住宅建築節能評估管理論
摘要：隨著夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區居住建築節能設計標準的頒佈，住宅的節能評估對節能工作的實施和推廣起到了至關重要的作用，本文分別探討了節能評估中常用的兩種方法——節能綜合指標限值法和對比評定法，並使用建築能耗動態模擬軟體DeST，計算了三種不同型別住宅建築的全年採暖空調能耗，採用這兩種節能評估方法分別分析了節能效果，結果表明對比評定法比現有標準中的限值法更符合實際情況，更有利於住宅節能技術的推廣應用。
關鍵詞：節能評估對比評定法參照建築動態模擬
1前言
居住建築採用節能措施是改善室內熱舒適環境和降低建築能源消耗的重要手段，近年來隨著我國住宅產業的蓬勃發展，大量的新型住宅節能技術得到了廣泛的推廣及應用，一系列與節能相關的標準和規範也相繼出臺，對居住建築提出了節能要求及節能措施。而評價住宅是否達到了節能標準就必然涉及到具體的節能評估方法，正確的節能評估方法有利於合理適用的節能技術及措施的推廣，是促進住宅節能事業發展的關鍵。
按照《夏熱冬冷地區居住建築節能設計標準》（以下簡稱《標準》）的規定，評估節能建築應首先校和該建築各個朝向的窗牆比和外窗以及圍護結構熱工效能等各項引數是否都滿足《標準》的要求，即優先採用“規定性指標”來評價居住建築的節能效果。然而，住宅產業的商業化程序促使住宅建築的設計日趨多樣化和個性化，越來越多的住宅建築不能完全滿足《標準》中“規定性指標”的要求，例如南向外牆採用大面積玻璃窗導致南向窗牆比超標，建築體形複雜多變導致體形係數過大，此時需採用《標準》中的“效能性指標”，即動態模擬分析方法，計算建築物全年的採暖空調能耗，對節能效果進行評價。
採用動態方法計算住宅建築能耗，一般又包括兩種節能評價方法：“節能綜合指標限值法”和“對比評定法”。下面對這兩種方法分別加以闡述並進行對比分析。
2節能綜合指標限值法
採用“節能綜合指標限值法”評價建築物的節能效果是指在《標準》規定的計算條件下，計算建築物的節能綜合指標，即採暖年耗電量和空調年耗電量之和，並與該建築所在城市的節能綜合指標限值相比較，如果計算值不高於標準規定的限值，就認為該建築達到了節能要求，如果計算值高於標準規定的限值，則認為該建築未達到節能要求，此時需調整該建築物的熱工效能，直到計算結果滿足限值要求。
夏熱冬冷地區範圍內的不同城市由於氣象條件的差異，節能綜合指標限值也有所不同，其具體數值是在標準計算工況下，透過對兩棟典型六層建築的全年採暖空調耗電量進行模擬計算來確定的。這兩棟建築的建築面積各2200m2左右，體形係數0.31和0.35，南北朝向，每層兩個單元四戶，每戶建築面積稍小於100m2，分為2~3個臥室，1個起居室，1個廚房，1~2個衛生間。臥室和起居室控制溫度和換氣次數，衛生間和廚房不控溫。東西山牆不開窗，南北牆上的窗戶都有水平遮陽。外牆的傳熱係數為1.54W/（m2·K），屋頂的傳熱係數為0.93W/（m2·K），窗戶的傳熱係數為3.1W/（m2·K）。將這兩棟典型建築放到夏熱冬冷地區的合肥、南京、上海、杭州、武漢、長沙、南昌、成都、重慶9個大城市的逐時氣象條件下計算，把計算出來的一些結果按採暖度日數HDD18和空排程日數CDD26迴歸，得到與HDD18（CDD26）相對應的建築耗熱量（耗冷量）指標和採暖（空調）年耗電量關係。根據迴歸得到的關係式計算並繪製出對應不同採暖度日數HDD18和空排程日數CDD26下的建築物節能綜合指標限值的資料表格，然後根據具體建築所在城市對應的採暖和空排程日數，採用線性內插法確定該市的全年採暖及空調耗電量限值，例如透過這種方法可以確定上海地區住宅建築的節能綜合指標限值為55.1kW·h/m2。由此可見，限值法中的“限值”實質上是典型多層標準建築的全年採暖空調耗電量值。
3對比評定法
採用“對比評定法”評價建築物的節能效果是指將評估建築物的採暖空調能耗和相應的參照建築物的採暖空調能耗作對比，根據對比的結果來判定所設計的建築物是否符合節能要求。其中參照建築是對比評定法中一個非常重要的概念，參照建築是一個假想建築，它與評估物件在大小、形狀等方面完全一致，其圍護結構的熱工效能滿足《標準》中規定性指標的要求，因此參照建築是符合節能要求的建築。將評估建築與參照建築進行能耗的計算對比，如果評估建築的能耗不高於參照建築的能耗，則認為它滿足節能標準的要求；如果評估建築的能耗高於參照建築的能耗，則認為該建築達不到節能要求，必須調整該建築的熱工效能，然後再進行對比計算，直到不高於參照建築的能耗。
採用對比評定法評價住宅建築的節能效果關鍵在於參照建築熱工引數的正確選取。參照建築應按以下規定來確定：（1）參照建築的建築外形、朝向、建築面積、外牆表面面積、屋面面積均應與評估建築相同；（2）參照建築各朝向的開窗面積應與評估建築相同，但當評估建築某朝向外窗面積超過《標準》規定，參照建築該朝向的外窗面積應減小到使該朝向窗牆比達到規定的上限值；（3）參照建築圍護結構的各項熱工效能指標均取《標準》規定的相應限值。
“對比評定法”是一種靈活、切實的方法，已被《夏熱冬暖地區居住建築節能設計標準》、上海市《公共建築節能設計標準》以及國外許多建築節能標準所廣泛採用。
4兩種方法的對比分析
透過以上介紹，可以發現“節能綜合指標限值法”和“對比評定法”的主要區別在於選取的建築能耗比較基準上有所不同，前者以固定數值作為比較基準，後者則以參照建築的模擬計算數值作為比較基準。限值法操作方便，採用固定數值來評估所有型別建築的節能效果。然而相關的理論研究和大量的工程實踐表明，不同型別的.建築要達到相同的能耗指標所採用的節能措施有很大差別。一般而言，高層建築比較容易滿足節能要求，而低層建築則較難達標，即使對同類型建築，由於體型係數等引數不同，建築能耗也相差很大。另外，計算建築面積和空調面積稍有誤差也會導致最終評估結論大相徑庭。而“對比評定法”比較靈活，參照建築的能耗是變化的數值，即不同的建築採用不同的對比基準，因而更加切合實際。下面選取了位於上海地區的三棟住宅建築，透過動態模擬計算，並採用兩種評估方法進行節能評估和節能分析，具體模擬計算均採用清華大學建築技術科學系研發的DeST住宅建築節能評估軟體，計算條件與《標準》的規定一致。
以上三個例項的模擬計算結果表明，對不同型別的住宅建築採用兩種方法得出的節能評估結論不盡相同：對高層住宅（東方金門花園），“綜合指標限值法”評價較高，“對比評定法”則基本達標；對獨立別墅（灕江山水花園），“綜合指標限值法”評價是不節能，“對比評定法”則是節能效果明顯；對多層住宅（東方城市花園），兩種方法的評價都是達到節能要求。如果從建築物圍護結構熱工效能方面來評估以上三個建築，它們基本都能滿足標準的節能要求，這與“對比評定法”的評估結論是一致的。另外按照對比評定法的定義，參照建築符合節能標準，但若採用“限值法”來評估與低層建築相對應的參照建築（灕江山水花園）時，卻得出不符合節能標準的結論，這顯然是自相矛盾的。究其原因，還是由於“限值法”中的限值對應多層標準住宅建築的能耗，不適用於其他的建築型別，所以評估多層住宅時兩種方法的結論一致，而評估高層建築和低層建築時卻不相同。城市高層住宅建築的全年採暖空調能耗總量巨大，遠大於其他建築型別的能耗，應加強節能方面的要求，而採用限值法評估，高層建築很容易達到節能標準要求，甚至出現對其不採用節能措施也能達標的情況，這顯然違背了節能評估的最終目的。
5結論
使用動態模擬軟體DeST對不同型別住宅建築進行能耗計算，並採用兩種節能評估方法進行節能評估，透過結果的對比分析，可以得出以下結論：
（1）現行節能標準規定採用的“節能綜合指標限值法”僅適用於多層住宅的節能評估，不宜應用於其他型別，尤其是高層住宅的節能評估。
（2）“對比評定法”是一種靈活、切實的節能評估方法，適用於不同建築型別的節能評估，因而比採用限值法更為科學合理，更有利於建築節能事業發展，值得借鑑推廣。
參考文獻
1中華人民共和國行業標準——夏熱冬冷地區居住建築節能設計標準.JGJ134-2001.北京:中國建築工業出版社，2001
2中華人民共和國行業標準——夏熱冬暖地區居住建築節能設計標準.JGJ75-2003.北京:中國建築工業出版社，2003
3朗四維，林海燕.暖通空調，2001,4（31）：12～15