解读居住建筑节能设计标准

2025-05-08 7 次浏览标准地区标准建筑产业
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碳通通 · 脱水解读

5 分钟理解报告 · 解读 1054 字 · 8 张图 · 27 个数据点

山东的居住建筑节能设计要升级了。新版《居住建筑节能设计标准》在原来节能75%的基础上,把供暖设计能耗再降30%,一步跨到超低能耗水平。这不是小修小补,而是对围护结构、供暖空调、给排水、电气和可再生能源利用的一次系统重构。对开发企业、设计院和建材供应商来说,哪些指标被大幅收紧?哪些新增要求会影响设计方案和成本?下面逐项拆给你看。

核心判断

  • 新版标准在原节能75%基础上,供暖设计能耗再降30%,达到超低能耗水平。
  • 山东全省属寒冷地区,按HDD18和CDD26细分为寒冷A区和寒冷B区。
  • 屋面传热系数限值统一收紧至≤0.15 W/(m²·K),外墙按层数分档。
  • 新建建筑应设太阳能热水或光伏系统,太阳能有效利用率不应小于42%。
  • 权衡判断采用逐时动态方法计算全年供暖能耗,设计建筑不得高于参照建筑。

脱水解读

节能目标再提一档:从75%到超低能耗

这次修订最核心的变化是节能目标。原标准是居住建筑节能75%,新版明确「本标准是在原居住建筑节能75%标准的基础上,供暖设计能耗再降低30%,达到超低能耗水平」。也就是说,同样一栋住宅,在满足新标准的条件下,供暖设计能耗要在原来已经节能75%的基础上再砍掉三成。这不是靠某一项技术就能实现的,而是要求围护结构、供暖系统、可再生能源利用协同发力。对设计单位来说,过去按老标准形成的设计习惯和经验数据,需要重新校核。

气候子区先划清:A区B区参数各不同

从表3.0.1可以看到,青岛、烟台、潍坊、泰安、威海、日照、临沂属于寒冷A区,而济南、淄博、枣庄、东营、济宁、德州、聊城、滨州、菏泽属于寒冷B区。两区在计算供暖天数上也有差异,例如青岛为141天,济南为120天。这些参数是全年供暖能耗计算的基准输入,设计时不能混用。

围护结构大收紧:屋面外墙外窗限值全面加严

与之配套,标准还对外墙平均传热系数的计算提出了更精细的要求。外墙传热系数应为考虑周边构造影响后计算得到的外墙单元平均传热系数,按附录B计算确定;当采用无热桥设计时,才可近似按外墙平壁部分的传热系数取值。标准明确,结构性热桥的线传热系数取决于保温类型、节点构造和长度,节点构造不同时修正系数的差别也非常大。这意味着设计时不能简单套用平壁传热系数,必须把热桥影响算进去。

供暖空调与输配:从热源效率到系统水力平衡

室内供暖系统方面,散热器供暖供水温度不应高于80℃,地面辐射供暖供水温度不应高于45℃,毛细管网辐射系统供水温度按顶棚、墙面25~35℃、地面30~40℃控制。每组散热器均应设置恒温控制阀。

给排水与电气:节水器具、智能家居、充电桩

电气章节明确变压器应达到能效等级2级及以上,居住建筑变电所应选用D,yn11结线组别变压器,宜选择非晶合金铁心型低损耗变压器。楼梯间、走道等公共场所照明应采用LED灯和节能控制措施。智能控制系统方面,要求电梯采用节能型和具有开放协议接口的产品,地下车库应设置与排风设备联动的一氧化碳检测装置。居住建筑宜采用智能家居系统,电动车充电桩宜采取智能控制措施,这两项是新增的引导性要求。

可再生能源利用独立成章:太阳能、热泵、地热能

地源热泵方面,系统方案设计前应进行工程场地状况调查和浅层地热能资源勘察,机组能效等级不应低于2级。仅供暖或供暖负荷在冷负荷1.4倍以上的居住建筑,应对地埋管系统采取热量回补措施或复合热源系统,回补释放热量应与其总取热量基本平衡。水热型地热能系统应采用同层回灌、采灌平衡、以灌定采的开采模式,开采孔隙热储型地热资源回灌率不应低于80%,开采岩溶热储型地热资源回灌率不应低于90%。

权衡判断怎么走:逐时动态算全年,设计建筑不得高于参照建筑

值得注意的是,进行权衡判断的设计建筑,其围护结构热工性能不得低于基本要求:屋面K≤0.15,外墙K≤0.35,架空或外挑楼板K≤0.40,外窗K≤1.50且SHGC≥0.36;窗墙面积比最大值北向0.40、东西向0.45、南向0.60。这些是权衡判断的底线,不能突破。

图说解读

标准章节与附录全貌

标准共分8章和10个附录。前3章是总则、术语和气候参数,属于基础性规定;第4章建筑与围护结构是技术核心,含热工设计、权衡判断两大部分;第5章供暖通风空调覆盖热源、输配和室内系统;第6章给水排水;第7章电气;第8章可再生与清洁能源利用为新增独立章节。附录A至I提供了从热工设计用表到设备节能判断文件的配套工具。

第1章
总则:目标和适用范
第2章
术语:30条定义
第3章
气候子区与参数
第4章
建筑与围护结构
第5章
供暖通风空调
第6章
给水排水
第7章
电气与智能控制
第8章
可再生清洁能源
标准主体结构一览
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山东16城市气候子区归属

山东全省均属寒冷地区,但按空调度日数CDD26进一步分为两个子区。A区城市集中在胶东半岛和鲁中南山区,空调度日数均在90以下,青岛仅22;B区城市主要分布在鲁西北和鲁西南平原,济南CDD26达160,淄博176。这一划分影响围护结构热工限值和遮阳设计的适用条件。

寒冷A区:青岛、烟台、潍坊
寒冷B区:济南、淄博、枣庄
泰安、威海、日照、临沂
东营、济宁、德州、聊城、滨州、菏泽
CDD26≤90,空调度日数低
CDD26>90,夏季空调需求高
冬季偏长,如青岛供暖141天
冬季相对短,如济南供暖120天
寒冷A区与寒冷B区城市分布
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围护结构传热系数限值对比

从限值看,屋面传热系数要求最严,两个分档均为≤0.15 W/(m²·K)。外墙差异最大,≤3层建筑为≤0.20,≥4层建筑放宽至≤0.30,这是因为低层建筑体形系数大、散热面比例高。架空或外挑楼板与外墙同档。分隔供暖与非供暖空间的楼板两个分档一致,均为≤0.45。凸窗非透明部分的顶板、底板、侧边统一为≤0.30。

屋面
外墙
架空楼板
分隔楼板
凸窗非透明
≤3层建筑(W/(m²·K))
0.15
0.2
0.2
0.45
0.3
≥4层建筑(W/(m²·K))
0.15
0.3
0.3
0.45
0.3
不同围护结构部位传热系数限值
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供暖系统热源效率限值

锅炉热效率限值按燃料和炉型分类规定。燃气冷凝锅炉效率最高,额定工况下可达101%;普通燃气锅炉为94%,燃油锅炉为93%。燃生物质锅炉按容量分档,额定蒸发量大于10t/h或额定热功率大于7MW的为88%,以下为84%。燃煤锅炉中,煤粉锅炉效率最高,大于20t/h的为90%,层状燃烧锅炉最低,小于等于20t/h的为82%。

燃气冷凝锅炉
101%
燃气锅炉
94%
燃油锅炉
93%
煤粉锅炉(>20t/h)
90%
流化床锅炉
89%
生物质锅炉(>10t/h)
88%
层状燃烧锅炉(>20t/h)
83%
各类锅炉额定工况热效率限定值
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生活热水系统热源与能效要求

生活热水系统的热源能效要求按辅助热源类型分别规定。燃气热水器或供暖炉需达到能效等级1级;燃气锅炉额定工况热效率不应低于94%。空气源热泵热水机组按制热量和机型分档,制热量小于10kW时普通型COP不低于4.40、低温型不低于3.60;制热量大于等于10kW时,不提供水泵的普通型为4.40、提供水泵为4.30。户式电热水器24h固有能耗系数应≤0.7,热水输出率应≥60%。

辅助热源类型
能效要求
引用标准
燃气热水器/供暖炉
能效等级1级
GB 20665
燃气锅炉
热效率≥94%
本标准6.3.4条
空气源热泵热水机组
COP≥4.40(普通型)
本标准表6.3.5
空气源热泵热水机组
COP≥3.60(低温型)
本标准表6.3.5
户式电热水器
24h固有能耗系数≤0.7
本标准表6.3.6
户式电热水器
热水输出率≥60%
本标准表6.3.6
太阳能辅助热源能效指标汇总
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权衡判断的流程逻辑

权衡判断的核心是比较设计建筑与参照建筑的全年供暖能耗。参照建筑的形状、大小、朝向、内部空间划分应与设计建筑完全一致,外围护结构热工性能参数取值应完全符合标准第4.2.1条和4.2.2条规定。当设计建筑体形系数或窗墙面积比超标时,参照建筑应按比例缩小相应参数,使其符合标准限值。

计算参照建筑全年供暖能耗
计算设计建筑全年供暖能耗
比较两者大小
设计≤参照则判定合格
设计>参照则调整设计
重新计算直至达标
围护结构热工性能权衡判断步骤
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外墙平均传热系数修正系数

附录B给出了外墙平均传热系数的简化计算方法。当外墙保温满足标准要求时,外墙单元平均传热系数可按Km=φ·K计算。φ值根据保温类型和外窗形式选取:外保温加普通窗为1.2,外保温加凸窗为1.3,砌体自保温加普通窗为1.25,砌体自保温加凸窗为1.35。当凸窗在某一朝向的总面积占某一朝向外窗总面积大于等于30%时,应按凸窗一栏选取。

外保温+普通窗
1.2
外保温+凸窗
1.3
砌体自保温+普通窗
1.25
砌体自保温+凸窗
1.35
外墙平壁传热系数修正系数φ取值
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水热型地热能回灌率要求

水热型地热能系统应采用同层回灌、采灌平衡、以灌定采的开采模式。标准对回灌率提出了明确门槛:开采孔隙热储型地热资源的回灌率不应低于80%,开采岩溶热储型地热资源的回灌率不应低于90%。取用地热水量不得大于获批的允许最大开采限量和开发强度。

80%
孔隙热储型
回灌率不应低于80%
90%
岩溶热储型
回灌率不应低于90%
2.4
空气源热泵COP
冷热水机组冬季工况
不同热储类型地热回灌率下限
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数据解读

指标数值单位出处
济南HDD182211℃·d表3.0.1
济南CDD26160℃·d表3.0.1
青岛HDD182401℃·d表3.0.1
青岛CDD2622℃·d表3.0.1
青岛供暖天数141d表3.0.1
济南供暖天数120d表3.0.1
淄博CDD26176℃·d表3.0.1
威海CDD2629℃·d表3.0.1
滨州HDD182604℃·d表3.0.1
菏泽HDD182396℃·d表3.0.1
山东省16城市气候子区与供暖参数

从HDD18看,滨州最高为2604℃·d,枣庄最低为2165℃·d,全省供暖需求整体较高。从CDD26看,济南160℃·d、淄博176℃·d,夏季空调需求在省内最为突出;青岛仅22℃·d、威海29℃·d,空调需求很低。这正是寒冷A区与寒冷B区的划分依据——A区城市空调度日数均不超过90,B区城市大多超过90。

指标数值单位出处
屋面传热系数0.15W/(m²·K)表4.2.1-1
外墙传热系数≤3层0.2W/(m²·K)表4.2.1-1
外墙传热系数≥4层0.3W/(m²·K)表4.2.1-1
外窗传热系数CQ≤0.30(≤3层)1.4W/(m²·K)表4.2.1-2
外窗综合SHGC0.36表4.2.1-2
与土壤接触地面热阻1.6(m²·K)/W表4.2.2
地下室外墙热阻1.8(m²·K)/W表4.2.2
天窗面积占比上限15%第4.2.6条
单位供暖面积热负荷指标23W/m²第5.1.13条
围护结构热工性能关键限值

围护结构热工性能限值是新版标准提升幅度最大的部分。屋面传热系数统一要求≤0.15 W/(m²·K),这个数值已经接近超低能耗建筑的水平。外墙按层数分档,低层建筑要求更严,≤3层为≤0.20,≥4层为≤0.30,体现了对体形系数差异的考虑。外窗传热系数与窗墙面积比挂钩,CQ≤0.30时≤3层建筑限值为≤1.40。

指标数值单位出处
室外管网输送效率0.93第4.3.8条
燃煤锅炉运行效率0.89第4.3.8条
标准煤热值8.14kWh/kgce第4.3.8条
综合发电煤耗0.33kgce/kWh第4.3.8条
太阳能有效利用率42%第6.3.2条
孔隙热储回灌率80%第8.5.3条
岩溶热储回灌率90%第8.5.3条
光伏组件光电转化效率18%第8.2.1条
设备能效与系统效率关键指标

全年供暖能耗计算公式中,室外管网输送效率取0.93,燃煤锅炉运行效率取0.89,标准煤热值取8.14 kWh/kgce,综合发电煤耗取0.33 kgce/kWh。这四个参数是将耗热量换算为供暖能耗的关键系数,直接影响权衡判断的计算结果。

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