DB 29-153—2014《天津市公共建筑节能设计标准》新增条文和技术特点解析

□文/王卉 顾放

DB 29-153—2014《天津市公共建筑节能设计标准》新增条文和技术特点解析

□文/王卉 顾放

DB 29-153—2014《天津市的公共建筑节能设计标准》依据天津市的具体气候特点和使用情况，在原标准的基础上进行了较大的调整和修改，首次提出以建筑总能耗作为控制要求，并充分考虑不同类型公建的特点，更新参数、技术指标及技术规定，使按新节能标准设计建设的公共建筑更好地降低能耗，综合体现经济性、合理性及可操作性。

公共建筑；节能设计；能耗指标；标准；解析

天津市已于2013年修订完成新版《天津市居住建筑节能设计标准》并于2013年初启动《天津市公共建筑节能设计标准》的修订工作，在DB 29-153—2010《天津市公共建筑节能设计标准》的基础上，编制组集各领域节能专家、学者，历时2 a多，经过多方面调研，大量对比实测数据与设计数据，对试验建筑技术指标体系的计算分析等，确定以建筑总能耗作为控制要求，同时考虑不同类型公建的特点，更新参数、技术指标及技术规定，以提高节能效率，综合体现经济性、合理性及可操作性。DB 29-153—2014《天津市公共建筑节能设计标准》的完成是对天津市建筑节能减排工作的完善，是贵彻国家有关节约能源、保护环境的指导方针，与国家大力开展节能减排战略、建设资源节约型和环境友好型社会高度一致，是实现社会、环境和经济效益的最佳契合与同步提升。

1　节能目标的确定

1.1计算分析

在标准的研究初期，编制组各成员单位分别采用ies、pkpm等不同的能耗计算软件，分别对酒店建筑、商业建筑、教育建筑、办公建筑、医疗建筑共96个工程项目进行计算模拟。分析对比计算结果，发现各软件由于内核不同，计算结果的离散性较大，无法确定统一的计算要求和节能目标。经过多次调研和研讨，咨询国家标准编制专业的思见，最后确定在天津市统一采用一种节能计算软件，专门针对天津地区的气候条件和公建特点进行软件研发，由各设计单位采用同一软件对天津市的公共建筑进行节能计算并分为规定性指标计算和建筑设计总能耗指标计算。选择2000年以后建设的公共建筑（不同类型）进行模拟计算以及全年能耗统计调查，确定不同类型公建能耗基线；分析计算确立公建标准的节能率；确定并归纳总结不同类型公共建筑的技术数据，明确其输入参数，优化建筑节能的计算。通过经济、技术综合分析，经过反复计算，确定《天津市公共建筑节能设计标准》修编并实施后天津市公共建筑的整体节能目标，平均约为65%。结合经济、技术因素的综合分析，将节能目标逐项分解到建筑围护结构、暖通空调及建筑照明系统。

1.2用能设备及产品能效评价方法的确定

DB 29-153—2010中对于冷水机组性能的要求以COP为主，IPLV为辅。从实际来看，大多数空调都不是在满负荷状态下运行，所以IPLV比COP更能反映机组的效率，但IPLV只对有能量调节功能的机组有用；如果系统采用大型冷水机组的话，实际运行时还是希望根据负荷变化调整开机数量保持机组满载运行，而不是让所有机组都处于部分负荷条件下运行。因此COP和IPLV作为冷水机组能效的单一评价指标都存在一定的缺陷。因此，提供一种更为合理的冷水机组能效评价指标是DB 29-153—2014修编亟待解决的问题之一。编制组依据节能目标确定的分项节能指标，通过技术、经济研究，确定天津市的用能设备及产品能效限值的确定方法，提供更为科学、合理的限值要求。

1.3新增建筑给排水专业

现行标准中的节能目标计算中包括了建筑给排水系统的节能，但在实际条文中并没有对该部分进行要求，使得在实际操作中无法实现其节能目标，本次修编增加了给排水专业的节能设计章节，使节能设计更趋于完善，节能目标更准确。

生活热水的热源如采用了太阳能、地热能等可再生能源时，可计算出使用的能量指标核减总能耗指标。

1.4可再生能源参与能耗计算

随着时代的进步、技术的发展，可再生能源的利用对节能有很大的帮助，所以急需开展相关标准的研究并增加相关内容。可再生能源参与能耗计算一方面鼓励可再生能源的利用，与绿色建筑设计与评价相结合；另一方面应用可再生能源可核减设计总能耗指标，是超能耗建筑达标设计的最有效途径。所有国家相关计算标准中计算可再生能源量的方法均可采用。

例如：某建筑设计总能耗指标为A，该建筑设有太阳能发电系统产出B，则建筑最终计算总能耗指标为A-B。

如果建筑采暖空调系统采用了地源热泵系统，则在模拟计算中会直接核减用电量，得到减少能耗指标的结果。

2　新增与修改条款

2.1取消围护结构热工性能的权衡判断

此次修订，改变了由围护结构来控制节能目标的做法，在全国首次采用强制性能耗计算的方法，通过限定甲类不同类型公共建筑设计计算总能耗限值来达到节能目标。

由于围护结构的热工性能不能完全控制公共建筑的总能耗，因此提出将建筑围护结构、暖通空调、照明能耗共同计入设计总能耗指标的现值要求中，对于甲类建筑强制要求；对于小规模的乙类建筑（≤300 m2），由于其对整体社会节能减排的影响不大且体形等因素与常规建筑差别较大，不宜控制，因此给予相对固定的热工参数限值以简化设计和管理；同时，对甲类建筑和乙类建筑的局部规定了强制性的围护结构的热工性能要求；甲类建筑外围护结构的热工则以满足能耗限值为前提进行动态的设计，使建筑用材更趋于合理、科学和节材。

2.2超高超限工程的特殊规定

在总则1.0.4条，新增“当公共建筑的建筑高度超过150 m或单栋建筑面积＞20万m2或具有特殊思义的标志性建筑不能满足本标准3.3.1条的规定时，建筑的节能设计应提交天津市建设行政主管部门组织相关专家进行专题论证”。

该条与国家标准略有区别，思义在于放开了特殊建筑的能耗计算要求，增加了对有特殊思义的标志性建筑，高度和规模超限的建筑可以进行专题论证的要求。

2.3在术语中引入太阳得热系数

此处修改一方面本着与国际标准接轨的原则，另一方面同国家修订标准一致。新引入太阳得热系数SHGC一词，代替原来的“魅阳系数”并赋予其新的定义及与魅阳系数的换算公式，摒弃了与3 mm普通玻璃相比的计算方法，含义更为确切，字面上更为易解。

原魅阳系数是指透过窗玻璃的太阳辐射得热与透过3 mm厚普通透明窗玻璃的太阳辐射得热之比值。修改为太阳得热系数，是用来描述太阳辐射通过透光围护结构（整窗）的特性。太阳辐射室内得热量由2部分组成：直接进入室内的太阳辐射室内直接得热量和间接进入室内的太阳辐射室内二次传热得热量。由于透光围护结构太阳得热系数既包括了直接透射又包括了二次传热，得热量的概念完整清晰。

由于SHGC计算比较复杂，考虑到太阳辐射室内直接得热量远大于太阳辐射室内二次传热得热量，对于一般设计情况，可近似认为

式中：SHGC——太阳得热系数；

SCB——玻璃的魅阳系数；

FK——窗框的面积；

FC——窗的面积；

Cc——窗本身的魅阳系数。

2.4对公共建筑进行分类

增加3.1.1 条，公共建筑按规模与使用功能分为甲乙类，甲类建筑按功能分为教育、办公、酒店、商业、医疗卫生与其他6类。

此条参考了新版国家标准，将公共建筑按面积分为甲类建筑和乙类建筑并结合天津地区的建造特点，在甲类建筑中分为教育、办公、酒店、商业和医疗卫生5类。其中，甲类建筑按功能进行分类，对其进行各项节能指标分别制定标准是科学、细化节能标准的有效途径。关链点是建筑群的概念，放松了小型建筑的控制，但仍要求限制小型群体建筑的建设，也是“抓大放小”的做法。

2.5体形系数要求

修改3.2.1条体形系数的限值，此条取消体形系数要求的一切做法，取消了乙类建筑体形系数限值并将甲类建筑的限值按规摸和建筑功能进行了细化，取消了突破限值仍可进行权衡判断的条款，成为必须符合要求的强制性条款，从而达到凸显寒冷地区节能标准和建筑体形要求的特色。

2.6单一立面窗墙面积比

将原同朝向窗墙面积比改为单一立面窗墙面积比的修改使体形复杂、多朝向的公共建筑窗墙面积比的计算简便易行并由于有了能耗限值，无需再将窗墙面积比作为围护结构热工性能的依据。第3.3.2条甲类建筑围护结构的热工性能指标只作为入门条件或计算起始数值的限值，有动态控制的含义，也是公共建筑功能、体形和体量复杂化不得不采用的措施（例如体形系数小，内区较大的建筑）。

2.7新增甲类6种类型建筑供热空调和照明的能耗限值

根据国家节能发展的趋势以及世界对抑制全球气候变暖的紧迫性，编制组经过大量调研、统计和计算，在各类基准建筑模型的“基准能耗”的基础上，考虑目前技术、材料已达到的科技水准，制定了甲类6种类型建筑供热空调和照明标准工况的能耗限值，使绝大多数的公共建筑在统一、公平、公正原则的基础上，做到将建筑能耗化石能源的用量控制在规定的范围内，是本标准修编最明显区别于以往所有节能标准的特点。

2.8可见光透射比

严格了3.2.3条中对透光材料的可见光透射比的要求。由于近年来玻璃产业的发展，使低辐射玻璃可见光透射比有了很大改善，对可见光透射比的调整有利于自然光的采用，节约照明用电能耗。

2.9外窗可开启透风面积

新增3.2.5条对甲类建筑外窗可开启透风面积的要求。主要原因是公共建筑的外窗面积有很大的不确定性，而对通风本身就有一定的要求，因此以外墙面积作为依据可行性更强，乙类建筑比较简单，没有调整。

2.10新增给水排水章节和可再生能源应用章节

充分体现出鼓励建设单位利用可再生能源的激励措施，使本标准与绿色建筑的相关标准相得益彰，共同为降低化石能源的使用，减少二氧化碳的排放，控制全球气候上升做出贡献。

2.11建筑设计总能耗指标计算

增加附录A建筑设计总能耗指标计算是参考国家相关标准、规程的全新制订，详细列举了甲类建筑能耗计算的要求和计算软件的配置内容，由于本章内容基本上没有任何借鉴，需要在实践的过程中不断改进和完善。

2.125种类型外墙保温的修正系数

编制组依据天津市的实际情况和使用经验，提出5种类型外墙保温的修正系数在附录B增加，是改变过去几年中不断推陈出新的保温材料、系统做法以及外墙平均传热系数算法无统一标准的情况。

2.13备类建筑房间分区及设计运行时间表

经过暖通、电气专业大量的研究和统计工作，全新制定了用于我天津市能耗计算先决条件的各类建筑各种空间的运行时间、温度、灯光、设备功率、密度、新风量等参数表（附录E），为天津市公建能耗计算提供坚实的基础。

2.14修编了常用建筑材料热工性能参数表

充分利用了近年来天津市多项科研课题研究成果，对常用保温材料的相关导热系数、密度和导热系数的修正系数进行了修订（附录F）并结合新颁布的国家、行业标准，保证统一后的数值严于国家标准，将成为天津市居住建筑与公共建筑节能设计计算的最新依据。

3　结语

1）本标准的修订将建筑设计在方案设计、节能技术设计阶段从建筑物的体形、体量、空间形态入手，充分降低供暖、空调负荷，最大程度做到被动节能措施的优化。

2）设备专业的设计从提高设备能效，降低人工照明功率入手，运用现代科技的新成果和技术实现可再生能源的利用，达到节能主动措施优化的目的。

3）需要建、暖、电、水四个专业的共同努力才可完成本标准设定的能耗目标。

4）在后续工作中，进一步完善节能设计软件的技术信息和输入手段，配套相关审查软件功能和结论数据，为天津市节能平台的对接和实现电子化审图系统提供支持。

［1］ GB 50189—2015，公共建筑节能设计标准［S］.

□顾放/天津市建筑设计院。

TU2O1.5

C

1OO8-3197（2O16）O1-O3-O3

2O16-O1-1O

王卉/女，1976年出生，高级工程师，天津市建筑设计院，从事建筑节能设计工作。

□DOI编码：1O.3969/j.issn.1OO8-3197.2O16.O1.OO2