魏一然

（邯鄲職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程系，河北 邯鄲 056005）

引言

上世紀(jì)70年代能源危機(jī)后，國外發(fā)達(dá)國家隨即開展了建筑節(jié)能的研究。2015年在巴黎召開的第21次聯(lián)合國氣候變化大會上，聯(lián)合國環(huán)境署表示建筑全生命期產(chǎn)生的碳排放占全球碳排放總量的30%，到2050年這一數(shù)據(jù)會翻倍。在全球共同推進(jìn)建筑節(jié)能的背景下，2020年習(xí)主席在第七十五屆聯(lián)合國大會宣布中國二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。各行業(yè)已經(jīng)將節(jié)能降耗減少碳排放作為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要指標(biāo)。中國在上世紀(jì)80 年代已制定相關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)建筑節(jié)能事業(yè)發(fā)展：如1986年，我國第一部建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》JGJ26-86發(fā)布，要求建筑能耗在1980～1981年建筑設(shè)計的基礎(chǔ)上減少30%；隨后30多年間，我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)從北方采暖地區(qū)居住建筑起步，逐步擴(kuò)展到了夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)；建筑類型也從居住建筑擴(kuò)展到公共建筑。到2015 年末居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)完成了節(jié)能率30%、50%、65%三步走的目標(biāo)，2020 年后推出了“新三步走”目標(biāo)，制定了面向未來的2025-2035-2050 年的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，節(jié)能率達(dá)到85%～90%，進(jìn)一步提高建筑節(jié)能與綠色建筑發(fā)展。

河北省配合國家建筑節(jié)能步伐，相繼制定了一列建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合我省實際情況逐年提升和修正，節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)范圍也趨于完善，即包括新建建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，又涵蓋既有建筑的節(jié)能改造；為促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)落地，出臺了綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)、超低能耗建筑評價標(biāo)準(zhǔn)以及施工驗收規(guī)程和監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)等一系列標(biāo)準(zhǔn)，完善了節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，極大促進(jìn)了建筑節(jié)能發(fā)展和落實，有力推動了建筑領(lǐng)域節(jié)能工作的開展。

由于河北省標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建是在國家總體構(gòu)架之上發(fā)展而來，因此，本文先從國家建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架的建立開始。

1.我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)建

我國的建筑節(jié)能起始于上個世紀(jì)八十年代，由建設(shè)部組織開展針對采暖居住建筑節(jié)能“三步走”工作目標(biāo):第一步，自1980年～1990年期間，本著從社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平，在保證基本熱環(huán)境功能要求基礎(chǔ)上，以1980 年～1981 年住宅通用設(shè)計采暖能耗為比較基礎(chǔ)，節(jié)能30%；第二步，在1991年～2000年期間，在第一步目標(biāo)實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，再節(jié)能30%，即居住建筑采暖能耗較1980～1981年降低50%以上；第三步，2010年將北方采暖居住建筑節(jié)能率進(jìn)一步降低至65%，完成居住建筑節(jié)能“三步走”戰(zhàn)略。2018年對該標(biāo)準(zhǔn)又做了修訂，要求節(jié)能率提高到75%。自2000年后，節(jié)能建筑類型從居住建筑逐漸擴(kuò)展到公共建筑，節(jié)能建筑范圍先北方后中部再推廣到全國，目前，居住建筑節(jié)能實施節(jié)能率75%、公共建筑節(jié)能率實施65%。相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)見表1.

表1 我國嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)“三步走”建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架

節(jié)能“三步走”目標(biāo)是在總結(jié)建國35年來經(jīng)驗基礎(chǔ)上，為使民用建筑熱工設(shè)計與我國建筑氣候區(qū)劃相適應(yīng)，對室外計算參數(shù)、建筑熱工設(shè)計分區(qū)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小熱阻、熱橋、窗戶面積和層數(shù)、地面熱工性能、防潮隔熱等方面做了詳細(xì)規(guī)定；主要圍繞建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計，降低建筑采暖能耗為目標(biāo)制定相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

2015年，為推動生態(tài)文明和新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，國家推出“綠色建筑”的技術(shù)方案：《被動式超低能耗綠色建筑技術(shù)導(dǎo)則（居住建筑）》及綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)；綠色建筑指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，包括節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材等，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、舒適和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑物。綠色建筑作為降低碳排放，緩解能源危機(jī)的重要方式，得到了國家的大力推廣；“綠色建筑”突出建筑的“綠”技術(shù)指標(biāo)：室內(nèi)污染物濃度指標(biāo)和節(jié)水節(jié)電等環(huán)境指標(biāo)以及維護(hù)結(jié)構(gòu)、隔聲性能等多項指標(biāo)體系；而在綠色建筑體系下，國家為改善建筑的使用能耗，制定了面向未來的2025年、2035年、2050年的“新三步走”節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系，于是便有了超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

“新三步走”節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是以2015年末完成“三步走”為基點基礎(chǔ)上，2019年制定了適合我國建筑近零能耗標(biāo)準(zhǔn)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51350-2019，要求在保證室內(nèi)環(huán)境舒適的前提下，供暖、空調(diào)、照明能耗在2015 年基礎(chǔ)上再降低60%～75%以上，即居住建筑節(jié)能率為90%，公共建筑節(jié)能率85%，碳排放強(qiáng)度在2015年基礎(chǔ)上降低40%，碳排放強(qiáng)度平均降低7kgCO2/（㎡·a）以上，為建筑節(jié)能、降低建筑能耗提供理論支撐，推動了建筑節(jié)能發(fā)展的步伐。再提高節(jié)能率的要求，見表2.

表2 我國嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)“新三步走”建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架

新“三步走”節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)重新定義了超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑，制定了以設(shè)計、施工、運行、評價全過程的閉環(huán)引導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)體系，明確了建筑生命期的控制指標(biāo)和技術(shù)途徑：一是通過節(jié)能設(shè)計降低建筑自身用能需求、提高用能系統(tǒng)能效及合理使用余熱廢熱，二是利用可再生能源替代化石能源，比如通過優(yōu)化建筑外形和內(nèi)部空間布局，充分利用天然采光以減少建筑的人工照明需求，適時合理利用自然通風(fēng)以消除建筑余熱余濕。在保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，滿足室內(nèi)舒適度要求的前提下，優(yōu)先考慮優(yōu)化圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱能力，減少通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成的建筑冷熱負(fù)荷，降低建筑用能需求，繼而考慮提高供暖、通風(fēng)、空調(diào)和照明、電氣、給水排水等系統(tǒng)的能源利用效率，進(jìn)一步降低能耗；在此基礎(chǔ)上，通過合理利用可再生能源，實現(xiàn)降低化石能源消耗量的目標(biāo)。

2.河北省建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的實施

河北省節(jié)能工作開展基本與國家同步，相繼出臺一系列政策法規(guī)，如《河北省節(jié)約能源條例》、《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》、《河北省民用建筑節(jié)能管理實施辦法》等多個文件發(fā)布，標(biāo)志河北省的建筑節(jié)能工作進(jìn)入實施階段。2000年前，河北省建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)參照國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)實施，沒有出臺地方標(biāo)準(zhǔn)；自2000年開始，為促進(jìn)我省節(jié)能工作開展，對接國家“三步走”節(jié)能工作，先后制定了《河北省民用建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)程》、《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》等，見表3.

表3 河北省建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建

2011年河北省修訂了《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，使室內(nèi)外計算參數(shù)、建筑物耗熱量指標(biāo)、體形系數(shù)、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)等參數(shù)按照國家《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中65%節(jié)能率參數(shù)限值，直接對接國家標(biāo)準(zhǔn)。2015年河北省出臺了節(jié)能率75%居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，早于國家75%節(jié)能率的發(fā)布；該標(biāo)準(zhǔn)對體形系數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)、建筑外門窗的氣密性等做了強(qiáng)制性限值規(guī)定，同時在電加熱供暖、鍋爐熱效率、空調(diào)機(jī)組的熱效率、太陽能熱水等均制定了相應(yīng)的強(qiáng)制性條文，進(jìn)一步保障了降低建筑能耗可能性。

河北省公共建筑節(jié)能起步較晚，2009年實施50%節(jié)能率，2016年實施節(jié)能率65%目標(biāo)。

為對接國家新“三步走”建筑節(jié)能規(guī)劃，大幅度降低居住建筑的采暖和制冷能耗、改善居住建筑的室內(nèi)環(huán)境，2015年由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心、河北省建筑科學(xué)研究院等單位參編，參照德國、瑞典相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，編制了《被動式超低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)實施標(biāo)志著我國被動式建筑的發(fā)展趨于規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。河北省2016 年強(qiáng)制實施，2020 年對該標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)一步縮小限值，使居住建筑節(jié)能率提高到90%；2021年制定了《被動式超低能耗公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，使公共建筑節(jié)能率提高到85%。

該標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合河北省當(dāng)?shù)刭Y源和現(xiàn)狀，在室外氣象參數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工、一次能計算、關(guān)鍵材料使用等更加精細(xì)和嚴(yán)苛，與其他標(biāo)準(zhǔn)不同主要表現(xiàn)在：

（1）將室外氣象參數(shù)以城市氣候條件差異劃分不同的計算溫度，明確了采暖期、制冷期空調(diào)室外計算溫度和空氣平均密度；

（2）建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計中將外圍護(hù)結(jié)構(gòu)分為“非透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)”和“透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)”，分別對外墻、屋面、地面或非采暖地下室頂板、隔墻、樓板及外門窗的玻璃部分和窗框材料的傳熱系數(shù)做出了明確限定；對關(guān)鍵節(jié)點如女兒墻、外門窗、地下室頂板保溫層、管道穿外墻等給出了做法要求。

（3）明確了被動式房屋應(yīng)進(jìn)行采暖負(fù)荷、采暖需求、制冷負(fù)荷、制冷需求及一次能源需求計算，并詳細(xì)列出了計算方法；為被動式房屋的建筑能耗、空調(diào)負(fù)荷及一次能源需求的限定提供了技術(shù)支撐。

（4）給出了“關(guān)鍵材料和產(chǎn)品性能”的技術(shù)指標(biāo)，諸如保溫、隔熱和氣密性材料的選擇和性能指標(biāo)做了嚴(yán)格的規(guī)定，可操作性強(qiáng)。

（5）增加了“施工、測試、工程認(rèn)定及運行管理”，對被動房的施工中應(yīng)注意的復(fù)雜節(jié)點做出了明確規(guī)定，提出了被動房的主要測試項——氣密性測試的抽樣方法和測試步驟；對被動房的工程認(rèn)定和運行管理提出了詳細(xì)要求。

被動式超低能耗建筑是實現(xiàn)近零能耗目標(biāo)的技術(shù)體系，通過被動式技術(shù)措施大幅度降低建筑供暖（供冷）年耗熱（冷）量，通過主動式能源設(shè)備提升系統(tǒng)能效，在此基礎(chǔ)上合理利用可再生能源，進(jìn)一步降低建筑能源消耗，實現(xiàn)以更少的能源消耗提高更舒適室內(nèi)環(huán)境。

3.河北省被動房與國家近零能耗建筑能效指標(biāo)比較

河北省被動房標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)適應(yīng)氣候特征和場地條件，采用被動式設(shè)計降低建筑能耗；標(biāo)準(zhǔn)按照氣候特征將室外氣象條件做了更精細(xì)劃分，即分為嚴(yán)寒（張家口、承德部分地區(qū)）、寒冷（A）（中部）、寒冷（B）（南部）區(qū)，要求按照不同地區(qū)氣候特點進(jìn)行建筑熱工設(shè)計。居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)高于國家標(biāo)準(zhǔn)，與國家節(jié)能水平還有一定差距見表4；公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對接國家標(biāo)準(zhǔn)超低能耗公共建筑標(biāo)準(zhǔn)，其綜合節(jié)能率低于國家標(biāo)準(zhǔn)見表5。居住建筑和公共建筑可再生能源利用均無強(qiáng)制要求。

表4 居住建筑能效指標(biāo)比較

表5 公共建筑能效指標(biāo)比較

4.問題與建議

（1）目前河北省建筑節(jié)能體系中節(jié)能率（30%、50%、65%、90%）是在國家建筑節(jié)能框架下制定的，與國家標(biāo)準(zhǔn)還存在一定差距。標(biāo)準(zhǔn)主要通過降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到節(jié)能率指標(biāo)，缺乏整體性和系統(tǒng)性。建筑節(jié)能應(yīng)該著眼于建筑的全生命期的節(jié)能性，包括設(shè)計、建造、運行、維護(hù)各個環(huán)節(jié)的綜合節(jié)能。

（2）河北省各地市既有建筑現(xiàn)狀缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。不僅缺乏建筑規(guī)模，還缺少建筑的運行數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)資料，很多節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)難以在運行中真正實現(xiàn)，造成“雙碳”目標(biāo)脫離實際。

（3）加強(qiáng)可再生能源在建筑能耗中的占比。河北省節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中可再生能源利用率均未做明確要求，即使是對被動式居住建筑和公共建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，其可再生能源在建筑中的占比均未硬性要求。

（4）未建立建筑能耗和碳排放協(xié)同機(jī)制。碳達(dá)峰是控制碳排放總量，建筑全生命期內(nèi)各個階段碳排放強(qiáng)度是不同的，建立建筑能耗和碳排放指標(biāo)雙控制機(jī)制，協(xié)同管理、協(xié)同控制、協(xié)同評價更有利于實現(xiàn)雙碳目標(biāo)。