摘 要：總結(jié)了目前已有的各種
建筑能耗的評(píng)價(jià)方式，包括規(guī)定性指標(biāo)，綜合性指以及建立在建筑能耗模擬上的年能耗評(píng)價(jià)等方法，并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最后闡明了完善建筑能耗評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)工作的意義。
關(guān)鍵詞：建筑能耗 模擬分析 節(jié)能
1．前言
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高和
采暖空調(diào)的越來(lái)越普及，建筑能耗占總建筑能耗的比例呈逐年上升趨勢(shì)，采暖空調(diào)能耗也越來(lái)越高。
建筑節(jié)能就是在這種環(huán)境下提出來(lái)的一項(xiàng)措施，建筑節(jié)能措施是改善室內(nèi)熱舒適環(huán)境和減少建筑能源消耗的重要手段。近年來(lái)隨著全國(guó)建筑產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，大量的新型建筑
節(jié)能技術(shù)得到了廣泛的推廣及應(yīng)用，一系列與節(jié)能相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)也相繼出臺(tái)對(duì)各種建筑提出了節(jié)能要求。正確評(píng)價(jià)建筑的節(jié)能效果，合理推廣適用的節(jié)能技術(shù)和措施已成為實(shí)現(xiàn)居住建筑節(jié)能的關(guān)鍵。
本文主要針對(duì)目前已有的建筑能耗評(píng)價(jià)方法分別加以闡述并進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)分析。
2. 建筑的能耗評(píng)價(jià)方式
在各種
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中，對(duì)建筑能耗的定量分析可以分為以下幾種評(píng)價(jià)方法：
一是規(guī)定性指標(biāo)（Compulsory Index），即對(duì)各能耗系統(tǒng)的最高能耗進(jìn)行規(guī)定。該方法可以進(jìn)一步細(xì)分為兩類。
一類是對(duì)建筑的各組成元素進(jìn)行規(guī)定，如建筑
圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻體、屋面、
門(mén)窗）的
傳熱系數(shù)、體形系數(shù)、
窗墻比、
遮陽(yáng)，以及采暖、空調(diào)、照明
設(shè)備最小能效指標(biāo)等規(guī)定一個(gè)限值。具體參數(shù)有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部位的傳熱系數(shù)K(U-＆#118alue)或傳熱
熱阻R，
熱損失系數(shù)（規(guī)定每度室內(nèi)外溫差單位時(shí)間每平方米建筑面積的熱損失不超過(guò)法定的指標(biāo)，W/m2℃），空調(diào)系統(tǒng)的季節(jié)能效比SEER(Seasonal Energy Efficiency Ratio)，供熱季節(jié)性能系數(shù)HSPF(Heating Season Performance Factor)，綜合部分負(fù)荷IPLV(Integrated Part Load ＆#118alue)，能效比EER(Energy Efficiency Ratio)，能效系數(shù)COP 等。
然而，建筑的設(shè)計(jì)日趨多樣化和個(gè)性化，許多建筑往往不能完全滿足這些規(guī)定性指標(biāo)的要求，例如南向外墻采用大面積
玻璃窗導(dǎo)致南向窗墻比超標(biāo)，建筑體形復(fù)雜多變導(dǎo)致體形系數(shù)過(guò)大等。因此，這種分項(xiàng)指標(biāo)由于過(guò)于具體，而且各指標(biāo)評(píng)價(jià)相對(duì)獨(dú)立，缺乏有效的關(guān)聯(lián)，無(wú)法進(jìn)行建筑各部分能耗綜合全面的分析；各個(gè)指標(biāo)規(guī)定太死板，也限制了建筑師的設(shè)計(jì)自由和創(chuàng)造性。
另一類是對(duì)各能耗系統(tǒng)的總性能進(jìn)行規(guī)定，即不具體規(guī)定建筑局部的
熱工性能，允許設(shè)計(jì)師在某個(gè)環(huán)節(jié)有一定的突破，但在整個(gè)綜合能耗上滿足規(guī)定，從而給設(shè)計(jì)師較大自由發(fā)揮的空間。如圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綜合指標(biāo)：綜合傳熱值OTTV(Overall Thermal Transfer ＆#118alue)，周邊全年負(fù)荷系數(shù)PAL(Perimeter Annual Load)，空調(diào)系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)：空調(diào)能量消耗系數(shù)CEC/AC(Co-efficient of energy consumption for air conditioning )等。該指標(biāo)滿足了設(shè)計(jì)師、設(shè)備工程師自由設(shè)計(jì)和建筑節(jié)能規(guī)范控制兩方面的需求。
二是綜合性指標(biāo)（Integrated Index），即綜合影響建筑能耗各個(gè)方面的因素，包括建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，空調(diào)系統(tǒng)，其他建筑設(shè)備等，通過(guò)建筑能耗的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以建筑實(shí)際的能耗數(shù)據(jù)（如耗電量、耗煤量、天然氣消耗等）作為表達(dá)建筑能耗現(xiàn)狀的指標(biāo)。
以年能耗作為評(píng)價(jià)指標(biāo)的一類方法其優(yōu)點(diǎn)是顯著的：計(jì)算（統(tǒng)計(jì)）方法明確，客觀，能夠比較廣泛地從各個(gè)側(cè)面反映了建筑的綜合能耗性能，而且可以方便的轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，直接與建筑運(yùn)行的成本相關(guān)聯(lián)，比較容易被接受和運(yùn)用。
然而這類數(shù)據(jù)并不能全面地評(píng)價(jià)現(xiàn)有建筑能耗狀況，建筑能耗與許多主觀、客觀因素相關(guān)，這種籠統(tǒng)地評(píng)價(jià)，并沒(méi)有考慮到影響建筑能耗的各個(gè)相互關(guān)聯(lián)的因素，給出的一個(gè)絕對(duì)指標(biāo)不足以反映建筑節(jié)能的潛力（能耗數(shù)據(jù)高可能因?yàn)樾枨蟊旧砭透撸部赡芙ㄖO(shè)計(jì)不合理，設(shè)備維護(hù)管理不善等等原因）。
三是建立在建筑能耗模擬上的年能耗評(píng)價(jià)。據(jù)有代表意義的是ASHARE90.1 提出的能量費(fèi)用預(yù)算法（能耗準(zhǔn)則數(shù)）。
根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)的建筑物構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)建筑物，然后能耗模擬計(jì)算軟件分別計(jì)算設(shè)計(jì)建筑物的年能耗費(fèi)用(DEC)和標(biāo)準(zhǔn)建筑物的年能耗費(fèi)用(SEC)，如果計(jì)算結(jié)果滿足DEC≤SEC 則認(rèn)為達(dá)到了要求，否則就得采取一定的節(jié)能措施和節(jié)能設(shè)計(jì)方法按照設(shè)計(jì)建筑物的現(xiàn)場(chǎng)條件修改設(shè)計(jì)建筑物，直到上式成立。
由于標(biāo)準(zhǔn)建筑物隨著設(shè)計(jì)建筑物的不同而不同，標(biāo)準(zhǔn)建筑物的年能耗費(fèi)用指標(biāo)（SEC）將隨著建筑物的不同而不同，并不是事先規(guī)定好的某個(gè)值。這樣就無(wú)法對(duì)SEC 確定某一個(gè)具體的數(shù)值作為衡量建筑物是否達(dá)標(biāo)的量度值，所以引入了一個(gè)新的指標(biāo)E=DEC/SEC，使其成為一個(gè)無(wú)量綱的數(shù)，同時(shí)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中的“當(dāng)DEC≤SEC 時(shí)為符合標(biāo)準(zhǔn)”，轉(zhuǎn)化成當(dāng)“E≤1”時(shí)為符合標(biāo)準(zhǔn)，這樣對(duì)不同的建筑物就有一個(gè)具體的數(shù)值去規(guī)范，即E 不能超過(guò)1，否則認(rèn)為不符合標(biāo)準(zhǔn)。
但是尺有所短，寸有所長(zhǎng)，雖然對(duì)整棟建筑能耗的精確模擬已經(jīng)成為可能，并且日益方便，計(jì)算更加快速，但也不是解決所有問(wèn)題的萬(wàn)靈丹，目前出現(xiàn)的問(wèn)題如下：
（1）這種方法只不過(guò)是一種高級(jí)的近似和預(yù)測(cè)
目前，所有的模擬計(jì)算都是在設(shè)定的理想?yún)?shù)下（氣象條件，室內(nèi)溫度等）進(jìn)行計(jì)算，不能反映建筑實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下的能耗狀況。一方面建筑模型本身就有一定的誤差，另一方面在實(shí)際計(jì)算的過(guò)程中，對(duì)一些無(wú)法實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)會(huì)取缺省值，這些模糊的缺省值也會(huì)給計(jì)算的結(jié)果增加不
可靠性。例如天氣條件的影響。精確模擬所依據(jù)的是近30 年氣象數(shù)據(jù)形成的典型氣象年數(shù)據(jù)，但實(shí)際的氣候條件卻是多變的。一些偶然極不利的天氣條件（極冷或極熱），會(huì)造成建筑能耗與模擬計(jì)算較大的差距。
除了輸入?yún)?shù)和計(jì)算模型本身的不足以外，還有一些無(wú)法量化的，對(duì)建筑能耗存在較大影響的因素也無(wú)法反映在模擬結(jié)果中。比如：工作人員的行為方式，也即工作人員的節(jié)能意識(shí)的高低，是否能在日常工作和生活中處處注意到主動(dòng)的節(jié)能，或者造成大量無(wú)意識(shí)的能源浪費(fèi)；設(shè)備的維護(hù)。建筑設(shè)備如空調(diào)系統(tǒng)也不可能按照設(shè)計(jì)進(jìn)行維護(hù)和操作，這取決于能源管理人員的素質(zhì)。對(duì)我國(guó)而言，能源管理只是物業(yè)管理中利潤(rùn)并不豐厚的一部分（目前狀況），物業(yè)管理簡(jiǎn)單體力勞動(dòng)的模式也不可能形成良好的設(shè)施管理環(huán)境，可以想見(jiàn)，即使一些高能效的設(shè)備也不會(huì)得到充分的利用發(fā)揮出應(yīng)有的節(jié)能效果。
以上任一個(gè)方面都會(huì)造成模擬能耗與實(shí)際能耗較大的差距，如果幾個(gè)因素同時(shí)起作用，與實(shí)際能耗的偏離就更大。既然建筑能耗的模擬本身與建筑，尤其是現(xiàn)有建筑的實(shí)際能耗存在著一定的差距，就可以認(rèn)為建筑能耗模擬的目的并不在于獲得原型建筑的精確能耗數(shù)據(jù)，而是得到一個(gè)達(dá)到一定準(zhǔn)確程度的近似。
（2）專業(yè)性過(guò)強(qiáng)
對(duì)建筑及其能耗系統(tǒng)進(jìn)行模擬，雖然是建筑能耗系統(tǒng)效率評(píng)價(jià)和建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范一致性評(píng)估的一種有效方法，但以此為基礎(chǔ)的眾多評(píng)價(jià)工具（評(píng)價(jià)軟件），大多是針對(duì)專業(yè)人員—建筑師，暖通設(shè)備工程師——設(shè)計(jì)，建筑的實(shí)際使用者或者業(yè)主、物業(yè)管理等不具備建筑
能源系統(tǒng)相關(guān)專業(yè)知識(shí)的人員，則無(wú)法通過(guò)這種方式對(duì)自己的房屋能耗狀況有一個(gè)基本的了解。
3．建筑能耗評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的意義
3.1對(duì)已有建筑的評(píng)估方法
我國(guó)目前所有的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)均是針對(duì)設(shè)計(jì)建筑，即對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。這樣雖然遏制了源頭上浪費(fèi)，為建筑日后的節(jié)能運(yùn)行創(chuàng)造了較好的條件，但對(duì)于數(shù)量眾多的存量建筑而言卻沒(méi)有考慮過(guò)，也沒(méi)有一種建議性的標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范鼓勵(lì)現(xiàn)有建筑的節(jié)能改造。
3.2在進(jìn)行模擬分析之前做大概的估算，為模擬分析提供參照
動(dòng)態(tài)模擬只是基于建筑理想狀態(tài)的能耗預(yù)測(cè)，建筑的定性分析則完全基于現(xiàn)有建筑運(yùn)行現(xiàn)狀的評(píng)價(jià)。因而，定性評(píng)價(jià)的結(jié)果可以作為動(dòng)態(tài)模擬評(píng)價(jià)的參考，對(duì)相關(guān)的參數(shù)作進(jìn)一步修正和調(diào)整，或者采取其他近似的模型。
3.3建筑節(jié)能理念的宣傳
大眾對(duì)建筑能耗的不了解極大的影響了建筑節(jié)能相關(guān)政策和建筑節(jié)能服務(wù)的推廣。定性的評(píng)價(jià)方法有助于大眾了解自己所處環(huán)境的能耗現(xiàn)狀，尤其是通過(guò)這樣自我的評(píng)價(jià)，可以了解現(xiàn)有建筑是否具有節(jié)能潛力，以及那些方面具有改進(jìn)的余地，從而主動(dòng)的尋求相關(guān)的改進(jìn)措施，達(dá)到主動(dòng)節(jié)能的效果。
參考文獻(xiàn)
[1] 《夏熱冬冷地區(qū)
居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ134-2001》[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001。
[2] 關(guān)于
住宅建筑空調(diào)能耗評(píng)價(jià)方法的研究，張曉亮 清華大學(xué)
建筑技術(shù)科學(xué)系。
[3]
高層建筑節(jié)能評(píng)估方法研究，范宏武 卜震 曹毅然 陸善后 李德榮上海市建筑科學(xué)研究院。
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