T/CABEE 004-2019 夏热冬暖地区净零能耗公共建筑技术导则

文档天下 图书评论4阅读模式
资源简介

  团 体 标 准

T/CABEE 004-2019

夏热冬暖地区净零能耗公共建筑

技术导则

Technical guideline for net zero energy public buildings in hot summer and warm winter zone

2019-12-27 发布 2020-03-01 实施

中国建筑节能协会 发布

团 体 标 准

夏热冬暖地区净零能耗公共建筑

技术导则

Technical guideline for net zero energy public buildings in hot summer and warm winter zone

T/CABEE 004-2019

主编单位:深圳市建筑科学研究院股份有限公司

批准部门:中国建筑节能协会

施行日期:2020 年 03 月 01 日

前 言

根据中国建筑节能协会《关于印发<2018年度第一批团体标准制修订计划>的通知》(国建节协[2018] 18号)的要求,导则编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国内先进标准,并在广泛征求意见的基础

上,编制了本导则。

本导则的主要技术内容是:1.总则;2.术语;3.基本规定;4.技术指标;5.规划与建筑;6.设备系统;7.分布式太阳能与储能;8.监测与运行控制。

本导则由中国建筑节能协会负责管理,由深圳市建筑科学研究院股份有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送至深圳市建筑科学研究院股份有限公司(地址:广东省深圳市福田区梅坳三路29号建科大楼,邮编:518049)。

本导则主编单位:深圳市建筑科学研究院股份有限公司

本导则参编单位:住房和城乡建设部科技与产业化发展中心

中国建筑股份有限公司技术中心

深圳大学

清华大学

中国建筑科学研究院有限公司

香港理工大学

北京建筑大学

深圳万都时代绿色建筑技术有限公司

深圳玛特照明设计顾问有限公司

北京博锐尚格节能技术股份有限公司

珠海中建兴业绿色建筑设计研究院有限公司

上海交通大学

北京德意新能科技有限公司

本导则主要起草人员:郝 斌 孙冬梅 周 辉 崔冬瑾 王福林李雨桐 梁俊强 杨洪兴 苏志刚 张时聪彭晋卿 马 骏 陈红兵 罗 多 陆元元

潘文宇 高 峣 窦 强 吕燕捷 梁建钢陆 莎 白明宇 张亚男 柳书田

本导则主要审查人员:邹 瑜 孟庆林 薛 峰 李德英 高丽华

刘 彬 朱惠英 李晓峰 王云新

1 总 则

1.0.1 为贯彻国家节约能源、保护环境的有关法律法规和方针政策,提升建筑室内环境品质,降低用能需求,提高能源利用效率,推动可再生能源建筑应用,引导夏热冬暖地区公共建筑逐步迈向净零能耗,制定本导则。

1.0.2 本导则适用于夏热冬暖地区净零能耗公共建筑的规划、设计和运行。

1.0.3 夏热冬暖地区净零能耗公共建筑的规划、设计和运行除应符合本导则的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术 语

2.0.1 净零能耗建筑 net zero energy building

适应气候特征和场地条件,通过被动式建筑设计最大幅度降低终端用能需求,通过主动技术措施最大幅度提高能源设备与系统效率,充分利用建筑场地内可再生能源资源,优化配置储能系统,以最少的能源消耗提供健康舒适的室内环境的建筑。 其建筑本体节能率达到现行国家标准《近零能耗建筑技术标准》 GB/T51350-2019 的要求,年购买的等效电量小于或等于建筑终端等效用电量的 30%。

2.0.2 建筑终端等效用电量 building terminal equivalent electricity

建筑终端全部用电量与其它形式能源按照等效电法折算值之和。

2.0.3 场地内可再生能源利用量 on-site renewable energy

由建筑用地红线内的可再生能源系统产生,并且用于用地红线内建筑能源需求的可再生能源发电量。

2.0.4 被动式建筑节能技术 passive technology for building energy saving充分利用自然条件和建筑设计手段实现降低建筑物能耗的节能措施。

2.0.5 主动式建筑节能技术 active technology for building energy saving

是指通过建筑设备的控制调节,主动干预建筑室内环境,实现舒适健康的室内环境的同时降低建筑能耗的技术。

2.0.6 弱感知监测系统 indirect sensing and monitoring system

以不侵犯被监测对象隐私权、不影响被测对象状态和测量环境为前提,实

现人性化与高效率并存的监测系统。

2.0.7 分布式储能系统 distributed energy storage system

配置在终端用户附近、可以提供能量的输入、输出、转换和存储的设备。

2.0.8 建筑低压直流配电系统 building low voltage DC power distribution system

采用 1500V (±750V)及以下直流电方式实现与用户电气系统交换电能的建筑配电系统。

2.0.9 需求响应 demand response ,DR

指用户对价格或者激励信号做出响应,调整电力消费方式,减少(增加)用电或推移某时段的用电负荷而响应电力供应,从而促进电力供需平衡、保障系统稳定运行的过程行为,是需求侧管理(DSM)的重要技术手段。

3 基本规定

3.0.1 应根据夏热冬暖地区的气候条件、建筑特点、用能习惯,通过被动式建筑节能技术降低建筑能源需求、利用主动式建筑节能技术提升能源系统及设备的能效和引导合理的用能行为降低建筑能源消耗的基础上,进一步利用可再生能源降低建筑能源消耗量,达到净零能耗建筑目标。

3.0.2 建筑设计应采用性能化设计方法,以室内环境和能耗指标为约束目标,优化确定建筑设计方案。

3.0.3 净零能耗公共建筑中可再生能源利用应遵循“ 自发自用” 原则,通过可再生能源系统、储能系统和市政供配电系统的优化设计与运行控制,提高可再生能源对电网的友好性。

4 技术指标

4.1 室内环境参数

4.1.1 建筑主要房间的室内热湿环境应符合表4.1.1 的规定。

表 4.1.1 公共建筑主要房间室内热湿环境参数

注:1.冬季室内相对湿度不参与设备选型和能效指标计算;

2.当不设置冬季供暖设施时,冬季室内热湿环境参数可不参与设备选型和能效指标计算。

3. APMV 为预计适应性平均热感觉指标,根据《民用建筑室内热湿环境评价标准》GB/T50785,是指在非人工冷热源环境中,考虑了人们心理、生理与行为适应性等因素后的热感觉投票预计值。

4.1.2 建筑主要房间的新风量应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50376 的规定。

4.1.3 建筑主要房间的 PM2.5 日平均浓度不应高于 35μg /m³ , PM10 日平均浓度不应高于 75μg /m³ , CO2 日平均浓度不应大于 0.09%。

4.1.4 建筑主要房间的室内噪声等级应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118 中室内允许噪声级高要求标准的规定。

4.2 建筑能耗指标

4.2.1 夏热冬暖地区净零能耗公共建筑应符合下列规定:

1 建筑本体节能率应达到现行国家标准《近零能耗建筑技术标准》 GB/T51350 的要求,即建筑本体节能率大于或等于 20% ,并按下式计算:

(4.2.1-1)

式中EUIZ ,PB ——设计建筑的单位建筑面积综合能耗,kWh/(m2·a); EUIZ ,BB ——基准建筑的单位建筑面积综合能耗,kWh/(m2·a);

ηe ——建筑本体节能率,%。

2 年购买的等效电量应小于或等于年建筑终端等效用电量的 30%,并按下式计算:

EU ≤ 30%ET (4.2.1-2)

式中EU ——年购买的等效电量,按照附录 A.4 规定的方法计算,kWh/a;

ET ——年建筑终端等效用电量,按照附录 A.4 规定的方法计算,kWh/a。

4.2.2 建筑能耗指标的计算应符合本导则附录 A 中的规定。

5 规划与建筑

5.1 一般规定

5.1.1 净零能耗公共建筑应采用被动式建筑节能技术,对室内风环境、光环境、热环境、声环境等进行多目标协同优化设计,营造健康舒适的建筑环境。

5.1.2 公共建筑内部应根据不同功能空间的使用需求,进行多样、灵活、适变的空间设计。

5.2 场地规划

5.2.1 建筑场地规划应有利于营造适宜的微气候,通过优化建筑空间布局,合理规划景观、绿化,增强自然通风、减少热岛效应,为建筑节能设计营造良好的环境资源条件。

5.2.2 场地规划应根据场地内资源和建筑用能负荷特点选用适宜的可再生能源技术,并优化能源基础设施布局,降低建筑能耗。

5.2.3 场地规划应同时兼顾建筑周边自然资源、市政基础设施和公共服务设施,实现场地内外能源的综合利用管理,实现区域资源共享。

5.3 围护结构

5.3.1 建筑设计宜采用简洁的造型、适宜的体形系数和窗墙比、较小的屋顶透光面积比例。

5.3.2 以空调控温方式为主的公共建筑,围护结构热工性能宜符合《近零能耗建筑技术标准》GB/T51350 的相关规定。当不符合上述规定时,设计建筑能耗指标应符合本导则第 4.2.1 条的规定。

5.3.3 以自然通风为主的公共建筑,围护结构热工性能宜符合表 5.3.3 的相关规定。当不符合上述规定时,设计建筑能耗指标应符合本导则第 4.2.1 条的规定。

表 5.3.3 以自然通风方式为主的公共建筑围护结构热工参数

注:综合太阳得热系数 SHGCw 为包括窗和遮阳(不含内遮阳)的综合太阳得热系数。

5.3.4 外墙和屋面宜采用下列建筑隔热设计措施降低空调负荷:

1 外墙外表面宜采用浅色饰面或涂刷隔热涂料,减少外墙吸收辐射热量。

2 经技术经济分析适宜时,宜结合建筑立面设计垂直绿化,东向和西向墙面宜采用植被遮阳。

3 屋面隔热层设计应根据屋面形式、建筑环境、使用功能等条件,采用绿化、架空、蓄水、涂刷隔热涂料、遮阳等隔热措施。

5.4 自然通风与噪声

5.4.1 建筑外窗开口位置与开启面积设计宜符合下列规定:

1 结合建筑表面风压分析,充分利用建筑外立面表面风压条件设置可开启窗扇,建筑 100m 以下部分的主要功能房间外窗有效通风面积不应小于该房间外窗面积的 30%;透光幕墙应具有不小于房间外墙透光面积 10%的有效通风面积。

2 当建筑朝向不利、开窗开口与主导风向夹角过小时,宜配合导风墙、导风板等构件设置,引导气流进入建筑内部。

3 宜采用模拟仿真或实测技术方法开展自然通风创新设计。

5.4.2 建筑内部的空间组织宜符合下列规定:

1 合理控制主要功能区域的空间进深,不宜大于层高的 5 倍。

2 宜在建筑内的隔墙、隔断、内门窗等适当的部位开设通风口或者设置可以调节的通风构造。

3 当公共建筑体量较大,仅采用外立面开窗难以形成有效通风时,经技术经济分析适宜时,可在建筑中引入中庭或天井,中庭或天井顶部需设置通风天窗、通风塔等通风构造;

4 对于高层建筑,应结合建筑设计、建筑布局、幕墙工艺等,进行系统的通风开口设计,除满足主要功能房间平均自然通风换气次数不小于 2 次/h 外,室内允许噪声级应满足现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》GB50118 中室内允许噪声级高要求标准的规定。

5 建筑剖面设计宜采用底层架空和空中花园,可适当利用场地内或周边原有水体进行景观设计,改善建筑周边微气候。

5.4.3 当室外条件不适宜采用自然通风或仅通过自然通风无法满足建筑环境需求的情况下,宜采用混合通风模式,并宜设计相应的控制系统,根据自然驱动力的强弱和室外气候条件的变化控制风机的启停。公共建筑的空调房间除对室内温度、湿风速有严格要求特殊要求的房间外,均宜设置开启窗或采用独立的通风换气装置。

5.4.4 宜采用下列主动降噪措施降低建筑背景噪声:

1 在室内工作位置进行个性化降噪设计。

2 利用水景、绿化等营造室内声景观。

5.5 自然采光与遮阳

5.5.1 建筑设计宜采用下列自然采光设计措施:

1 在兼顾保温隔热基础上保证立面采光窗的面积,公共建筑单面采光时窗墙比不宜小于 0.35。

2 结合采光模拟计算优化建筑的进深,办公功能空间内部宜采用开敞式布局,减少内部隔断,或采用玻璃隔断。

3 进深较大时可在外窗上设置反光板加强内区的自然采光,反光板宜设置在窗口内侧,窗口中上部,上部留有 600mm~900mm 进光口;反光板在窗口内侧出挑宽度宜在 400mm~900mm;反光板材质宜为反光金属板。

图 5.5.1 反光板形式示意

4 大进深的公共建筑可通过设置采光中庭、天井等措施改善自然采光,中庭、天井的四周墙面、地面宜采用浅色材料。

5 大进深空间的顶层和地下空间可通过设置采光天窗、采光侧窗、下沉庭院、导光管等措施改善自然采光。

5.5.2 建筑主要功能房间的采光系数、窗地面积比和采光有效进深应符合《建筑采光设计标准》GB 50033 的规定。

5.5.3 遮阳设计应综合考虑建筑群的遮挡、建筑朝向、使用需求、安全性及经济性,并符合下列规定:

1 建筑遮阳设计时应进行全年日照阴影分析,综合权衡日照、太阳能资源利用和建筑群遮阳的节能减排效益和经济性。

2 南向宜采用可调节外遮阳可、调节中置遮阳或水平固定外遮阳的方式,东向和西向外窗宜采用可调节外遮阳设施。

3 外窗和幕墙透明部分中,可控遮阳调节措施的面积比例宜达到 25%。

4 当采用固定式水平外遮阳设施时,宜选择高反射材料的可调光内遮阳、中空玻璃夹层智能内遮阳或者调光玻璃。

5 中置遮阳和内遮阳根据所选用的材料和控制方式,可按对应朝向外遮阳的遮阳系数 l/2 计入。

6 经全年日照阴影分析,无日照直射的层数可不进行遮阳设计。

5.5.4 建筑形体设计宜通过体形转折、内凹、挑檐、外廊等形成自遮阳效果,降低夏季太阳辐射对立面和外窗的影响。

6 设备系统

6.1 供配电系统

6.1.1 应根据建筑规模、用电负荷性质、区域配电系统容量及场地可再生能源资源情况等因素,合理设计建筑供电配电系统。

6.1.2 经技术、经济分析可行时,宜采用分布式光伏和储能技术等措施,降低供配电系统的装机容量。

6.1.3 在大规模使用可再生能源、蓄电技术或直流用电负载大的建筑中,经技术经济分析适宜时,宜采用低压直流配电系统。

6.1.4 三相配电变压器应符合现行国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB 20052 的节能评价值规定。

6.2 空调系统

6.2.1 净零能耗公共建筑宜采用高效除湿技术。

6.2.2 空调系统冷热源性能、输配系统效率宜符合《近零能耗建筑技术标准》 GB51350 的规定。

6.2.3 净零能耗公共建筑宜采用与可再生能源系统耦合的空调技术,空调系统及设备性能宜符合本导则第 6.2.2 条的规定。

6.2.4 夏热冬暖地区净零能耗公共建筑不宜采用建筑排风热回收装置。

6.2.5 空调系统应根据建筑的使用时间、使用空间等使用需求,进行合理的系统分区、分时控制设计。当多种设备联合控制室内环境参数时,宜按设备能耗由低到高的次序开启设备,按设备能耗由高到低的次序关停设备。

6.3 照明系统

6.3.1 净零能耗公共建筑的室内照度、照度均匀度、统一眩光值(UGR)、一般显色指数(Ra)和照明功率密度等指标应符合国家标准《建筑照明设计标准》 GB50034 中的目标值规定。

6.3.2 除有特殊需求的场所外,应选择 LED 等高效节能光源,且其能效等级、色容差、色度、光生物安全性应符合现行国家相关标准规定。

6.3.3 宜采用不同色温的光源营造节能、舒适的光环境,并符合下列规定:

1 照度要求小于等于 200lx 的场所,宜采用暖色温光源。

2 照度要求大于 200lx 且小于等于 750lx 之间的场所,宜采用中色温光源。

3 照度要求大于 750lx 的场所,宜采用冷色温光源。

4 可调色温的光源,冬季宜将色温调至暖色调,夏季宜将色温调至冷色调。

6.3.4 除有特殊照明需求的空间外,在满足照度与照明节能要求前提下,宜采用漫射照明方式营造舒适的光环境。

6.3.5 应根据建筑物的功能特点、使用需求和管理要求,采用智能照明控制系统,并符合下列规定:

1 走廊、楼梯间、门厅、电梯厅、卫生间、停车库等公共场所的照明,应采用集中控制、分组控制或就地感应控制。

2 大空间场所如大堂、人员聚集大厅、大开间办公室等的照明,宜根据自然光照度、人员状态等进行联动控制。

3 人员非长期停留的走廊、楼梯间、厕所等区域,宜安装人体感应的控制装置。

4 门厅、大堂、电梯厅等场所,宜采用夜间定时降低照度的自动控制措施。

5 设置电动遮阳的场所,宜设照度控制与其联动。

6 当应急照明采用节能自熄开关控制时,应采取及时自动点亮措施。

6.3.6 建筑立面照明节能设计应符合下列规定:

1 建筑立面照明应具备分时段进行亮度与效果的智能控制功能。

2 建筑立面应合理控制大功率灯具用灯时长。

3 LED 广告屏幕宜安装光感系统,根据外部环境亮度自动调整屏幕亮度。

6.3.7 景观照明设计应遵循安全、适度、节能的原则,除符合现行国家相关标准的规定外,尚应符合下列规定:

1 景观照明灯具近人尺度宜采用LED,最高灯体温度 50O。

2 景观照明应采用节能控制方式,在深夜前与深夜至黎明不同时段采用不同的灯光节能控制模式。

6.4 动力设备

6.4.1 水泵、通风机、电梯电机等动力设备宜配置可变转速的装置,在低负荷时降低转速。

6.4.2 宜充分利用电动车蓄电池,作为建筑储能调峰的一种技术方式。

6.5 电器设备

6.5.1 主要办公电器设备宜达到 1 级能效。

6.5.2 主要办公电器设备待机功率应符合表 6.5.2 的规定。

表 6.5.2 主要电器设备待机功率要求值

7 分布式太阳能与储能

7.1 一般规定

7.1.1 经技术经济分析适宜时,宜优先采用太阳能光伏发电技术,满足一定条件时可采用太阳能光热技术。

7.1.2 太阳能光伏系统宜与储能系统、电动车充电桩及其他波动性负载一体化设计。

7.2 太阳能光伏系统

7.2.1 太阳能光伏系统设计应遵循“ 自发自用” 原则。

7.2.2 太阳能光伏系统安装在建筑屋顶时,光伏系统设计应综合考虑建筑设计、光伏材料、安装倾角、组件安装区域的太阳辐射和建筑用能负荷特性等要素,以追求效益最大化。

7.2.3 太阳能光伏系统安装在建筑立面时,应考虑光伏组件与建筑围护结构的融合度和美观性进行一体化设计,并综合考虑光伏组件的发电量、吸收率、发射率、透射率和周围建筑遮挡等因素,使系统的节能、采光、热舒适性综合效益最大化。

7.2.4 太阳能光伏发电系统应设置光伏监控系统,并与建筑能源管理系统对接,实现根据用能负荷需求对太阳能光伏系统、储能系统和市政电源的出力进行优化配置的功能。

7.3 储能系统

7.3.1 分布式储能系统按其用途不同分为下列三种系统:

1 能量型储能系统;

2 功率型储能系统;

3 应急型储能系统。

7.3.2 分布式储能系统的功率和容量,应综合考虑储能系统的用途、市政电源容量、用电负荷数据、储能系统特性和经济性等因素合理配置。

1 能量型储能系统,宜根据可再生能源发电量与用电负荷的时间偏差、建设地分时电价用电量的偏差等因素配置。

2 功率型储能系统,宜根据项目所在地的市政电源容量和用电负荷峰值功率合理配置。

3 应急型储能系统,宜根据要保障的重要负荷数据和供电时间考虑配置。

7.3.3 储能系统设计时,应根据储能系统的用途、蓄电池的充放电性能、经济性

和环境影响性能,合理选择蓄电池类型,并满足高效、环保、寿命长、可靠性好、维护简单的要求。

7.3.4 储能系统的设计应根据现场环境因地制宜,灵活设计,并符合下列规定:

1 储能系统可设置在建筑内或建筑外,建筑内可集中或分散布置,建筑外宜集中布置,锂离子蓄电池不宜设置在建筑内。

2 储能系统机房可采用集装箱或单独建设的方式。

3 应根据储能系统的位置不同,对储能系统容量上限、布线形式、温控、防火、排烟、事故处理等进行合理设计。

7.3.5 储能系统的建设应符合下列规定:

1 集中布置的储能系统,应独立设置电池室,不与其他电气室共用。

2 集中布置的储能系统所需的暖通空调、防排烟等设施宜独立设置,不与建筑其他部分共用或混用。

3 集中布置的储能系统建设区域火灾危险等级应按戊级设计,耐火等级按二级设计,并设计独立的防火分区。

4 分散布置的储能系统应用消防水源和防排烟设施。

5 在既有建筑中建设储能系统时,必须对建筑结构荷载进行核算。

7.3.6 储能系统的监控系统应符合下列规定:

1 应具备运行监控数据远传功能,监测数据至少应包括:系统在线率、可调功率、可调电量、充放电情况、系统效率、年运行天数、消防系统数据、环境安全数据等。

2 参与电力需求响应的储能系统,宜在用户侧安装电能采集装置,监测信息至少包含电压、电流、功率、电量、谐波、不平衡度等。

7.4 太阳能热水系统

7.4.1 生活热水用水点分散且用水负荷小的公共建筑,不宜采用集中式热水供应系统。

7.4.2 当采用集中热水供应系统时,宜根据建筑功能、安装条件、用热水规律、使用者要求等因素,选用集中集热分散辅热式太阳能热水系统或单管顺流式太阳能热水系统。

7.4.3 当采用集中集热分散辅热式太阳能热水系统时,辅热位置应尽可能靠近用水点,并对辅助能源消耗量进行监测计量。

7.4.4 当采用集中集热分散辅热式太阳能热水系统时,宜采用分时循环系统控制策略,或取消用户侧循环水泵和回水管道。

7.4.5 在设计之初宜对太阳能热水系统进行预评估,综合考虑系统热性能。评估指标包括太阳能热水系统的太阳能有效利用率、太阳能热水系统热损比,并符合

下列规定:

1 太阳能热水系统有效利用率不应小于40%;

2 太阳能热水系统热损比不应大于 0.6。

8 监测与运行控制

8.1 一般规定

8.1.1 净零能耗公共建筑应设置建筑能源与环境监控系统,对建筑室内环境关键参数和建筑供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯及其他设备的能耗和负荷进行分类分项监测计量,并对常规能源系统、可再生能源系统和储能系统的关键设备运行参数进行监测和控制,对室外气象参数和建筑内部人员行为进行监测。

8.1.2 建筑能源与环境监控系统的功能应根据监控范围和用户使用需求,经技术经济性分析后确定,并宜具备数据自动采集与远程传输、数据预处理、数据挖掘、数据预测、运行优化、远程控制等功能,以保障在满足室内环境质量健康、舒适性要求的前提下,对常规能源系统、可再生能源系统和储能系统的出力进行优化控制,实现能源供需平衡和多种能源系统的安全、稳定、高效运行。

8.1.3 净零能耗建筑运行控制系统应采用开放协议和标准接口,支持第三方应用接入,以便于支持个性化用能需求定制与使用。

8.2 系统监测

Ⅰ 能源监测

8.2.1 能源系统监测内容应符合下列规定:

1 应按照能源种类和用能系统,对建筑供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯及其他用能系统的电力、燃气、冷、热等不同种类能源消耗量和瞬时负荷进行分类分项计量。

2 当采用可再生能源时,应对可再生能源发电量、供冷量、供热量和瞬时功率、瞬时供冷量、瞬时供热量等进行单独计量。

3 当采用储能系统时,应对储能电池的充放电量及瞬时功率进行单独计量。

4 应对供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯等常规能源系统的关键设备运行参数进行监测和控制,并宜符合《建筑设备监控系统工程技术规范》JGJ/T

334 的规定。

5 应对太阳能光伏发电系统、太阳能热水系统和储能系统的关键设备运行参数进行监测和控制。

6 宜对室外温湿度、太阳辐照度等气象参数进行监测。

7 宜对建筑内部人员数量和人员行为进行监测。

8.2.2 能源监控系统的配置应根据系统功能需求、监控范围和监控内容,经技术经济分析后确定。

Ⅱ 环境监测

8.2.3 应根据不同体形系数、不同楼层、不同朝向等因素选择有代表性的主要功

能房间进行室内环境监测。监测参数应包括:温度、湿度、室内空气中颗粒物(PM2.5)、二氧化碳(CO2)浓度和地下车库一氧化碳(CO)浓度等。

8.2.4 室内环境参数监测传感器的安装位置和安装要求应符合《民用建筑室内空气质量监测仪》T/CSUS02 的规定。

Ⅲ 人员行为感应

8.2.5 净零能耗公共建筑宜对室内人员数量、人员位置、开关窗等人员行为参数进行监测。

8.2.6 对室内人员行为参数的监测应以弱感知监测为主,避免对用户隐私数据的采集。

8.2.7 人员行为监控系统应具备数据自动实时采集、远程传输和人员状态识别功能,并根据人员状态对能源系统运行参数调控功能。

8.3 系统运行与控制

Ⅰ 能源系统控制

8.3.1 能源系统运行控制应遵循供需平衡、多种能源系统综合高效运行原则。应根据建筑用能负荷需求,优化控制设备运行参数,实现常规能源系统、可再生能源系统和储能系统等多种能源系统的综合高效运行。

8.3.2 净零能耗公共建筑应设置建筑能源管理系统,根据建筑用能负荷需求,进行太阳能光伏系统、储能系统、市政电源的优化配置,实现最大化利用太阳能资源。

8.3.3 需求响应宜作为消纳多余可再生能源发电、促进电力供需平衡、保障电力系统安全稳定运行的一种运行优化控制策略。

Ⅱ 环境品质保障

8.3.4 根据室内 CO2 、TVOC 浓度和室内外颗粒物浓度进行通风系统和空气净化系统的配置和运行控制,以维持良好的室内环境。

8.3.5 应按照设计时所取的室内环境参数对建筑室内环境临界值进行设定控制。

8.3.6 设备末端应提供个性化控制的操作界面,当可以确定使用人员的个性需求时,可对室内环境临界值做个性化调整,以满足使用人员的舒适度需求。

8.3.7 应以月、半年、年度为单位进行室内舒适度满意度调研,根据满意度调研结果调整系统运行及管理模式。

Ⅲ 用能行为引导

8.3.8 净零能耗建筑宜提供面向用户的智能互动终端,以实现用户需求及用能行为数据与传感器及能源系统设备的信息交互。

8.3.9 净零能耗建筑运行控制系统应采用开放协议和标准接口,支持第三方应用接入,以便于支持个性化用能需求定制与使用。

8.3.10 净零能耗建筑的运行控制系统应支持手动和自动控制功能。

8.3.11 净零能耗建筑应针对私人使用空间编制用户节能低碳使用手册,并对用户进行宣传贯彻,在公共空间设公告牌和节能标语,引导用户形成健康的生活方式和节能减排的用能行为。

附录 A 能耗指标计算方法

A.1 一般规定

A.1.1 能耗指标计算软件应具备以下功能:

1 能计算围护结构(包括热桥部位)传热、太阳辐射得热、建筑内部得热、 通风热损失四部分形成的负荷,计算中应能考虑建筑热惰性对负荷的影响。

2 能计算l0 个以上的建筑分区。

3 能计算建筑供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯系统的能耗和可再生能源系统的利用量及发电量。

4 可采用月平均或逐时动态计算方法。

5 可计算热回收和外遮阳装置对建筑供暖空调能耗的影响。

A.1.2 采用逐时动态计算软件时,还需符合下列要求:

1 应具备全年 8760 小时逐时负荷和能耗计算功能,负荷和能耗计算的时间步长不应超过 1 小时。

2 软件可以输出全年逐时负荷和能耗数据。

3 可设置渗漏换气量或换气次数。

4 可分别设置逐时工作日和节假日室内人员数量、照明功率、电气设备功率、室内温度、供暖和空调系统运行时间。

A.1.3 能耗指标的计算应符合下列规定:

1 气象参数应按行业标准《建筑节能气象参数标准》JGJ/T 346 的规定选取。

2 当室外温度≤28℃且相对湿度≤70%时,应利用自然通风,不计算建筑空调供冷需求。

3 供暖、通风、空调系统能耗计算应考虑部分负荷及间歇使用的影响。

4 照明能耗的计算应考虑天然采光和自动控制的影响。

5 应计算可再生能源利用量。

A.2 模拟参数设置

A.2.1 设计建筑能耗模拟参数设置应符合下列规定:

1 建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能、建筑构造尺寸、建筑围护结构传热系数、做法、外窗(包括透光幕墙)太阳得热系数、窗墙面积比、屋面开窗面积应与建筑设计文件一致。

2 建筑功能区除设计文件明确为非空调区外,均应按设置供暖和空调的区域计算;供暖和空调系统运行时间按表 A.2.1-1 设置。

表 A.2.1-1 供暖空调系统的日运行时间(公共建筑)

3 当设计建筑采用活动遮阳装置时,供暖季和空调季的遮阳系数按表 A.2.1- 2 确定。

表 A2.1-2 活动遮阳装置遮阳系数 SC 的取值

4 房间人均建筑面积及在室率、电器设备功率密度及使用率、照明开启时间按表 A.2.1-3 设置,照明功率密度值应与建筑设计文件一致。

表 A.2.1-3 不同类型房间人员、设备、照明内热设置

续表 A.2.1-3

5 人均新风量应与设计文件一致,且符合本导则 4.1.2 条规定;新风开启率按人员在室率计算。

6 供暖、通风、空调、生活热水、电梯系统的系统形式和能效应与设计文件 一致;生活热水系统的用水量应与设计文件一致,并应符合现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB50555 的规定。

7 可再生能源系统形式及效率应与设计文件一致。

A.2.2 基准建筑能耗指标计算参数设置应符合下列规定:

1 建筑的形状、大小、内部的空间划分和使用功能、建筑构造、围护结构做 法应与设计建筑一致。

2 空调和供暖系统的运行时间、室内温度、照明开关时间、电梯系统运行时间、房间人均占有的使用面积及在室率、人员新风量及新风机组运行时间表、电器设备功率密度及使用率应与设计建筑一致;照明功率密度值应按照表 A.2.1-2 确定。

3 围护结构热工性能和冷热源性能应符合国家标准《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2015 的规定,未规定的参数应与设计建筑一致。

4 应按设计建筑实际朝向建立基准建筑模型,并将建筑依次旋转 90°、180°、

270o,将四个不同方向的模型能耗计算结果的平均值,作为参照建筑能耗。

5 基准建筑无活动遮阳装置,其窗墙面积比按表 A.2.2-1,对于表中未包含的建筑类型,基准建筑窗墙比与设计建筑一致。

6 基准建筑的供暖空调系统形式应依据设计建筑的系统形式按照表 A.2.2-2确定;基准建筑的生活热水系统形式和用水定额应与设计建筑一致,热源为燃气锅炉,其能效要求应与参照标准中供暖热源的要求一致。

7 基准建筑的电梯系统形式、类型、台数、设计速度、额定载客人数应与设计建筑一致,电梯待机时的能量需求(输出)为 200W,运行时的特定能量消耗为 1.26mWh/kgm。

8 基准建筑无可再生能源系统。

表 A.2.2-1 基准建筑窗墙面积比信息表

表 A.2.2-2 基准建筑供暖、空调系统形式

A.3 建筑本体节能率

A.3.1 建筑年综合能耗应按下式计算:

EZ=Eh. fi + Ec. fi + El. fi+Ew. fi+Ee. fi (A.3.1)

式中 EZ ——建筑年综合能耗,包括供暖、空调、通风、照明、生活热水、电梯能耗,不包括插座等受个体用户行为影响较大的能源系统消耗,

kWh/a;

Eh ——供暖系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ec ——空调系统的年能源消耗量,kWh/a;

El ——照明系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ew ——生活热水系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ee ——电梯系统的年能源消耗量,kWh/a。

A.3.2 设计建筑年综合能耗应按下式计算:

EZ,PB=Eh,PB.fi + Ec,PB,.fi+ El,PB.fi +Ew,PB.fi +Ee,PB.fi (A.3.2)式中 EZ,PB ——设计建筑年综合能耗,包括供暖、空调、通风、生活热水、照明、

生活热水、电梯能耗, 不包括插座等受个体用户行为影响较大的

能源系统消耗, kWh/a;

Eh,PB ——设计建筑供暖系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ec,PB ——设计建筑空调系统的年能源消耗量,kWh/a;

El,PB ——设计建筑照明系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ew,PB ——设计建筑生活热水系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ee,PB ——设计建筑电梯系统的年能源消耗量,kWh/a。

A.3.3 基准建筑年综合能耗应按下式计算:

EZ,BB=Eh,BB. fi + Ec,BB. fi + El,BB. fi +Ew,BB. fi +Ee,BB. fi (A.3.3)

式中 EZ,BB ——基准建筑年综合能耗,包括供暖、空调、通风、生活热水、照明、生活热水、电梯能耗,不包括炊事、插座等受个体用户行为影

响较大的能源系统消耗, kWh/a;

Eh,BB ——基准建筑供暖系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ec, BB ——基准建筑空调系统的年能源消耗量,kWh/a;

El,BB ——基准建筑照明系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ew,BB ——基准建筑生活热水系统的年能源消耗量,kWh/a;

Ee,BB ——基准建筑电梯系统的年能源消耗量,kWh/a。

A.3.4 设计建筑的单位建筑面积综合能耗应按下式计算:

EUIZ ,PB (A.3.4)

式中 EUIZ ,PB ——设计建筑的单位建筑面积综合能耗,kWh/(m2·a);

A ——建筑面积,m2。

A.3.5 基准建筑的单位建筑面积综合能耗应按下式计算:

EUIZ ,BB (A.3.5)

式中 EUIZ ,BB ——基准建筑的单位建筑面积综合能耗,kWh/(m2·a)。

A.3.6 建筑本体节能率应按下式计算:

式中 EUIZ ,PB ——设计建筑的单位建筑面积综合能耗,kWh/(m2·a);

EUIZ ,BB ——基准建筑的单位建筑面积综合能耗,kWh/(m2·a);

ηe ——建筑本体节能率,%。

A.4 购买的等效电量

A.4.1 年建筑终端等效用电量应按下式计算:

ET (A.4.1)

式中 ET ——年建筑终端等效用电量,kWh/a;

Ei ——第 i 种能源的消耗量,kWh/a 或 m3/a;

i——第 i 种能源类型,主要有市政电力、天然气、可再生能源发电(光伏、风力)等;

fi ——第 i 种能源的能源换算系数,应符合 A.5.1 条的规定。

A.4.2 场地内可再生能源利用量应按下式计算:

REonsite (A.4.2)

式中 REonsite ——建筑场地内可再生能源利用量,kWh/a;

REonsite ,j ——由建筑用地红线内的可再生能源系统产生,并且用于用地红线

内建筑能源需求的可再生能源发电量,kWh/a;

j——由建筑用地红线内的可再生能源系统产生,并且用于满足用地红线内的建筑能源需求的可再生能源发电量,j=太阳能光伏发电、风力发电等;

fj ——第j 种可再生能源的能源换算系数,应符合 A.5.1 条的规定。

A.4.3 年购买的等效电量按下式计算:

EU = ET _ REonsite (A.4.3)

式中 REonsite ——建筑场地内可再生能源利用量,kWh/a;

EU ——年购买的等效电量,kWh/a;

ET ——年建筑终端等效用电量,kWh/a。

A.5 各类能源折算等效电系数

A.5.1 各种能源的等效电折算系数应按照表 A.5.1 确定。

表 A.5.1 各种能源等效电折算系数

注:本表数据引自《建筑能耗数据分类及表示方法》JG/T358-2012、《公共建筑能耗远程监测系统技术规程》JGJ/T285-2014。

本导则用词说明

1 为便于在执行本导则条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先这样做的:正面词采用“宜” ,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,可采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“ 应符合 的规定 ”或“ 应按 执行”。

引用标准名录

1 《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB 20052

2 《微型计算机能效限定值及能效等级》GB 28380

3 《电动汽车交流充电桩电能计量》GB/T 28569

4 《普通照明用非定向自镇流LED灯能效限定值及能效等级》GB 30255

5 《中低压直流配电电压导则》GB/T 35727

6 《建筑给水排水设计规范》GB 50015

7 《建筑设计防火规范》GB 50016

8 《建筑照明设计标准》GB 50034

9 《供配电系统设计规范》GB 50052

10 《民用建筑隔声设计规范》GB 50118

11 《民用建筑热工设计规范》GB 50176

12 《公共建筑节能设计标准》GB 50189

13 《智能建筑设计标准》GB 50314

14 《民用建筑太阳能热水系统应用技术标准》GB 50364

15 《绿色建筑评价标准》GB/T 50378

16 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736

17 《民用建筑室内热湿环境评价标准》GB/T 50785

18 《电化学储能电站设计规范》GB 51048

19 《近零能耗建筑技术标准》GB 51350

20 《民用建筑电气设计规范》JGJ 16

21 《城市夜景照明设计规范》JGJ/T 163

25 《建筑节能气象参数标准》JGJ/T 346

26 《建筑能耗数据分类及表示方法》JG/T 358

27 《民用建筑绿色性能计算规程》JGJ/T 449

28 《公共建筑节能设计标准》广东省实施细则DBJ 15-51

29 《深圳市公共建筑节能设计规范》SJG 44

30 《健康建筑评价标准》T/ASC02

31 《民用建筑室内空气质量监测仪》T/CSUS02

32 《民用建筑低压直流配电系统设计导则》T/CABEE

团 体 标 准

夏热冬暖地区净零能耗公共建筑

技术导则

T/CABEE 004-2019

条文说明

编 制 说 明

《夏热冬暖地区净零能耗公共建筑技术导则》T/ CABEE-004-2019 中国建筑节能协会 2019 年 12 月 27 日以国建节协[2019]26 号公告批准、发布。

本导则在编制过程中,编制组进行了深入、广泛地调查研究,借鉴了国际和国家零能耗建筑相关标准成果,对“净零能耗建筑”的定义和内涵进行了拓展,并结合夏热冬暖地区典型净零能耗公共建筑案例研究,提出了夏热冬暖地区净零能耗公共建筑的室内环境参数、能耗指标、规划与建筑、设备系统、分布式太阳能与储能、监测与运行控制方面的技术要求和措施,为夏热冬暖地区净零能耗建筑的实施提供了规划、设计和运行指导。

本导则实施将对推动夏热冬暖地区迈向更高水平的建筑节能、提升建筑室内环境品质、调整建筑能源消费结构、促进建筑节能产业转型升级、引导健康的用能行为方式起到积极导向作用。

为了便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本导则时能正确理解和执行条文规定,导则编制组按章、节、条顺序编制了本导则的条文说明,对条文规定的目的、依据及执行中需注意的有关事项进行了说明。但

是,本条文说明不具备与导则正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

1 总 则

1.0.1 我国正处在城镇化快速发展时期,经济社会快速发展和人民生活水平不断提高,导致能源和环境矛盾日益突出,建筑能耗总量和能耗强度上行压力不断加大。实施能源资源消费革命发展战略,推进城乡发展从粗放型向绿色低碳型转变,对实现新型城镇化,建设生态文明具有重要意义。

2015 年 12 月,第 21 次联合国气候变化大会(COP21)在巴黎召开,大会首次将建筑节能单独列为会议议题。会议主办方联合国环境署表示,建筑全寿命期产生的碳排放占全球碳排放总量的 30%,如按现有速度继续增长,到 2050 年,建筑相关碳排放将翻倍,因此针对建筑物展开专项节能减排工作非常必要。联合国环境署表示,通过建筑节能标准不断提升,引导新建建筑和既有建筑逐步提高节能减排性能,使其在规划设计阶段较原有水平大幅降低能源需求,再通过可再生能源满足剩余能源供给,最终使建筑物达到零能耗是建筑节能工作发展方向。

从世界范围看,美国、日本、韩国等发达国家和欧盟盟国为应对气候变化和极端天气、实现可持续发展战略,都积极制定建筑物迈向更低能耗的中长期(2020、 2030、2050)发展目标和政策,并建立适合本国特点的技术标准及技术体系,推动建筑物迈向更低能耗正在成为全球建筑节能的发展趋势。

我国“零能耗建筑” 的研究与实践起步较晚。2002 年开始的中瑞超低能耗建筑合作,2010 年上海世博会的英国零碳馆和德国汉堡之家是我国建筑物迈向更低能耗的初步探索。2012 年,在中国住房和城乡建设部与德国联邦交通、建设及城市发展部的支持下,住房城乡建设部科技发展促进中心与德国能源署引进德国建筑节能技术,建设了河北秦皇岛在水一方、黑龙江哈尔滨溪树庭院等超低能耗建筑示范工程。2013 年起,中美清洁能源联合研究中心建筑节能工作组开展了近零能耗建筑、零能耗建筑节能技术领域的研究与合作,建造完成中国建筑科学研究院近零能耗建筑等示范工程,取得了非常好的节能效果和广泛的社会影响。 2015 年 11 月,住建部颁布《被动式超低能耗绿色建筑技术导则(居住建筑)》,同年河北省组织编写了我国首部地方低能耗建筑标准《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》DB13(J)/T177-2015 颁布实施,严寒及寒冷地区的山东、黑龙江、北京等省市陆续颁布了地方被动式超低能耗建筑节能设计标准,但夏热冬暖地区尚未颁布超低能耗建筑、近零能耗建筑、净零能耗建筑相关标准。

因此,非常有必要开展夏热冬暖地区净零能耗建筑技术体系的研究,并结合夏热冬暖地区的气候特征、建筑特点、用能需求特点、生活习惯及用能方式等实际情况,编制适宜的夏热冬暖地区净零能耗建筑技术标准或导则,为推动该地区净零能耗建筑建设提供技术支撑。

1.0.2 我国幅员辽阔,各地气候差异较大,全国热工设计分区将全国建筑气候分

区划分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区五大部分。夏热冬暖地区位于我国东南部沿海地区,在北纬 27。以南,东经 97。以东,包括海南全境,广东大部,广西大部,福建半境(东南部),云南小部分,以及香港、澳门和台湾。

图 1.0.2 夏热冬暖地区气候分区图

因公共建筑类型较多,不同类型的建筑用能特点差异较大,能效指标及所适用的技术措施也有所差异。从净零能耗建筑目标可达性的角度出发,建议优先选取容易实现净零能耗建筑目标的办公建筑和教育建筑实施净零能耗建筑。

1.0.3 本导则对夏热冬暖地区净零能耗建筑的技术指标和应采取的节能措施作出了规定。但建筑节能涉及的专业较多,相关专业均制定了相应的标准,并作出了节能规定。在进行建筑节能设计时,除应符合本导则外,尚应符合国家现行的有关标准的规定。

2 术 语

2.0.1 “零能耗建筑”(zero energy building)一词源于美国。美国能源部建筑技术项目在《建筑技术项目 2008-2012 规划》中提出,建筑节能发展的战略目标是使“零能耗住宅”(zero energy home)在 2020 年达到市场可行,使“零能耗建筑”(zero energy building)在 2025 年可商业化。“零能耗住宅”指通过利用可再生能源发电,建筑物每年产生的能量与消耗的能量达到平衡的 3 层及以下的低层居住建筑。 “零能耗建筑”包括 4 层及以上的中高层居住建筑和公共建筑,其技术路线为使用更加高效的建筑围护结构、建筑能源系统和家用电器,使建筑物的全年能耗降低为目前的 25%-30% ,由可再生能源对其供电,达到全年用能平衡。美国对“零能耗建筑”这一名词的使用,也经过多次变更,先后使用过“zero net energy building”、 “net zero energy building”等词语,最终,2015 年 9 月,美国能源部与美国国家科学技术学会(National Science and Technology Council ,NSTC) 合作编制了《零能耗建筑的通用定义》(A Common Definition for Zero Energy Buildings)将“零能耗建筑”(Zero Energy Buildings ,ZEB)定义为:以一次能源为衡量单位,每年实际输入的能源小于或等于现场输出的可再生能源的节能建筑。

日本的“零能耗建筑”(Zero Energy Building)最初是由日本空气调节和卫生工程师学会( SHASE)在 2015 年 9 月发布的《ZEB (ネット ・ ゼロ ・ エネルギー ・ ビル)の定義と評価方法》 SHASE-G 0017-2015 标准中提出。2015 年 12 月,日本经济产业省(METI)在 SHASE 的基础上制定了零能耗建筑发展路线图,并给出了“零能耗建筑” 的官方定义:通过先进建筑设计降低能耗,通过被动房技术有效利用自然能源,通过采用高效设备系统保持室内环境质量的同时实现高效节能,在此基础上利用可再生能源提高建筑能源自给,年一次能源消耗量为零或为负的建筑。

我国《近零能耗建筑技术标准》GB/T 51350-2019 对“零能耗建筑”(Zero Energy Building)的定义为: 零能耗建筑能是近零能耗建筑的高级表现形式,其室内环境参数与近零能耗建筑相同,充分利用建筑本体和周边的可再生能源资源,使可再生能源年产能大于或等于建筑全年全部用能的建筑。

从世界各国“零能耗建筑” 的定义来看,虽然定义内涵不尽相同,但其共同点是:关注的是年度能源总量平衡,即“年可再生能源产能量与年建筑用能量的平衡” ,没有考虑可再生能源产能与建筑用能在时间尺度的不同步性对能源供需平衡的影响以及相应的技术措施。

仅从终端用户角度考虑,从电网购买电量(输入能源)等于向电网输出的可再生能源发电量(输出能源)即可达到“零能耗建筑”,但是终端用户需要买电的时候,是否是电网需求的高峰?终端用户向电网出售电量的时候,电网是否需要

这部分电量?以办公建筑为例,在工作日办公建筑用电高峰时段,由于建筑终端可再生能源发电不足以满足全部用电负荷需求,需要从电网购买电量,但此时也是电网供电高峰时段,为满足高峰时段用电负荷,需要新建调峰电厂和输配电网设施,无疑将增加能源供应和输配系统的总投资;在休息日办公建筑用电低谷时段,建筑终端可再生能源发电远大于终端用电负荷需求,需要向电网出售可再生能源电量,但此时也是电网供电低谷时段,电网往往并不需要这部分电量这实质上相当于把终端用户需要承担的调节供需平衡的投资全部转嫁给发电厂和电网来承担,而这部分投资最终会通过向终端用户收取电费的方式来回收。同时,为了维持电网的安全、可靠、稳定运行和经济性,电网通常会限制终端可再生能源电力上网比例,这样终端多余的可再生能源发电会被弃用,导致无法实现真正的“零能耗建筑” 。以办公建筑为例,建筑终端用能负荷呈现明显的昼夜波动、工作日与休息日和季节负荷波动,而太阳能光伏发电受太阳辐射和云量的影响,呈现出昼夜波动和季节波动。图 2.0.1 为深圳某办公建筑夏季典型周光伏、市电运行功率(年光伏发电量=年用电量)。该建筑年用电量为 20 万 kWh ,峰值电负荷为102kW ,当年光伏发电量等于年用电量时,太阳能光伏装机容量为 171kWp。但由于光伏发电与负荷需求时间不同步,在不采用储能技术的情况下,仍然需要从电网买电才能实现供需平衡,年购买市电量占建筑终端总用能量的 38%。可见,仅采用太阳能光伏和市政电力供电时,“年可再生能源产能量等于年建筑用能量”并不能实现真正的“零能耗建筑”(年常规能源消耗量为零)。要实现真正的“零能耗建筑” ,不仅要求场地内要有足够大的面积安装太阳能光伏板,使得年光伏发电量等于年建筑用能量,而且必须增加大容量的储能系统来储存多余的光伏发电量。在当前的技术条件下,实现非常困难。

图 2.0.1 深圳某办公建筑夏季典型周光伏、市电运行功率(年光伏发电量=年用电量)

综上所述,“净零能耗建筑”仅从年可再生能源产能量与年建筑用能量的平衡

角度衡量是不全面的。因此,本导则从操作层面出发,充分考虑可再生能源产能与建筑用能在时间尺度的不同步性,使其在操作层面具备可行性、经济性、和推广价值,所定义的“净零能耗建筑”具备以下特征:

(1)应通过被动式建筑节能技术和高效主动式建筑节能技术,最大幅度降低建筑终端用能需求和能耗,使其建筑本体节能率不低于现行国家标准《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350-2019)的要求。

(2)充分利用场地内可再生能源资源(包括建筑本体和场地红线内的可再生能源,占终端用能量 50%以上),最大幅度降低建筑的常规能源消耗量,以最少的能源消耗提供舒适的室内环境。

(3)应合理配置可再生能源和储能系统容量,大幅度降低常规能源峰值负荷,实现年购买的等效电量小于或等于建筑终端等效用电量的 30%,成为电网友好型的建筑负载。

世界各国“零能耗建筑” 的定义中基本都涵盖以下基本要素:能源核算边界、能耗计算范围、能源衡量方式和能源平衡周期。

“ 能源核算边界”主要影响可再生能源利用量的大小。根据可再生能源来源的不同,能源核算边界分为四类:第一类是建筑本体,可再生能源核算范围仅包括建筑屋顶或立面的可再生能源系统产能;第二类是场地边界,通常以建筑用地红线为边界,可再生能源核算包括场地内和建筑本体的可再生能源系统产能;第三类是场地外同一社区或管理区域边界,可再生能源核算范围包括建筑本体、场地内及场地外附近的可再生能源系统产能(附近的可再生能源是指同一业主或物业管理区域的可再生能源);第四类是场地外边界,可再生能源核算范围包括建筑本体、场地内及附近的可再生能源系统产能和购买的绿色电力证书。四类边界范围逐渐扩大,其中:美国的“零能耗建筑”采用场地边界(第二类边界),欧盟的“近零能耗建筑”、韩国的“零能耗建筑”采用第三类边界;日本经济产业省(METI)的官方零能耗建筑定义采用场地边界(第二类边界);我国国家标准中的“近零能耗建筑”采用第三类边界,“零能耗建筑”原则上采用“第三类边界”,但是当建筑已满足近零能耗建筑,仅靠场地内和周边可再生能源无法实现零能耗建筑目标时,允许外购可再生能源实现零能耗建筑,即第四类边界。本导则遵循最大化利用场地内可再生能源资源的原则,借鉴国际先进标准,并适度考虑与现有国家标准的衔接,“净零能耗建筑”采用场地边界(第二类边界)。

“ 能耗计算范围”主要影响建筑用能量的大小。由于各国的气候条件、建筑特点、用能特点和技术经济水平参差不齐,世界各国“零能耗建筑” 的建筑能耗计算范围存在较大的差异。其中:美国 “零能耗建筑” 的能耗计算范围为建筑终端全部用能量,包括:供暖、通风、空调、室内和室外照明、生活热水、插座负载、生产能耗及建筑内的交通能耗(如电动车的充电能耗); 日本经济产业省 “零能耗建筑” 的能耗计算范围为:供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯,不包括

插座、家用电器及场地内交通设施能耗;韩国的“零能耗建筑” 能耗计算范围仅包括:供暖、通风、空调、照明、生活热水,不包括电梯、插座、家用电器及场地内交通设施能耗;欧盟“近零能耗建筑” 的能耗计算范围为:供暖、通风、空调、照明、生活热水、插座及家用电器,不包括电梯及建筑内的交通能耗。我国“零能耗建筑” 的能耗计算范围为建筑终端全部用能量,包括供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯、插座等。本导则综合考虑与国际接轨、与现行国家标准的衔接,“净零能耗建筑” 的能耗计算范围与国家标准一致,即:终端全部用能量。

“ 能源衡量方式”通常有:一次能源、终端能源、碳排放量和能源成本。“终端能源”是通过市政电表、燃气表计量的建筑用能量,直观反映了建筑实际用能量,但对于终端能源种类较多的建筑,无法直接比较建筑能耗的高低。“ 能源成本” 与“终端能源”类似,直观反映了能源消耗的费用,但是无法体现能耗量和能源的环境效益。“一次能源”采用统一的折算方法将终端不同种类能源折算为一次能源,考虑了能源输配损失,反映了满足终端用能需求所需消耗的全部能源量,便于全面、统一比较采用了不同种类能源的建筑能耗高低,但是不同种类能源的折算系数需要经过大量的统计数据确定;“碳排放量”与“一次能源”类似,将不同种类能源按照规定的碳排放系数计算,反映了满足终端用能需求所需消耗的全部能源的碳排放量,便于全面、统一比较采用了不同种类能源的建筑的碳排放,但是不同种类能源的碳排放系数需要经过大量的统计数据确定。 目前,虽然国际上主要采用“一次能源”,但是考虑夏热冬暖地区公共建筑能耗以电力为主的特点,本导则中采用“终端能源”,并以能源消耗实物量最多的电力为计算单位,将其他种类能源按照“等效电法”统一折算为电力。

“ 能源平衡周期”有“年”和“全生命期” 。 目前国际和国家标准都采用“年”为平衡周期,本导则中“净零能耗建筑” 的平衡周期与国际和国家标准一致,以“年”为平衡周期。

图 2.0.1-3 能源核算边界

图 2.0.1-4 世界各国零能耗建筑能耗计算范围

2.0.2 建筑终端等效用电量包括满足终端全部用能需求所消耗的市政电力、天然气、可再生能源发电(光伏、风力)等各种能源,不同能源按照本导则附录 A.5的方法统一折算为等效电。

2.0.3 由建筑用地红线内的可再生能源系统(包括建筑本体和场地上的可再生能源系统)产生的能量,且用于满足用地红线内建筑用能需求的部分,输出到用地红线外的可再生能源不计入场地内可再生能源。本导则中可再生能源利用量包含的能源类型为:太阳能光伏发电量、风力发电量等可再生能源发电量。

2.0.4 本条引用《建筑节能基本术语标准》GB/T 51140-2015 中的定义。

被动式建筑节能技术是指以非建筑设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术,具体指通过对建筑形态的合理规划布局、建筑朝向、开口位置及大小的合理设计充分利用自然条件(如:自然通风、天然采光),采用围护结构保温、隔热、遮阳等技术手段,实现建筑供暖、空调、通风、照明能耗降低的节能技术。

2.0.5 主动式建筑节能技术是与 “被动式建筑节能技术”相对而言的,需要采用建筑设备主动干预实现建筑节能的技术,包括:采用高效能源设备及系统(如:建筑供暖、通风、空调、照明、生活热水

资源下载此资源下载价格为6金币立即购买,VIP免费

1.本站大部份文档均属免费,部份收费文档,经过本站分类整理,花了精力和时间,收费文档是为了网站运营成本等费用开支;
2.购买会员(或单次下载)即视为对网站的赞助、打赏,非商业交易行为(不认同此观点请勿支付)请慎重考虑;
3.所有收费文档都真实可靠,为了节约成本,文档在网站前台不做预览,如果付费后,与实际文档不符合,都可以加微信号:pdftj888申请退款;
4.付费下载过程中,如果遇到下载问题,都可以加微信号pdftj888解决;
5.手机支付,尽量选择支付宝支付;
6.如图集或者标准不清楚,在本站找不到您需要的规范和图集,希望增加资料等任何问题,可联系微信号:pdftj888解决;

文档天下
  • 本文由 发表于 2026年5月19日 14:47:34
  • 转载请务必保留本文链接:https://www.998pdf.com/73861.html
匿名

发表评论

匿名网友 填写信息

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: