為進(jìn)一步加大對上海市建筑節(jié)能工作的推進(jìn)力度,上海先后編制頒布了《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ08-205—2008)、《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DG/TJ08-205—2011)、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DGJ08-107—2012)、《上海市施工圖設(shè)計(jì)文件建筑節(jié)能審查要點(diǎn)》等,為新建建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提供了技術(shù)支撐。
通過對2005~2016年間,上海安居房產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司開發(fā)的8個(gè)新建居住建筑項(xiàng)目節(jié)能技術(shù)應(yīng)用情況及實(shí)施效果的跟蹤調(diào)研,結(jié)合當(dāng)前節(jié)能、防火、材料性能的最新政策、標(biāo)準(zhǔn)要求,提出新建建筑節(jié)能技術(shù)建議,并針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,提出具體的技術(shù)適用條件和注意要點(diǎn),對新建建筑節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用起指導(dǎo)作用。
1.1.1 墻體保溫技術(shù)
跟蹤的8個(gè)住宅項(xiàng)目中,3個(gè)項(xiàng)目外墻采用了無機(jī)保溫砂漿內(nèi)外組合保溫系統(tǒng),5個(gè)項(xiàng)目采用了外墻外保溫系統(tǒng)。
傳統(tǒng)有機(jī)保溫材料質(zhì)輕、保溫隔熱效果好,相應(yīng)保溫系統(tǒng)技術(shù)成熟,但缺陷之一是防火性能較差,防火性能難以達(dá)到A級材料的要求,給保溫系統(tǒng)施工、建筑運(yùn)行帶來一定的安全隱患。而無機(jī)保溫材料燃燒性能均可達(dá)到A級,滿足住宅外墻外保溫材料防火性能要求,但除個(gè)別新型材料外,無機(jī)保溫材料總體保溫隔熱性能較差,且不同無機(jī)保溫材料性能有所差異。在實(shí)際選用住宅外墻外保溫材料時(shí),應(yīng)綜合考慮材料各項(xiàng)性能、價(jià)格等方面的因素,選擇適宜的保溫材料。
2014年,原《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016—2006)和《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045-97-2005)整合修訂而成的新版工程建設(shè)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014)批準(zhǔn)發(fā)布,并于2015年5月1日起實(shí)施。標(biāo)準(zhǔn)中指出,民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級,且不應(yīng)低于B2級。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布,對于B1級和B2級保溫材料的選擇提出了相關(guān)要求和實(shí)施措施,對于有機(jī)保溫材料的發(fā)展提供了空間。
1.1.2 門窗節(jié)能技術(shù)
8個(gè)跟蹤項(xiàng)目外窗氣密性均達(dá)到6級,平均傳熱系數(shù)約2.9W/(m2·K),各種類型外窗的傳熱系數(shù)和氣密性如表1所示。
1.1.2.1 窗框型材
熱阻性能高的窗框型材主要有斷熱鋁合金窗框、PVC塑料窗框。PVC塑料窗框保溫性能好,但抗風(fēng)壓、水密性低、遮光面積大、易老化耐久性差;普通鋁合金窗框的傳熱系數(shù)大約為4.5W/(m2·K),并不屬于節(jié)能窗框,但采用斷熱處理過的鋁合金窗框的熱工性能可提高30%~50%,斷熱鋁合金窗框和Low-E中空玻璃窗戶結(jié)合的整窗綜合傳熱系數(shù)K值可達(dá)3.0W/(m2·K),達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求(圖1)。
1.1.2.2 節(jié)能玻璃
玻璃面積占窗戶的絕大部分,玻璃對外窗的節(jié)能效果影響顯著。常用的節(jié)能玻璃有普通中空玻璃、熱反射中空玻璃、Low-E中空玻璃。
熱反射中空玻璃保溫隔熱性相對較好,但卻影響可見光的透射率及室內(nèi)采光,而Low-E中空玻璃不僅具有良好的保溫隔熱效果且能保證可見光透射率,具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。
1.1.2.3 遮陽
常用外遮陽類型有固定窗口外遮陽、百葉式外遮陽和卷簾式外遮陽。固定外遮陽有水平遮陽、垂直遮陽、擋板遮陽3種基本形式。百葉式外遮陽有升降式百葉簾和百葉護(hù)窗等形式。卷簾式外遮陽是一種有效的遮陽措施,適用于各個(gè)朝向的窗戶。
表1 調(diào)研項(xiàng)目外窗性能參數(shù)
圖1 節(jié)能窗現(xiàn)場照片
外遮陽形式的選擇應(yīng)充分考慮地區(qū)氣候特征、建筑物的位置、具體房間的功能與朝向、成本預(yù)算、住戶特點(diǎn)等各種因素,有針對性地進(jìn)行選擇。此外,除了隔熱,建筑外遮陽與圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要實(shí)現(xiàn)的其他功能(如采光、保溫、視野、通風(fēng)、隔聲等)之間有著密切的聯(lián)系,以及面臨節(jié)約空間和不破壞外立面等要求。因此應(yīng)從建筑整體的角度出發(fā),綜合各種需求,提出能較好地協(xié)調(diào)各方需求的遮陽方案。
在居住建筑領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)空調(diào)節(jié)能的主要技術(shù)途徑有:采用更高能效比的分體式空調(diào)、多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。調(diào)研項(xiàng)目中除利用分體式空調(diào)和多聯(lián)機(jī)供暖外,還有利用燃?xì)鉄崴鳌⑷細(xì)鉄崴疇t、空氣源熱泵熱水器為地暖系統(tǒng)提供熱水從而達(dá)到供暖目的。
跟蹤的8個(gè)住宅項(xiàng)目中,大部分項(xiàng)目走廊、門廳、地下室車庫等公共區(qū)域采用了T8細(xì)管熒光燈、LED燈等節(jié)能燈具,部分項(xiàng)目公共區(qū)域照明采用延時(shí)或聲控開關(guān)。根據(jù)跟蹤調(diào)研,公共區(qū)域節(jié)能燈具總體運(yùn)行效果較好,部分燈具因損壞存在過更換情況。
跟蹤的住宅項(xiàng)目中,有2個(gè)項(xiàng)目安裝了太陽能熱水系統(tǒng),作為生活熱水供應(yīng),在建筑早期設(shè)計(jì)階段就將太陽能熱水系統(tǒng)考慮在內(nèi),實(shí)行光熱建筑一體化,系統(tǒng)采用電加熱作為輔助加熱。
跟蹤項(xiàng)目中有2個(gè)采用了太陽能路燈。
2.1.1 墻體保溫
外墻保溫工程所用保溫材料及其配套材料,應(yīng)由一個(gè)系統(tǒng)供應(yīng)商提供,并符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
保溫材料的燃燒性能宜為A級,不宜采用B2級,嚴(yán)禁采用B3級。高度大于等于100m的住宅,其保溫材料的燃燒性能應(yīng)為A級;高度大于27m,但不大于100m時(shí),其保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B1級;高度不大于27m時(shí),其保溫材料的燃燒性能不應(yīng)低于B2級。
采取外墻內(nèi)保溫系統(tǒng)時(shí),易產(chǎn)生建筑熱橋的部位應(yīng)加強(qiáng)保溫措施,避免在進(jìn)行室內(nèi)裝修時(shí)損壞保溫層。
2.1.2 節(jié)能門窗
根據(jù)《關(guān)于進(jìn)一步強(qiáng)化綠色建筑發(fā)展推進(jìn)力度提升建筑性能的若干規(guī)定》(滬建管聯(lián)(2015)417號),建筑外門窗的傳熱系數(shù)K值應(yīng)不大于2.2W/(m2·K)。
除采用B1級保溫材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外,采用燃燒性能為B1、B2級保溫材料的建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應(yīng)低于0.5h。
外窗宜采用斷熱鋁合金型材。住宅宜采用平開窗,其中高層住宅宜采用內(nèi)開型平開窗。
2.1.3 外遮陽
外遮陽構(gòu)件必須具備較高的強(qiáng)度、剛度和耐久性且便于日常維護(hù)和清理。對應(yīng)夏季隔熱、冬季采暖的需求,外遮陽應(yīng)具有一定可調(diào)性。外遮陽系統(tǒng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)(窗)系統(tǒng)和建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須整合設(shè)計(jì)。采購遮陽卷簾和遮陽百葉的過程中,與供應(yīng)商約定遮陽產(chǎn)品的維護(hù)期限。
2.2.1 空調(diào)
空調(diào)機(jī)組的能效比、性能系數(shù)應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)要求及節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求??照{(diào)室外機(jī)組應(yīng)設(shè)置在通風(fēng)良好、安全可靠的地方,且應(yīng)避免其噪聲、氣流對周圍環(huán)境的影響。采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的建筑宜設(shè)有機(jī)械新風(fēng)系統(tǒng),冷媒管道的最大長度及設(shè)備間的最大高差,應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)要求及節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.2.2 照明
節(jié)能照明要優(yōu)先推廣使用高效節(jié)能型熒光燈如T5熒光燈管、緊湊型熒光燈管等。半導(dǎo)體照明采用發(fā)光二極管(LED)作為新光源,能夠直接把電能轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光二極管,節(jié)能效果非常明顯。當(dāng)作為室內(nèi)照明燈具時(shí),應(yīng)選擇藍(lán)光危害分類為低危害和無危害,色溫在4 000K以下,顯色指數(shù)80以上的LED燈,并避免眩光及長時(shí)間直視LED燈[1]。
2.3.1 太陽能路燈
蓄電池是太陽能路燈系統(tǒng)的儲能設(shè)備,照明時(shí)間的長短完全取決于它,是太陽能路燈內(nèi)部質(zhì)量隱患最多的一個(gè)產(chǎn)品。應(yīng)選用性能比較穩(wěn)定的蓄電池。而且施工要嚴(yán)密,嚴(yán)防進(jìn)水等意外因素。否則也會間接影響路燈的壽命。控制器應(yīng)該用電池(SOC剩余容量)控制方法,保證電池SOC不小于設(shè)定值,以保護(hù)電池不被過放電控制器。而防雷功能的缺失也會導(dǎo)致控制器失靈,一旦打雷燈就閃,控制器很快被燒掉。同時(shí)其所處的電磁環(huán)境比較復(fù)雜,必須要有較強(qiáng)的抗干擾能力。太陽能路燈采用的光源有很多種,包括LED燈、金鹵燈、節(jié)能燈、鈉燈等等各種光源,其中LED燈壽命較長,同時(shí)還應(yīng)選擇防水等級高、安裝牢固的燈頭。
2.3.2 太陽能光熱系統(tǒng)
2.3.2.1 太陽能熱水系統(tǒng)
(1)太陽能熱水系統(tǒng)形式選擇。根據(jù)不同住宅特點(diǎn),太陽能熱水系統(tǒng)形式可選擇集中式熱水系統(tǒng)、陽臺式太陽能熱水系統(tǒng)、分體式太陽能熱水系統(tǒng)和集中集熱—分戶儲熱供熱水系統(tǒng)等。住宅用熱水的特點(diǎn),是每家每戶的獨(dú)立需求行為,因此宜采用分散式無需熱水計(jì)量的供熱水方式(表2)。
(2)太陽能集熱器適用性分析。太陽能集熱器是把太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的關(guān)鍵部件。目前應(yīng)用比較多的是平板式集熱器和真空管式集熱器。平板型集熱器當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃以下的時(shí)候,管內(nèi)的水結(jié)冰,會造成系統(tǒng)炸裂。全玻璃真空管的防凍性能相對較好,但在環(huán)境溫度低于-15℃時(shí),也會出現(xiàn)凍裂的問題。真空管型集熱器全年都可以在上海地區(qū)應(yīng)用。平板型集熱器在上海的絕大多數(shù)時(shí)間是可以應(yīng)用的,而對于極少數(shù)環(huán)境溫度低于0℃的天氣,必須采取防凍措施,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
(3)太陽能集熱器安裝位置。太陽能集熱器在建筑中的安裝位置主要有南立面及屋頂,對于低層建筑多安裝于屋頂,高層建筑多見于南立面布置。
太陽能集熱器安裝于陽臺的方式可作為欄桿構(gòu)件或維護(hù)構(gòu)件等形式,或安裝于窗臺凸臺及窗臺的遮陽板。與陽臺或窗臺結(jié)合的形式,一體化效果較好,既可以美化建筑又可以作為陽臺構(gòu)件存在,不占用額外的空間,維護(hù)檢修方便。但由于集熱器的傾角往往比較小,太陽能吸收率較低,此外,低區(qū)太陽能易受周圍環(huán)境的遮擋。
表2 住宅建筑適用太陽能熱水系統(tǒng)形式
(4)太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計(jì)??紤]到建筑整體的美觀、太陽能熱水系統(tǒng)安全可靠性,應(yīng)將太陽能熱水系統(tǒng)與建筑進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),即規(guī)劃咨詢、施工設(shè)計(jì)到安裝設(shè)計(jì)與施工、驗(yàn)收評價(jià)的整個(gè)過程都在建筑、結(jié)構(gòu)、水、電等專業(yè)共同參與下進(jìn)行,使太陽能熱水系統(tǒng)符合建筑工程的設(shè)計(jì)要求。同時(shí),太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑功能布局,集熱器的安裝應(yīng)注意避免被樹木、晾衣架等遮擋。
2.3.2.2 太陽能光伏系統(tǒng)
目前,太陽能光伏系統(tǒng)在居住建筑中的應(yīng)用形式主要有太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能草坪燈、太陽能樓道燈以及小型的屋頂光伏發(fā)電系統(tǒng)等。太陽能燈的光伏組件一般安裝于燈的頂端,置于無遮擋或者遮擋較少的位置。由于風(fēng)光互補(bǔ)燈損壞率較高,建議慎重采用。
2.4.1 裝修設(shè)計(jì)與土建設(shè)計(jì)一體化
根據(jù)跟蹤調(diào)研,裝修與土建一體化設(shè)計(jì)是保障全裝修住宅品質(zhì)的“重中之重”。裝修設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑設(shè)計(jì)的總體要求,與土建設(shè)計(jì)相互銜接。一方面應(yīng)有效組織功能空間,對室內(nèi)空間和平面布置給予完善、調(diào)整和再創(chuàng)造;另一方面應(yīng)合理解決土建、設(shè)備、裝修的銜接問題,妥善處理室內(nèi)界面,包括各種管線、開關(guān)接口的位置。全裝修設(shè)計(jì)應(yīng)充分前置,即在土建設(shè)計(jì)確定建筑方案后,進(jìn)入擴(kuò)初前即可開始進(jìn)行室內(nèi)戶型的優(yōu)化、設(shè)備定位工作。
2.4.2 采用全裝修施工總承包模式管理
施工過程中,施工總承包方對各裝飾分包單位、機(jī)電設(shè)備供應(yīng)商、家具廠、木門廠、櫥柜廠、鋁合金門窗廠等單位進(jìn)行統(tǒng)一管理,統(tǒng)一協(xié)調(diào),全裝修住宅的施工質(zhì)量由總承包方負(fù)責(zé)。在全裝修項(xiàng)目施工中,相關(guān)分包單位全部交由施工總承包方管理。施工總承包方整合各類資源,對工期、質(zhì)量、安全、文明施工、成品保護(hù)等統(tǒng)一管理,直至保修期結(jié)束。開發(fā)企業(yè)賦予總承包方充分、有效的管理權(quán)限和一定的總承包管理費(fèi)用,以便切實(shí)有效地管理。施工總承包方組織分包工程管理部門,由專人專項(xiàng)管理分包工程的質(zhì)量、安全、進(jìn)度和各方協(xié)調(diào),并及時(shí)與開發(fā)企業(yè)溝通。
2.4.3 實(shí)施分戶驗(yàn)收制度
全裝修住宅竣工驗(yàn)收前,應(yīng)該依據(jù)國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50300)及其專項(xiàng)配套標(biāo)準(zhǔn)、上海市地方標(biāo)準(zhǔn)《住宅工程套內(nèi)質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(DG/TJ08-2062—2009)、《上海市住宅工程質(zhì)量分戶驗(yàn)收管理規(guī)定》(滬建交聯(lián)[2009]770號)和現(xiàn)行國家和上海市相關(guān)工程質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,對每戶套內(nèi)的觀感質(zhì)量和使用功能進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收。分戶驗(yàn)收由施工單位提出申請,開發(fā)企業(yè)組織監(jiān)理單位、施工單位成立分戶驗(yàn)收組,由分戶驗(yàn)收組實(shí)施分戶驗(yàn)收工作。開發(fā)企業(yè)亦可直接委托有資質(zhì)的第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)收、記錄和綜合評價(jià),并出具分戶驗(yàn)收報(bào)告。
2.4.4 采用內(nèi)裝工業(yè)化生產(chǎn)方式
結(jié)合住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展需要,新建住宅宜采用內(nèi)裝工業(yè)化的生產(chǎn)方式。一方面,可采用整體廚衛(wèi)、集成吊頂、設(shè)備管線等成套部品部件和集成技術(shù)應(yīng)用,有利于提高住宅裝配率;另一方面,采用“大開間”的設(shè)計(jì)理念,通過大空間減少承重墻的使用,并使結(jié)構(gòu)體系與設(shè)備體系分離,提高住宅的舒適度和可變性,使住宅在使用過程中能夠較為便捷地進(jìn)行內(nèi)裝改造與部品更換,從而延長住宅使用壽命。
基于上海安居房產(chǎn)開發(fā)有限責(zé)任公司開發(fā)的2005~2016年間新建住宅節(jié)能技術(shù)應(yīng)用情況、實(shí)施效果及適用性分析,從圍護(hù)結(jié)構(gòu)、用能設(shè)備、住宅全裝修等方面提出了上海地區(qū)各項(xiàng)新建建筑節(jié)能技術(shù)的實(shí)施建議。
(1)外窗宜采用斷熱鋁合金型材,熱反射中空玻璃保溫隔熱性相對較好,但卻影響可見光的透射率及室內(nèi)采光,而 Low-E中空玻璃不僅具有良好的保溫隔熱效果且能保證可見光透射率,具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。住宅宜采用平開窗,中高層住宅宜采用內(nèi)開型平開窗。
(2)外遮陽構(gòu)件必須具備較高的強(qiáng)度、剛度和耐久性且便于日常維護(hù)和清理。對應(yīng)夏季隔熱、冬季采暖的需求,外遮陽應(yīng)具有一定可調(diào)性。外遮陽系統(tǒng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)(窗)系統(tǒng)和建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須整合設(shè)計(jì)。采購遮陽卷簾和遮陽百葉窗的過程中,與供應(yīng)商約定遮陽產(chǎn)品的維護(hù)期限。
(3)空調(diào)機(jī)組的能效比、性能系數(shù)應(yīng)滿足產(chǎn)品技術(shù)要求及節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。節(jié)能照明要優(yōu)先推廣使用高效節(jié)能型熒光燈如T5熒光燈管、緊湊型熒光燈管、半導(dǎo)體照明采用發(fā)光二極管(LED)。
(4)全裝修住宅建設(shè)過程中,建議實(shí)行裝修與土建設(shè)計(jì)一體化,全裝修設(shè)計(jì)應(yīng)充分前置,即在土建設(shè)計(jì)確定建筑方案后,進(jìn)入擴(kuò)初前即可開始進(jìn)行室內(nèi)戶型的優(yōu)化、設(shè)備定位工作。采用施工總承包管理模式,施工過程中,施工總承包方對各裝飾分包單位、機(jī)電設(shè)備供應(yīng)商、家具廠、木門廠、櫥柜廠、鋁合金門窗廠等單位進(jìn)行統(tǒng)一管理,統(tǒng)一協(xié)調(diào),全裝修住宅的施工質(zhì)量由總承包方負(fù)責(zé)。另外全裝修住宅應(yīng)實(shí)施分戶驗(yàn)收制度,積極采用內(nèi)裝工業(yè)化生產(chǎn)方式。
參考文獻(xiàn):
[1] 申崇渝等.LED藍(lán)光泄露安全性研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2014, 34(2):316-320.