□文/王卉 顧放

DB 29-153—2014《天津市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》新增條文和技術(shù)特點(diǎn)解析

□文/王卉 顧放

DB 29-153—2014《天津市的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》依據(jù)天津市的具體氣候特點(diǎn)和使用情況，在原標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了較大的調(diào)整和修改，首次提出以建筑總能耗作為控制要求，并充分考慮不同類(lèi)型公建的特點(diǎn)，更新參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)規(guī)定，使按新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建設(shè)的公共建筑更好地降低能耗，綜合體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、合理性及可操作性。

公共建筑；節(jié)能設(shè)計(jì)；能耗指標(biāo)；標(biāo)準(zhǔn)；解析

天津市已于2013年修訂完成新版《天津市居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》并于2013年初啟動(dòng)《天津市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的修訂工作，在DB 29-153—2010《天津市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的基礎(chǔ)上，編制組集各領(lǐng)域節(jié)能專(zhuān)家、學(xué)者，歷時(shí)2 a多，經(jīng)過(guò)多方面調(diào)研，大量對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，對(duì)試驗(yàn)建筑技術(shù)指標(biāo)體系的計(jì)算分析等，確定以建筑總能耗作為控制要求，同時(shí)考慮不同類(lèi)型公建的特點(diǎn)，更新參數(shù)、技術(shù)指標(biāo)及技術(shù)規(guī)定，以提高節(jié)能效率，綜合體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性、合理性及可操作性。DB 29-153—2014《天津市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的完成是對(duì)天津市建筑節(jié)能減排工作的完善，是貴徹國(guó)家有關(guān)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的指導(dǎo)方針，與國(guó)家大力開(kāi)展節(jié)能減排戰(zhàn)略、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)高度一致，是實(shí)現(xiàn)社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益的最佳契合與同步提升。

1　節(jié)能目標(biāo)的確定

1.1計(jì)算分析

在標(biāo)準(zhǔn)的研究初期，編制組各成員單位分別采用ies、pkpm等不同的能耗計(jì)算軟件，分別對(duì)酒店建筑、商業(yè)建筑、教育建筑、辦公建筑、醫(yī)療建筑共96個(gè)工程項(xiàng)目進(jìn)行計(jì)算模擬。分析對(duì)比計(jì)算結(jié)果，發(fā)現(xiàn)各軟件由于內(nèi)核不同，計(jì)算結(jié)果的離散性較大，無(wú)法確定統(tǒng)一的計(jì)算要求和節(jié)能目標(biāo)。經(jīng)過(guò)多次調(diào)研和研討，咨詢國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)編制專(zhuān)業(yè)的思見(jiàn)，最后確定在天津市統(tǒng)一采用一種節(jié)能計(jì)算軟件，專(zhuān)門(mén)針對(duì)天津地區(qū)的氣候條件和公建特點(diǎn)進(jìn)行軟件研發(fā)，由各設(shè)計(jì)單位采用同一軟件對(duì)天津市的公共建筑進(jìn)行節(jié)能計(jì)算并分為規(guī)定性指標(biāo)計(jì)算和建筑設(shè)計(jì)總能耗指標(biāo)計(jì)算。選擇2000年以后建設(shè)的公共建筑（不同類(lèi)型）進(jìn)行模擬計(jì)算以及全年能耗統(tǒng)計(jì)調(diào)查，確定不同類(lèi)型公建能耗基線；分析計(jì)算確立公建標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能率；確定并歸納總結(jié)不同類(lèi)型公共建筑的技術(shù)數(shù)據(jù)，明確其輸入?yún)?shù)，優(yōu)化建筑節(jié)能的計(jì)算。通過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)綜合分析，經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算，確定《天津市公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》修編并實(shí)施后天津市公共建筑的整體節(jié)能目標(biāo)，平均約為65%。結(jié)合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)因素的綜合分析，將節(jié)能目標(biāo)逐項(xiàng)分解到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)及建筑照明系統(tǒng)。

1.2用能設(shè)備及產(chǎn)品能效評(píng)價(jià)方法的確定

DB 29-153—2010中對(duì)于冷水機(jī)組性能的要求以COP為主，IPLV為輔。從實(shí)際來(lái)看，大多數(shù)空調(diào)都不是在滿負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，所以IPLV比COP更能反映機(jī)組的效率，但I(xiàn)PLV只對(duì)有能量調(diào)節(jié)功能的機(jī)組有用；如果系統(tǒng)采用大型冷水機(jī)組的話，實(shí)際運(yùn)行時(shí)還是希望根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整開(kāi)機(jī)數(shù)量保持機(jī)組滿載運(yùn)行，而不是讓所有機(jī)組都處于部分負(fù)荷條件下運(yùn)行。因此COP和IPLV作為冷水機(jī)組能效的單一評(píng)價(jià)指標(biāo)都存在一定的缺陷。因此，提供一種更為合理的冷水機(jī)組能效評(píng)價(jià)指標(biāo)是DB 29-153—2014修編亟待解決的問(wèn)題之一。編制組依據(jù)節(jié)能目標(biāo)確定的分項(xiàng)節(jié)能指標(biāo)，通過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)研究，確定天津市的用能設(shè)備及產(chǎn)品能效限值的確定方法，提供更為科學(xué)、合理的限值要求。

1.3新增建筑給排水專(zhuān)業(yè)

現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的節(jié)能目標(biāo)計(jì)算中包括了建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能，但在實(shí)際條文中并沒(méi)有對(duì)該部分進(jìn)行要求，使得在實(shí)際操作中無(wú)法實(shí)現(xiàn)其節(jié)能目標(biāo)，本次修編增加了給排水專(zhuān)業(yè)的節(jié)能設(shè)計(jì)章節(jié)，使節(jié)能設(shè)計(jì)更趨于完善，節(jié)能目標(biāo)更準(zhǔn)確。

生活熱水的熱源如采用了太陽(yáng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉磿r(shí)，可計(jì)算出使用的能量指標(biāo)核減總能耗指標(biāo)。

1.4可再生能源參與能耗計(jì)算

隨著時(shí)代的進(jìn)步、技術(shù)的發(fā)展，可再生能源的利用對(duì)節(jié)能有很大的幫助，所以急需開(kāi)展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究并增加相關(guān)內(nèi)容?？稍偕茉磪⑴c能耗計(jì)算一方面鼓勵(lì)可再生能源的利用，與綠色建筑設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)相結(jié)合；另一方面應(yīng)用可再生能源可核減設(shè)計(jì)總能耗指標(biāo)，是超能耗建筑達(dá)標(biāo)設(shè)計(jì)的最有效途徑。所有國(guó)家相關(guān)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中計(jì)算可再生能源量的方法均可采用。

例如：某建筑設(shè)計(jì)總能耗指標(biāo)為A，該建筑設(shè)有太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)出B，則建筑最終計(jì)算總能耗指標(biāo)為A-B。

如果建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)采用了地源熱泵系統(tǒng)，則在模擬計(jì)算中會(huì)直接核減用電量，得到減少能耗指標(biāo)的結(jié)果。

2　新增與修改條款

2.1取消圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷

此次修訂，改變了由圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)控制節(jié)能目標(biāo)的做法，在全國(guó)首次采用強(qiáng)制性能耗計(jì)算的方法，通過(guò)限定甲類(lèi)不同類(lèi)型公共建筑設(shè)計(jì)計(jì)算總能耗限值來(lái)達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。

由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能不能完全控制公共建筑的總能耗，因此提出將建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、暖通空調(diào)、照明能耗共同計(jì)入設(shè)計(jì)總能耗指標(biāo)的現(xiàn)值要求中，對(duì)于甲類(lèi)建筑強(qiáng)制要求；對(duì)于小規(guī)模的乙類(lèi)建筑（≤300 m2），由于其對(duì)整體社會(huì)節(jié)能減排的影響不大且體形等因素與常規(guī)建筑差別較大，不宜控制，因此給予相對(duì)固定的熱工參數(shù)限值以簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和管理；同時(shí)，對(duì)甲類(lèi)建筑和乙類(lèi)建筑的局部規(guī)定了強(qiáng)制性的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能要求；甲類(lèi)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工則以滿足能耗限值為前提進(jìn)行動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)，使建筑用材更趨于合理、科學(xué)和節(jié)材。

2.2超高超限工程的特殊規(guī)定

在總則1.0.4條，新增“當(dāng)公共建筑的建筑高度超過(guò)150 m或單棟建筑面積＞20萬(wàn)m2或具有特殊思義的標(biāo)志性建筑不能滿足本標(biāo)準(zhǔn)3.3.1條的規(guī)定時(shí)，建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)提交天津市建設(shè)行政主管部門(mén)組織相關(guān)專(zhuān)家進(jìn)行專(zhuān)題論證”。

該條與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)略有區(qū)別，思義在于放開(kāi)了特殊建筑的能耗計(jì)算要求，增加了對(duì)有特殊思義的標(biāo)志性建筑，高度和規(guī)模超限的建筑可以進(jìn)行專(zhuān)題論證的要求。

2.3在術(shù)語(yǔ)中引入太陽(yáng)得熱系數(shù)

此處修改一方面本著與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的原則，另一方面同國(guó)家修訂標(biāo)準(zhǔn)一致。新引入太陽(yáng)得熱系數(shù)SHGC一詞，代替原來(lái)的“魅陽(yáng)系數(shù)”并賦予其新的定義及與魅陽(yáng)系數(shù)的換算公式，摒棄了與3 mm普通玻璃相比的計(jì)算方法，含義更為確切，字面上更為易解。

原魅陽(yáng)系數(shù)是指透過(guò)窗玻璃的太陽(yáng)輻射得熱與透過(guò)3 mm厚普通透明窗玻璃的太陽(yáng)輻射得熱之比值。修改為太陽(yáng)得熱系數(shù)，是用來(lái)描述太陽(yáng)輻射通過(guò)透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)（整窗）的特性。太陽(yáng)輻射室內(nèi)得熱量由2部分組成：直接進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射室內(nèi)直接得熱量和間接進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射室內(nèi)二次傳熱得熱量。由于透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)太陽(yáng)得熱系數(shù)既包括了直接透射又包括了二次傳熱，得熱量的概念完整清晰。

由于SHGC計(jì)算比較復(fù)雜，考慮到太陽(yáng)輻射室內(nèi)直接得熱量遠(yuǎn)大于太陽(yáng)輻射室內(nèi)二次傳熱得熱量，對(duì)于一般設(shè)計(jì)情況，可近似認(rèn)為

式中：SHGC——太陽(yáng)得熱系數(shù)；

SCB——玻璃的魅陽(yáng)系數(shù)；

FK——窗框的面積；

FC——窗的面積；

Cc——窗本身的魅陽(yáng)系數(shù)。

2.4對(duì)公共建筑進(jìn)行分類(lèi)

增加3.1.1 條，公共建筑按規(guī)模與使用功能分為甲乙類(lèi)，甲類(lèi)建筑按功能分為教育、辦公、酒店、商業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生與其他6類(lèi)。

此條參考了新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將公共建筑按面積分為甲類(lèi)建筑和乙類(lèi)建筑并結(jié)合天津地區(qū)的建造特點(diǎn)，在甲類(lèi)建筑中分為教育、辦公、酒店、商業(yè)和醫(yī)療衛(wèi)生5類(lèi)。其中，甲類(lèi)建筑按功能進(jìn)行分類(lèi)，對(duì)其進(jìn)行各項(xiàng)節(jié)能指標(biāo)分別制定標(biāo)準(zhǔn)是科學(xué)、細(xì)化節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的有效途徑。關(guān)鏈點(diǎn)是建筑群的概念，放松了小型建筑的控制，但仍要求限制小型群體建筑的建設(shè)，也是“抓大放小”的做法。

2.5體形系數(shù)要求

修改3.2.1條體形系數(shù)的限值，此條取消體形系數(shù)要求的一切做法，取消了乙類(lèi)建筑體形系數(shù)限值并將甲類(lèi)建筑的限值按規(guī)摸和建筑功能進(jìn)行了細(xì)化，取消了突破限值仍可進(jìn)行權(quán)衡判斷的條款，成為必須符合要求的強(qiáng)制性條款，從而達(dá)到凸顯寒冷地區(qū)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和建筑體形要求的特色。

2.6單一立面窗墻面積比

將原同朝向窗墻面積比改為單一立面窗墻面積比的修改使體形復(fù)雜、多朝向的公共建筑窗墻面積比的計(jì)算簡(jiǎn)便易行并由于有了能耗限值，無(wú)需再將窗墻面積比作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的依據(jù)。第3.3.2條甲類(lèi)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能指標(biāo)只作為入門(mén)條件或計(jì)算起始數(shù)值的限值，有動(dòng)態(tài)控制的含義，也是公共建筑功能、體形和體量復(fù)雜化不得不采用的措施（例如體形系數(shù)小，內(nèi)區(qū)較大的建筑）。

2.7新增甲類(lèi)6種類(lèi)型建筑供熱空調(diào)和照明的能耗限值

根據(jù)國(guó)家節(jié)能發(fā)展的趨勢(shì)以及世界對(duì)抑制全球氣候變暖的緊迫性，編制組經(jīng)過(guò)大量調(diào)研、統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，在各類(lèi)基準(zhǔn)建筑模型的“基準(zhǔn)能耗”的基礎(chǔ)上，考慮目前技術(shù)、材料已達(dá)到的科技水準(zhǔn)，制定了甲類(lèi)6種類(lèi)型建筑供熱空調(diào)和照明標(biāo)準(zhǔn)工況的能耗限值，使絕大多數(shù)的公共建筑在統(tǒng)一、公平、公正原則的基礎(chǔ)上，做到將建筑能耗化石能源的用量控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，是本標(biāo)準(zhǔn)修編最明顯區(qū)別于以往所有節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)。

2.8可見(jiàn)光透射比

嚴(yán)格了3.2.3條中對(duì)透光材料的可見(jiàn)光透射比的要求。由于近年來(lái)玻璃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使低輻射玻璃可見(jiàn)光透射比有了很大改善，對(duì)可見(jiàn)光透射比的調(diào)整有利于自然光的采用，節(jié)約照明用電能耗。

2.9外窗可開(kāi)啟透風(fēng)面積

新增3.2.5條對(duì)甲類(lèi)建筑外窗可開(kāi)啟透風(fēng)面積的要求。主要原因是公共建筑的外窗面積有很大的不確定性，而對(duì)通風(fēng)本身就有一定的要求，因此以外墻面積作為依據(jù)可行性更強(qiáng)，乙類(lèi)建筑比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有調(diào)整。

2.10新增給水排水章節(jié)和可再生能源應(yīng)用章節(jié)

充分體現(xiàn)出鼓勵(lì)建設(shè)單位利用可再生能源的激勵(lì)措施，使本標(biāo)準(zhǔn)與綠色建筑的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相得益彰，共同為降低化石能源的使用，減少二氧化碳的排放，控制全球氣候上升做出貢獻(xiàn)。

2.11建筑設(shè)計(jì)總能耗指標(biāo)計(jì)算

增加附錄A建筑設(shè)計(jì)總能耗指標(biāo)計(jì)算是參考國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程的全新制訂，詳細(xì)列舉了甲類(lèi)建筑能耗計(jì)算的要求和計(jì)算軟件的配置內(nèi)容，由于本章內(nèi)容基本上沒(méi)有任何借鑒，需要在實(shí)踐的過(guò)程中不斷改進(jìn)和完善。

2.125種類(lèi)型外墻保溫的修正系數(shù)

編制組依據(jù)天津市的實(shí)際情況和使用經(jīng)驗(yàn)，提出5種類(lèi)型外墻保溫的修正系數(shù)在附錄B增加，是改變過(guò)去幾年中不斷推陳出新的保溫材料、系統(tǒng)做法以及外墻平均傳熱系數(shù)算法無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的情況。

2.13備類(lèi)建筑房間分區(qū)及設(shè)計(jì)運(yùn)行時(shí)間表

經(jīng)過(guò)暖通、電氣專(zhuān)業(yè)大量的研究和統(tǒng)計(jì)工作，全新制定了用于我天津市能耗計(jì)算先決條件的各類(lèi)建筑各種空間的運(yùn)行時(shí)間、溫度、燈光、設(shè)備功率、密度、新風(fēng)量等參數(shù)表（附錄E），為天津市公建能耗計(jì)算提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.14修編了常用建筑材料熱工性能參數(shù)表

充分利用了近年來(lái)天津市多項(xiàng)科研課題研究成果，對(duì)常用保溫材料的相關(guān)導(dǎo)熱系數(shù)、密度和導(dǎo)熱系數(shù)的修正系數(shù)進(jìn)行了修訂（附錄F）并結(jié)合新頒布的國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證統(tǒng)一后的數(shù)值嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，將成為天津市居住建筑與公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算的最新依據(jù)。

3　結(jié)語(yǔ)

1）本標(biāo)準(zhǔn)的修訂將建筑設(shè)計(jì)在方案設(shè)計(jì)、節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)階段從建筑物的體形、體量、空間形態(tài)入手，充分降低供暖、空調(diào)負(fù)荷，最大程度做到被動(dòng)節(jié)能措施的優(yōu)化。

2）設(shè)備專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)從提高設(shè)備能效，降低人工照明功率入手，運(yùn)用現(xiàn)代科技的新成果和技術(shù)實(shí)現(xiàn)可再生能源的利用，達(dá)到節(jié)能主動(dòng)措施優(yōu)化的目的。

3）需要建、暖、電、水四個(gè)專(zhuān)業(yè)的共同努力才可完成本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定的能耗目標(biāo)。

4）在后續(xù)工作中，進(jìn)一步完善節(jié)能設(shè)計(jì)軟件的技術(shù)信息和輸入手段，配套相關(guān)審查軟件功能和結(jié)論數(shù)據(jù)，為天津市節(jié)能平臺(tái)的對(duì)接和實(shí)現(xiàn)電子化審圖系統(tǒng)提供支持。

［1］ GB 50189—2015，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

□顧放/天津市建筑設(shè)計(jì)院。

TU2O1.5

C

1OO8-3197（2O16）O1-O3-O3

2O16-O1-1O

王卉/女，1976年出生，高級(jí)工程師，天津市建筑設(shè)計(jì)院，從事建筑節(jié)能設(shè)計(jì)工作。

□DOI編碼：1O.3969/j.issn.1OO8-3197.2O16.O1.OO2