洪霄偉 王建飛 張宇峰

(1.廈門市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司 福建廈門 361000;2.華南理工大學(xué) 廣東廣州 510640)

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節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)居住建筑節(jié)能的影響
——以福建省夏熱冬冷地區(qū)為例

洪霄偉1王建飛1張宇峰2

(1.廈門市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司 福建廈門 361000;2.華南理工大學(xué) 廣東廣州 510640)

隨著新版《福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ/T 13-62-2014的發(fā)布和實(shí)施，福建省建筑節(jié)能工作有了新的要求。根據(jù)新版和舊版標(biāo)準(zhǔn)及其參考的行標(biāo)，對(duì)福建省夏熱冬冷地區(qū)某典型居住建筑進(jìn)行節(jié)能分析，得到不同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下建筑的節(jié)能率，并分析不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)對(duì)能耗的影響。文章通過對(duì)比分析，提出福建省夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)建議。

居住建筑；節(jié)能；DeST

1 節(jié)能設(shè)計(jì)背景

2003年發(fā)布并實(shí)施行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 75-2003(下文簡稱行標(biāo)JGJ 75-2003)。2004年福建省建設(shè)廳發(fā)布并實(shí)施《福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則》DBJ 13-62-2004(下文簡稱舊標(biāo))，規(guī)定福建省夏熱冬冷地區(qū)執(zhí)行夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)定，區(qū)域劃分(圖1)。舊標(biāo)的“對(duì)比評(píng)價(jià)法”計(jì)算方法按行標(biāo)JGJ 75-2003規(guī)定進(jìn)行。

2010年和2012年先后頒布實(shí)施《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 134-2010(下文簡稱行標(biāo)JGJ 134-2010)和《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 75-2012(下文簡稱行標(biāo)JGJ 75-2012)，兩部標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合評(píng)價(jià)都有了較大的改變。福建省仍然沿用舊標(biāo)，其夏熱冬冷地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)并未相應(yīng)更新，直到2014年頒布新標(biāo)準(zhǔn)《福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》DBJ 13-62-2014(下文簡稱新標(biāo))。 隨著新標(biāo)的發(fā)布和實(shí)施，福建省建筑節(jié)能工作有了新的要求。新標(biāo)將本省夏熱冬冷地區(qū)單獨(dú)劃分出來，執(zhí)行夏熱冬冷地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。

綜上所述，本省夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)在新標(biāo)實(shí)施前后有很大的變化。本文基于實(shí)際案例，分別采用舊標(biāo)、新標(biāo)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，利用能耗模擬軟件DeST分析以上標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定下的建筑節(jié)能率，探究不同標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本省夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)約束的異同以及其產(chǎn)生的原因。

2 分析對(duì)象和方法

2.1 分析對(duì)象

經(jīng)過對(duì)三明、南平、寧德等夏熱冬冷地區(qū)的城市商品房的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)住宅的樓層數(shù)主要集中在11層、18層、32層3種層數(shù)[2]。

本文選取某商住進(jìn)行分析，該建筑位于福建省夏熱冬冷地區(qū)的三明永安市，該建筑于2014年進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，南北朝向，地上32層，每層4戶，層高3m，住宅戶型均為三室兩廳一廚兩衛(wèi)，住宅平面圖如圖2所示。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)如下：(1)外墻采用14mm水泥砂漿+200mm加氣混凝土砌塊+10mm石灰砂漿；(2)屋頂采用40mm碎石、卵石混凝土+10mm水泥砂漿+25mm擠塑聚苯復(fù)合板+20mm水泥砂漿+30mm輕集料混凝土+120mm鋼筋混凝土；(3)外窗采用普通鋁合金窗(無色透明中空玻璃)。另外，建筑體形系數(shù)≤0.4。

2.2 參照建筑

根據(jù)上文對(duì)福建省夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)變更的描述，分別給出各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的屋頂、外墻和外窗的節(jié)能要求(表1)。參考福建省對(duì)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的舊標(biāo)和新標(biāo)及其參考的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)結(jié)合實(shí)際建筑，共設(shè)置5種計(jì)算模式(表1)，其中模式1～模式4分別指參考舊標(biāo)(同行標(biāo)JGJ 75-2003)、行標(biāo)JGJ 75-2012、新標(biāo)、行標(biāo)JGJ 134-2010要求確定的參照建筑，模式5為實(shí)際建筑。實(shí)際建筑屋頂傳熱系數(shù)0.98 W/(m2·k)，熱惰性指標(biāo)2.59，外窗傳熱系數(shù)1.4 W/(m2·k)，熱惰性指標(biāo)3.26，外窗傳熱系數(shù)3.8 W/(m2·k)，遮陽系數(shù)0.8，平均窗墻面積比0.19。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

根據(jù)以上5種計(jì)算模式可知，新標(biāo)和舊標(biāo)以及行標(biāo)對(duì)建筑節(jié)能的規(guī)定不同。因舊標(biāo)幾乎完全按照行標(biāo)JGJ 75-2003做出規(guī)定，所以對(duì)舊標(biāo)與行標(biāo)JGJ 75-2012，新標(biāo)與行標(biāo)JGJ 134-2010，舊標(biāo)與新標(biāo)三組標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行差異說明。

(1)舊標(biāo)與行標(biāo)JGJ 75-2012

舊標(biāo)與行標(biāo)JGJ 75-2012的對(duì)比，事實(shí)上是夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)新舊版本的對(duì)比。行標(biāo)JGJ 75-2012對(duì)輕質(zhì)屋頂和重質(zhì)屋頂均減小傳熱系數(shù)的限值，傳熱系數(shù)均減小0.1W/(m2·k)，但對(duì)于外墻則將傳熱系數(shù)限值由2.0W/(m2·k)增大到2.5W/(m2·k)，并稍降低熱惰性指標(biāo)，可見行標(biāo)JGJ 75-2012與舊標(biāo)相比，對(duì)屋頂熱工性能要求有所提高，而對(duì)外墻的熱工性能的要求有所放松。對(duì)于外窗的平均傳熱系數(shù)和綜合遮陽系數(shù)的限值確定方法則完全不同。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均要首先確定外墻的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)后再查表，舊標(biāo)先確定遮陽系數(shù)，其后根據(jù)窗墻面積比確定傳熱系數(shù)，行標(biāo)JGJ 75-2012則先確定傳熱系數(shù)再根據(jù)窗墻面積比確定遮陽系數(shù)。

區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能要求(傳熱系數(shù)K,熱惰性指標(biāo)D)參照建筑夏熱冬暖北區(qū)舊標(biāo)行標(biāo)JGJ75-2003[3]屋頂:K≤0.5(輕);K≤1.0,D≥2.5外墻:K≤0.7(輕);K≤1.0,D≥2.5;K≤2.0,D≥3.0外窗:外墻→遮陽系數(shù)→傳熱系數(shù) 計(jì)算模式1:K屋頂=1.0W/(m2·k);D≥2.5,K墻體=1.5W/(m2·k);K外窗=6.5W/(m2·k),SW=0.6;行標(biāo)JGJ75-2012[4]屋頂:K≤0.4(輕);0.42.5外墻:K≤1.0,D≤2.5;K≤1.5,D>2.5外窗:體形系數(shù)→窗墻面積比→遮陽系數(shù)/傳熱系數(shù) 計(jì)算模式4:K屋頂=1.0W/(m2·k);D≥2.5,K墻體=1.5W/(m2·k);K外窗=4.7W/(m2·k),SW無要求。

注：K墻體——外墻平均傳熱系數(shù)W/(m2·K)；K屋頂——屋面平均傳熱系數(shù)W/(m2·K)；K外窗——外窗加權(quán)平均傳熱系數(shù)W/(m2·K)；D墻體/D屋頂——外墻或屋頂?shù)臒岫栊灾笜?biāo)；SW——外窗平均綜合遮陽系數(shù)；

舊標(biāo)明確參照建筑墻體傳熱系數(shù)應(yīng)取1.5W/(m2·k)，屋頂傳熱系數(shù)應(yīng)取1.0W/(m2·k)，綜合遮陽系數(shù)應(yīng)取0.6，并查表得外窗傳熱系數(shù)為6.5W/(m2·k)。行標(biāo)JGJ 75-2012明確參照建筑墻體傳熱系數(shù)應(yīng)取1.5W/(m2·k)，屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)應(yīng)取0.9W/(m2·k)，北區(qū)窗的傳熱系數(shù)應(yīng)取4.0W/(m2·k)，并查表得外窗綜合遮陽系為0.9。

(2)新標(biāo)與行標(biāo)JGJ 134-2010

新標(biāo)編制過程中參考舊標(biāo)、行標(biāo)JGJ 75-2012 和行標(biāo)JGJ 134-2010，結(jié)合福建省夏熱冬冷地區(qū)的特點(diǎn)給出節(jié)能要求，可看出新標(biāo)對(duì)建筑節(jié)能要求的限值和方法具有綜合性。新標(biāo)與行標(biāo)JGJ 134-2010相比，對(duì)屋頂傳熱系數(shù)的限值減小到0.8W/(m2·k)，且對(duì)熱惰性指標(biāo)規(guī)定2.5為最小值，但對(duì)于外墻，當(dāng)體形系數(shù)不大于0.4時(shí)，傳熱系數(shù)的限值由1.5W/(m2·k)增大到2.0W/(m2·k)，但對(duì)熱惰性指標(biāo)要求增大。新標(biāo)與行標(biāo)JGJ 134-2010對(duì)外窗的熱工性能規(guī)定均需首先判斷建筑體形系數(shù)，其后，行標(biāo)只需判斷窗墻面積比后即可同時(shí)確定傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)，但新標(biāo)則仍需要參考外墻的熱工性能指標(biāo)，再根據(jù)傳熱系數(shù)和窗墻面積比最終確定遮陽系數(shù)。

新標(biāo)明確參照建筑墻體傳熱系數(shù)應(yīng)取1.5W/(m2·k)，屋頂傳熱系數(shù)應(yīng)取0.8W/(m2·k)，窗的傳熱系數(shù)應(yīng)取4.0W/(m2·k)，并查表得外窗綜合遮陽系數(shù)為0.8。行標(biāo)JGJ 134-2010規(guī)定參照建筑屋面、外墻和外窗的傳熱系數(shù)應(yīng)取標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)對(duì)應(yīng)的限值，即墻體傳熱系數(shù)應(yīng)取1.5W/(m2·k)，屋頂傳熱系數(shù)應(yīng)取1.0W/(m2·k)，窗的傳熱系數(shù)應(yīng)取4.7W/(m2·k)，外窗綜合遮陽系數(shù)無要求，此處設(shè)為為0.8。

(3)舊標(biāo)與新標(biāo)

新標(biāo)對(duì)屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)限值減小到0.8W/(m2·k)，對(duì)熱惰性指標(biāo)仍以2.5作為重質(zhì)屋頂?shù)淖钚≈?。?duì)于體形系數(shù)都不大于0.4的建筑，新標(biāo)對(duì)外墻的熱惰性指標(biāo)要求大有放松。這是在實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)熱惰性指標(biāo)稍小的外墻足夠滿足節(jié)能要求，也可降低工程成本和推廣新型建材之后進(jìn)行的調(diào)整[6-7]。新標(biāo)對(duì)外窗熱工性能的要求與舊標(biāo)不同，除需要判斷體形系數(shù)，確定傳熱系數(shù)與遮陽系數(shù)的順序相反，導(dǎo)致外窗熱工性能相差很大。

兩版標(biāo)準(zhǔn)在參照建筑參數(shù)的確定上主要區(qū)別在屋頂和外窗，另外新標(biāo)對(duì)空調(diào)能效比的設(shè)定較高，同時(shí)要求計(jì)算室內(nèi)得熱量。

2.4 模擬方法

在利用能耗模擬軟件DeST進(jìn)行計(jì)算時(shí)，需要輸入建筑的運(yùn)行狀態(tài)，包括照明、設(shè)備、空調(diào)等。夏熱冬冷地區(qū)，居住建筑的空調(diào)采暖模式具有個(gè)體差異性[8]，基本采取部分空間、部分時(shí)間空調(diào)采暖模式，對(duì)以上5種模式進(jìn)行模擬計(jì)算時(shí)，建筑形狀、大小、朝向以及平面劃分等方面完全相同，照明、設(shè)備和空調(diào)的設(shè)置也完全相同，以保證建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)是唯一的變化參數(shù)。

該建筑每戶居住人數(shù)為3.2人，人均使用面積為33m2/人?；谝酝鶎?duì)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑空調(diào)使用情況的調(diào)查研究[8]，以及新標(biāo)對(duì)建筑節(jié)能總結(jié)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算條件用的規(guī)定[9]，夏熱冬冷地區(qū)多在各居室安裝空調(diào)，故本文設(shè)置室內(nèi)使用分體空調(diào)，在客廳、主臥和次臥分別安裝一臺(tái)分體空調(diào)[8]，空調(diào)房間新風(fēng)量為30m3/hp，空調(diào)采暖時(shí)換氣次數(shù)為1acr/h。根據(jù)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)居住建筑照明功率密度的要求，設(shè)置計(jì)算模型的照明密度均為現(xiàn)行值，并設(shè)定相應(yīng)的照度標(biāo)準(zhǔn)值[10]。各房間的設(shè)備功率參考旅館建筑中客房設(shè)備[11]，并根據(jù)普遍情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。房間的空調(diào)、照明和設(shè)備設(shè)置(表2)。

表2 各類空調(diào)、照明和設(shè)備的設(shè)置情況

根據(jù)以往的調(diào)查研究，夏熱冬冷地區(qū)居住建筑主要為多層住宅，住戶主要為上班族，戶型主要為三室兩廳[8]。夏季空調(diào)的時(shí)間一般為1個(gè)月～2個(gè)月，每天4h～8h，集中在夜晚時(shí)間開啟，冬季采暖的方式則較多樣，使用時(shí)間一般半個(gè)月到一個(gè)月，同樣集中在夜晚使用。本文為研究建筑全年的空調(diào)采暖能耗，根據(jù)本省夏熱冬冷地區(qū)氣候，設(shè)定夏季空調(diào)房間室內(nèi)計(jì)算溫度上限為26℃，冬季采暖房間室內(nèi)計(jì)算溫度下限為16℃。各房間空調(diào)、照明、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)如表3。

表3 各類房間照明、設(shè)備、空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間表

2.5 模擬結(jié)果

對(duì)以上5種計(jì)算模式進(jìn)行全年冷熱負(fù)荷的計(jì)算，得到全年冷熱負(fù)荷的變化，如圖3所示(以模式5為例)，觀察模式5的全年冷熱負(fù)荷變化圖，可知冷負(fù)荷集中在5月到10月，熱負(fù)荷集中在12月到2月，空調(diào)制冷的能耗比例較大。

5種計(jì)算模式下，建筑照明、設(shè)備和電梯的能耗相同，單位面積耗電量分別為8.29kWh/a·m2、10.60kWh/a·m2、4.16kWh/a·m2，單位面積空調(diào)耗電量月變化如圖4，耗電量都在7月份達(dá)到最大，在3月、4月和11月各模式均未超過0.1kWh/a·m2。模式1在制冷季的耗電量明顯小于其他模式，而在采暖季均大于其他模式，模式2～模式5在制冷季的耗電量很接近，在采暖季的耗電量區(qū)別較明顯。

5種模式下各個(gè)月份、全年、制冷季和采暖季的空調(diào)單位面積耗電量(表4)，全年空調(diào)單位面積耗電量模式2的最大，最小為模式5，差值為0.12kWh/a·m2；制冷季共有6個(gè)月，模式2的最大，最小為模式1，差值為0.89kWh/a·m2；取暖月為3個(gè)月，模式1最大，模式5最小，差值為0.74kWh/a·m2。對(duì)比模式1～4按不同標(biāo)準(zhǔn)建立的參照建筑，實(shí)際建筑的節(jié)能率各不相同，其中，以行標(biāo)JGJ 75-2012為參考時(shí)節(jié)能率最高，為1.45%，以新標(biāo)為參考時(shí)節(jié)能率最低，為0.12%。

表4 五種模式的計(jì)算結(jié)果

2.6 結(jié)果分析

5種計(jì)算模式的外墻傳熱系數(shù)相同，屋頂和外窗有所區(qū)別。屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)主要影響頂層房間的空調(diào)能耗，外窗的熱工性能影響到每層每個(gè)開窗的房間，所以對(duì)于建筑空調(diào)總能耗，樓層越高，屋頂傳熱系數(shù)起到的影響就越小，同時(shí)外窗熱工性能的影響就越大。

從5月到10月，引起不同模式空調(diào)能耗變化的主要因素為外窗遮陽系數(shù)。在夏季，空調(diào)的使用時(shí)間主要在夜間，較小的平均綜合遮陽系數(shù)能大量減少白天進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射得熱，從而降低空調(diào)能耗。模式1的耗電量明顯較小，模式2～模式5的耗電量接近，其中模式2耗電量稍大。由表1可知，模式1外窗的平均綜合遮陽系數(shù)最小，即降低了白天的太陽輻射得熱，而模式2的平均綜合遮陽系數(shù)最大，導(dǎo)致空調(diào)能耗高。模式3與模式4的外墻和外窗熱工性能接近，但屋頂傳熱系數(shù)較低，制冷季的空調(diào)能耗稍高，可見較大的屋頂傳熱系數(shù)降低了制冷能耗。

12月到2月，外窗遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)是影響不同模式空調(diào)能耗變化的主要原因。模式1的耗電量遠(yuǎn)大于模式2～模式5。由表1可知，模式1外窗傳熱系數(shù)遠(yuǎn)大于模式2～模式5，而平均綜合遮陽系數(shù)較小，不利于太陽輻射得熱，同時(shí)屋頂?shù)谋匦阅茌^差，故模式1的圍護(hù)結(jié)構(gòu)最不利于冬季保溫，導(dǎo)致模式1冬季采暖能耗最高。其次是模式4，外窗的傳熱系數(shù)較大，不利于保溫。模式2和模式3相比，雖然屋頂保溫性能稍差，但外窗使室內(nèi)太陽輻射得熱較大，使得采暖能耗稍低。而模式2與模式5相比，模式5的外墻和外窗的保溫性能彌補(bǔ)了外窗遮陽和屋頂保溫的不足，兩種模式的采暖能耗相近?？梢娡獯罢陉栂禂?shù)對(duì)建筑能耗的影響大于屋頂和外墻的傳熱系數(shù)。

由以上分析可知，外窗的平均綜合遮陽系數(shù)對(duì)建筑能耗的影響很大，即使外墻和屋頂大幅度提高熱工性能，對(duì)建筑節(jié)能效果并不明顯，所以需要根據(jù)氣候特征和建筑使用情況合理設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

3 節(jié)能分析

根據(jù)5種模式的空調(diào)單位面積耗電量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，可知在福建省夏熱冬冷地區(qū)，屋頂和外墻的熱工性能對(duì)全年空調(diào)能耗的影響較小，外窗平均綜合遮陽系數(shù)對(duì)全年空調(diào)能耗的影響較大。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫對(duì)冬季采暖和夏季制冷的能耗有相反的作用，因?yàn)樘岣咄鈮臀蓓數(shù)谋馗魺嵝阅?，在室?nèi)外溫度較高時(shí)，室內(nèi)熱量不能及時(shí)傳出，而室外高溫空氣持續(xù)作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，反而會(huì)消耗更多的空調(diào)制冷能耗。在夏季，較低的外窗平均綜合遮陽系數(shù)有利于降低室內(nèi)太陽輻射得熱，從而降低空調(diào)制冷能耗，在冬季，較高的外窗平均綜合遮陽系數(shù)有利于提高室內(nèi)太陽輻射得熱，從而降低空調(diào)采暖能耗。

《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》要求夏熱冬暖地區(qū)“必須滿足夏季防熱要求，適當(dāng)兼顧冬季保溫”[12]。夏熱冬冷地區(qū)緯度和經(jīng)度跨度較大，氣候存在差異[13]，同時(shí)居住建筑存在住戶差異性，所以住戶空調(diào)使用情況不盡相同。合肥、南京、武漢等地區(qū)不僅夏季炎熱，而且冬季寒冷，所以不僅需要夏季空調(diào)制冷，而且冬季也需要間歇空調(diào)采暖[14]。而福州、韶關(guān)、桂林等靠南的地區(qū)，由于冬季時(shí)間較短且平均氣溫較高，一般僅在夏季使用空調(diào)制冷，冬季很少使用空調(diào)采暖。福建省夏熱冬冷地區(qū)福建省地理區(qū)域接近一半，夏季炎熱冬季稍冷，在不劃分采暖期和空調(diào)期的情況下，采暖的能耗也遠(yuǎn)小于制冷的能耗[13]。本文分析的5種模式都包括了冬季采暖，在實(shí)際住戶使用中，冬季為間歇性采暖，應(yīng)重點(diǎn)考慮夏季空調(diào)制冷能耗。從全年來看，應(yīng)主要考慮夏季降低制冷能耗。

新標(biāo)和舊標(biāo)在參照建筑上的規(guī)定使得外窗熱工性能區(qū)別很大，表4和圖4表明舊標(biāo)利于夏季節(jié)能以及新標(biāo)利于冬季節(jié)能。對(duì)于福建省夏熱冬冷地區(qū)，新標(biāo)對(duì)于空調(diào)能耗的降低作用不明顯，特別是對(duì)于主要空調(diào)能耗用于夏季制冷的情況，該地區(qū)的建筑節(jié)能仍然存在較大空間。值得注意，該夏熱冬冷地區(qū)與武漢、合肥等夏熱冬冷地區(qū)氣候條件存在差異，同時(shí)與夏熱冬暖地區(qū)北區(qū)的氣候條件有相似之處。該地區(qū)地理面積在福建省約一半，今后的節(jié)能工作會(huì)進(jìn)一步深入開展，所以應(yīng)多考量圍護(hù)結(jié)構(gòu)與空調(diào)能耗的關(guān)系，可以使建筑節(jié)能率進(jìn)一步提高。

4 結(jié)論

以福建省夏熱冬冷地區(qū)某典型居住建筑為例，本文探討了先后頒布的兩部福建省標(biāo)準(zhǔn)DBJ 13-62-2004和DBJ 13-62-2014及相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的影響，通過對(duì)該建筑模型進(jìn)行模擬，得到如下結(jié)果：

(1)制冷季外窗遮陽系數(shù)對(duì)空調(diào)能耗影響最大。外窗遮陽系數(shù)越小，越有利于降低空調(diào)能耗。

(2)制冷季屋頂傳熱系數(shù)越大，越有利于降低空調(diào)能耗。

(3)采暖季外窗遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)是影響空調(diào)能耗的主要原因。外窗遮陽系數(shù)越大，越有利于降低采暖能耗；外窗傳熱系數(shù)越小，越有利于降低采暖能耗。

綜合上文的分析探究，對(duì)于福建省夏熱冬冷地區(qū)的居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)有3個(gè)建議：

(1)空調(diào)能耗主要用于夏季制冷，則需要提高外窗的遮陽性能，該措施是降低建筑空調(diào)能耗的高效方法[15]。

(2)外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)不應(yīng)盲目提高，應(yīng)該采用經(jīng)濟(jì)適用的構(gòu)造以滿足節(jié)能設(shè)計(jì)要求。

(3)在居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，除按照新版《福建省夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)計(jì)，應(yīng)多考量圍護(hù)結(jié)構(gòu)與空調(diào)能耗的關(guān)系，以提高節(jié)能率。

此外，本文僅對(duì)5個(gè)模式進(jìn)行案例分析，屋頂、外墻、外窗三者的傳熱系數(shù)以及外窗的平均綜合遮陽系數(shù)4個(gè)熱工參數(shù)對(duì)于建筑能耗的影響也僅限于高層住宅的對(duì)比分析，實(shí)際工程中還存在大量多層和底層住宅，相應(yīng)的結(jié)論可能有所差異，需要進(jìn)一步研究分析。

[1] DBJ13-62-2004 福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施細(xì)則[S].2004.

[2] 中國福建[EB/OL].http://www.fujian.gov.cn/ggfwpt/zf/spf/xjspf/.

[3] JGJ 75-2003 夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[4] JGJ 75-2012 夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[5] JGJ 134-2010 夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[6] 胡達(dá)明.復(fù)合墻體——在夏熱冬暖地區(qū)的熱工可行性研究[Z].中國福建，2006(3)：86-88.

[7] 趙士懷.福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DBJ13-62-2014解讀[J].福建建設(shè)科技，2015(2)：1-3.

[8] 李楠.夏熱冬冷地區(qū)人員行為對(duì)住宅建筑能耗的影響研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2011.

[9] DBJ 13-62-2014 福建省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].2014.

[10] GB 50034-2013 建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[11] GB 50189-2015 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2015.

[12] GB 50176-1993 民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京： 中國計(jì)劃出版社，1993.

[13] 余曉平,付祥釗,黃光德,等.夏熱冬冷地區(qū)采暖期/空調(diào)期劃分對(duì)居住建筑能耗限值的影響分析[J].建筑科學(xué).2007(08)：27-31.

[14] 董旭娟,閆增峰,王智偉.夏熱冬冷地區(qū)城市住宅供暖方式調(diào)查與室內(nèi)熱環(huán)境測(cè)試研究[J].建筑科學(xué).2014(12)：2-7.

[15] 趙士懷.福建省建筑節(jié)能設(shè)計(jì)若干問題[C].福建省科協(xié)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)-節(jié)能與可再生能源分論壇.福州，2006：83-85.

圖片來源：

圖2～圖4：作者自繪

Energy-Saving Analysis on Residential Buildings in Hot-Summer and Cold-Winter Zone of Fujian——With Hot-Summer and Cold-Winter Zone in Fujian as an Example

HONGXiaowei1WANGJianfei1ZHANGYufeng2

(1.Xiamen Academy of Building Research Group Co., Ltd, Xiamen 361000; 2.South China University of Technology, Guangzhou 510640)

As the Evaluation standard for green building of Fujian being published and executed, new requirements came to popularize green buildings.According to the new version and the old version of the standard for energy-saving design of residential buildings, and other relevant standards, analysis on energy-saving of residential building in hot-summer and cold-winter zone of Fujian shows different energy-saving rate of a same building under different standards.The influence of thermal transfer coefficient of exterior walls, roofs, windows on building energy consumption were verified by comparative analysis.

Residential Building; Energy-saving; DeST

洪霄偉(1989.7- )，女，助理工程師。

E-mail:hongxiaowei0708@163.com

2016-06-06

TU201.5

A

1004-6135(2016)10-0011-06