建筑节能的理念需要深入人心,建立建筑节能的实施策略非常重要,而且还必须要有建筑节能策略实施的具体措施和有效方法。
德国建筑节能条例和规范
I 建筑物节能规范的由来
德国的建筑物节能规范于2001年11月16日公布,2002年2月1号起实施,简称《建筑物节能规范2002》[13]。其前身是建筑物保温规范和建筑物暖气设备规范。最早则可追朔到1976年的建筑物节能条例。之后此建筑物节能规范每隔2-3年出一次修订版。当前版本为《建筑物节能规范2012》,下一版本 《建筑物节能规范2014》。
德国建筑节能规范一览表
II 建筑物节能规范的主要内容和使用范围
建筑节能规范不同于以前规范的标志性区别是作出了对已有建筑物和新造建筑物要逐步配置建筑物能耗证书的规定。证书用以标志和比较建筑物的节能性能。在审批,建造, 销售或出租建筑物时出示。
建筑节能规范的其它主要内容有下述几方面:
- 给出对新造建筑物节能要求和计算方式;
- 给出对改建、扩建、重建建筑物节能要求和计算方式;
- 给出建筑物设备,即取暖、空调、通风、热水供应设备的节能要求和计算方式;
- 对违背规范作处理的规定;
德国建筑物节能规范排除生产用能,但不排除用于生产的建筑,而是针对所有在日常生活中使用取暖设备的建筑物(室内一般温度19 ºC以上, 12 ºC室外,年度使用设备4个月以上)。建筑物节能规范把建筑物区分为二大类型按不同标准分别处理:
居住建筑:住房,如居民住房、养老院、幼儿园、等;
非居住建筑:公共建筑及其它建筑、如办公楼、商业金融、交通通讯、科教文卫和娱乐、 工厂作坊、等;
相比较我国目前在建筑物节能上是把建筑物分为工业建筑和民用建筑,民用建筑又分为居住建筑和公共建筑。实施上忽略工业建筑,原谅民用建筑,重点定在公共建筑上[12]。所以包括的范围还不够广,建筑节能的意识还没有全民推广。
III 节能规范对建筑物能耗的定义
能源物资分为基本能源物资(或称原生态能源物资),二次能源物资和最终能源物资。
原生态能源是指天然能源,如石油、天然气、煤块、木材、原子能燃料、太阳能、风能、水能,地热,等。其中列举的前五种属消耗型的,后四种是可再生型的。
二次能源物资由原生态能源物资转换而来,如电、罐装燃油、木碳、生化沼气、罐装煤气等,转换过程会有能量损失。二次能源物资由可再生天然能源转换而来的被称作绿色能源,如利用水力或风力得到的电能、利用地热得到的热能等。
最终能源物资是在建筑物内使用的用于供能的物资,如电、燃油、燃煤、木柴、燃气、从供热厂家输入的暖气、太阳能、等。
最终能源物资一部分直接取自原生态能源物质,一部分取自二次能源物资。
规范中所指原生态能源的需求量是指对不可再生原生态能源的需求量。
--- 节能规范要求计算建筑物最终能源物资的总需求量 (Qe, 单位为每年每平米千瓦小时,kWh / m2 a):
对居住建筑物总需求量为供热和供热水所需的最终能源物资之和;
对非居住建筑物总需求量为供热,供热水,使用空调和固定照明所需的最终能源物资之和;
此定量标计使得对具有不同建筑物理性能使用不同设备的建筑物节能性能作比较成为可能。
--- 节能规范要求计算建筑物原生态能源的总需求量 (Qp, 单位为每年每平米千瓦小时,kWh/m2a):
原生态能源的需求量是在最终能源物资需求量的基础上考虑最终能源物资制作,运输,分配,存储等所需的能耗。
此定量标计使得对建筑物能耗的评估更科学,而且使得对建筑物耗能所造成的资源破坏和环境污染以及使用绿色能源所带来的成效作比较成为可能。
--- 计算上述需求量的中间结果,供暖用能需求量 (QH), 供热水用能需求量 (Qw),空调用能需求量 (Qk), 照明用能需求量 (Ql), 设备能量损耗 (Qt) 等, 可用以解剖分析建筑物能耗性能,建议和比较不同的节能方案;
在计算中所考虑的影响因子和相互关系参见以下的示意图。相应的符号表示为:
Qp: 原生态能源需求;(从节能规范2002开始要求作计算)
Qe: 最终能源需求;
fp: 从最终能源需求转换到原生态能源需求的转换系数;
QH: 供热所需能量;
QW: 供热水所需能量;(从节能规范2002开始要求作计算)
Ql: 照明所需能量;(对非居住建筑物要做计算)
Qk: 使用空调所需能量;(对非居住建筑物要做计算)
Qt: 建筑物导热所损耗的能量
Qv: 建筑物通风所损耗的能量;(从保温规范1995开始要求考虑此因子)
Qs: 获取的太阳热能;
Qi: 室内获取的热能;
Qt,d: 房顶的热损耗;
Qt,aw: 外墙的热损耗;
Qt,f: 窗户的热损耗;
Qt,b: 地坪的热损耗;
QT: E设备热损耗;(从节能规范2002开始要求作计算)
德国节能规范对建筑物能耗的定义
节能规范计算除标准计算方式外,满足一定的条件也可采用简化的计算方式。
具体的计算公式在章节V《建筑物能量需求的计算》中继续阐述。
IV 节能规范逐步提高节能要求
德国建筑节能规范每隔二三年作修改,对节能的要求逐步提高。下表为建筑物围护构件导热系数的比较和建筑物采暖能源需求的比较。
建筑物围护结构导热系数的比较
建筑物采暖能源需求的比较
要看到对任何事情提出要求并不难,但是达不到要求的要求则是画饼充饥。德国建筑节能规范对节能要求能够做到一步一脚印逐步提高不容易,这引领出的是一系列绿色节能新建筑材料的创造和建筑工艺的革新,对使用可再生能源的推广,对提高建筑物设备效能的追求,对改进建筑物形体设计和建造结构以及施工技术的探索,等等。以下是节能规范2009对节能规范2007的修改要点,从中可有所体会:
提高了对新建和改建老建筑物的节能要求
新建筑物最高年度原生态能源需求量降低30%;
新建筑的保暖要求提高15%;
老建筑物作重大改进(如房顶,外墙面,窗户的改建)所要达到的节能要求提高30%;
老建筑物修整后对年度原生态能源需求量必须降低30%,保暖要求提高15%;
提高了对改建老建筑物围护结构的节能要求
老建筑物的房顶要加保温层并达到以下指标:
不可行走的房顶最低保温性能从原来的0.30 W/m2 K 提高到0.24 W/m2 K;
从2010年起提高可行走房顶最低保温性能;
空调设备要配备湿度控制功能;
有关建筑能量需求的计算方式的变动
按标准DIN V 18599 或DIN V 4108-6 和 DIN V 4701-10计算;
在从用电量估算原生态能源需求量时采用的系数从2.7降低到2.6;
鼓励使用绿色电能
在下述情况下,在计算最终能源物资需求量时扣除可再生能源发电的电能:
直接与建筑物相关的可再生能源的发电;
首先用于建筑物自身,多余馈入公共电网;
逐步废除旧的用电取暖设备的规定
至2008年底已废除1978年前制造的所有的使用燃油或燃气的取暖设备。在此基础上,至2019年12月31号,除特殊情况外必须废除已使用30年以上的用电取暖设备(不包括地坪取暖设备)
改善规范实施的规定
联系专业人员上门视查取暖设施,确认不符合规范要求的老式取暖器已不在使用;
扩充对制定建筑物能耗证书资质的要求;
企业要作申明:所使用的老建筑物及其设备装置已改建符合规范要求;
有义务向官方负责机构出示企业申明,不然按违抗规范论处;
对故意和轻度违反新建筑物和老建筑物改建节能规范条例以及制作建筑物能耗证书时使用不正确数据的行为制定违规处理办法。