。【说明】由于我国幅员辽阔，各地气候差异很大。为使建筑物满足各地不同的气候条件的节能要求，应据建筑物所处的建筑气候分区，确定建筑围护结构合理的热工性能参数。4.1.2建筑物的布置和设计,应考虑冬季利用日照避并开主导风向，夏季利用自然通风。建筑透明部分的主朝向宜选择本地区最佳朝向或接近最佳朝向。【说明】建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一，主要是对建筑的总平面布置、建筑平、立面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析。也就是说在冬季最大限度地利用自然能来取暖，多获得热量和减少热损失；夏季最大限度地减少得热并利用自然能来降温冷却,以达到节能的目的。朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射与暴风雨的袭击。然而建筑的朝向，方位以及建筑总平面设计考虑多方面的因素，尤其是公共建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向对夏季防热，冬季保温都很理想是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失轻重，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好的朝向。通过多方面的因素分析、优化建筑的规划设计，采用本地区建筑最佳朝向或适宜的朝向，尽量避免东西向日晒。4.1.3建筑的平、立面不宜出现过多的凹凸，体形系数应小于或等于0.40。对体形系数大于0.40的建筑，必须采用第4.3节的权衡选择法来判定其是否满足节能要求。【说明】建筑体型的变化直接影响建筑采暖空调能耗的大小。建筑体型系数越大，单位建筑面积对应的外表面面积越大，传热损失就越大。研究表明，体型系数每增大0.01，能耗指标约增加2.5%。但是，体形系数的确定还与建筑造型、平面布局，采光通风等条件相关。体形系数规定过小，将制约建筑师的创造性，可能使建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害建筑功能。因此，如何合理地确定建筑形状，必须考虑本地区气候条件，冬、夏季太阳辐射强度、风环境、围护结构构造形式等各方面的因素。应权衡利弊，兼顾不同类型的建筑造型，尽可能地减少房间的外围护面积，使体形不要太复杂，凹凸面不要过多，以达到节能的目的。如果所设计建筑的体形系数不能满足规定的要求，突破了0.40这个限值，则该建筑必须采用第4.3节的权衡选择法（Trade-off）来判定其是否满足节能要求。采用权衡选择法时，参照建筑的体形系数必须符合条文的规定。4.2围护结构热工设计4.2.1外墙和屋面的传热系数K应符合附录B表中列出的相应气候分区的建筑围护结构的限值要求。其中，外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值Km。【说明】我国幅员辽阔，不同地区气候差异很大，确定围护结构传热系数K的大小，应考虑气候的差异。编制本标准时，建筑围护结构的传热系数限值系按如下方法确定的：采用DOE-2程序，将“基准”建筑模型置于我国不同地区进行能耗分析，以现有的建筑能耗基数上再节约50%作为节能标准的目标，不断降低建筑围护结构的传热系数，直至能耗指标的降低达到上述目标为止，这时的传热系数就是建筑围护结构传热系数的限值。近几年，在哈尔滨、北京、上海、武汉、广州、西安、兰州、乌鲁木齐等地居住建筑中的节能试点工程的经验和实际测试数据也在一定程度上验证了附录B表中所列限值的合理性。外墙的传热系数采用平均传热系数，即按面积加权法求得的传热系数，主要是必须考虑围护结构周边混凝土梁、柱、剪力墙等“热桥”的影响，以保证建筑在冬季采暖和夏季空调时，通过围护结构的传热量不超过标准的要求，不致于造成建筑耗热量或耗冷量的计算值偏小，使设计的建筑物达不到预期的节能效果。北方严寒、寒冷地区主要考虑建筑的冬季防寒保温，建筑围护结构传热系数对建筑的采暖能耗影响很大。因此，在严寒、寒冷地区对围护结构传热系数的限值要求较高，同时为了便于操作，按气候条件细分，以规定性指标作为节能设计的主要依据。夏热冬冷地区既要满足冬季保温又要考虑夏季的隔热，不同于北方采暖建筑主要考虑单向的传热过程。上海、南京、武汉、重庆、成都等地节能居住建筑试点工程的实际测试数据和DOE-2程序能耗分析的结果都表明，在这一地区当改变围护结构传热系数时，随着K值的减少，能耗指标的降低并非按线性规律变化，当屋面K值降为1.0W/（m2·K）外墙平均K值降为1.5W/（m2·K）时，再减小K值对降低建筑能耗的作用已不明显，如图4.2.1.1所示。因此，本标准考虑到以上因素，认为屋面K值定为0.8（或0.6）W/（m2·K），外墙K值为1.2（或0.8）W/（m2·K），在目前情况下对整个地区都是比较适合的。夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季隔热，太阳辐射对建筑能耗的影响很大。太阳辐射通过窗进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因，同时还要考虑在自然通风条件下建筑热湿过程的双向传递，不能简单地采用降低墙体、屋面、窗户的传热系数，增加保温隔热材料厚度来达到节约能耗的目的，因此，在围护结构传热系数的限值要求上也就有所不同。在不稳定传热过程中，如果有重质和轻质两种不同的围护结构处在相同的外部条件下，即使两者的传热系数完全相同，重质围护结构的热性能也要好一些，