為落實(shí)建筑節(jié)能工作，我國(guó)逐步提高建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。自從北京于2012年率先執(zhí)行節(jié)能75%的居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，山東、天津、新疆、河北等地也陸續(xù)發(fā)布了節(jié)能75%的標(biāo)準(zhǔn)。
與我國(guó)北方地區(qū)有著相似氣候條件的發(fā)達(dá)國(guó)家在建筑節(jié)能方面領(lǐng)先，因此有必要研究75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，進(jìn)而為下一步建筑能效的提升提供技術(shù)路線圖。
我國(guó)北方地區(qū)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)面臨著進(jìn)一步提高的挑戰(zhàn)。按照目前我省建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的編制思路，在進(jìn)一步提高節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將會(huì)遇到哪些問題，這些問題將如何解決，本文將在比較德國(guó)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與山東省節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)差異的基礎(chǔ)上，認(rèn)清山東省建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。
然后，以濟(jì)南地區(qū)某多層居住建筑為例，分別就我省目前的75%居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(DB37/5026—2014），以下簡(jiǎn)稱居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn))和德國(guó)2002年、2009年建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及被動(dòng)式建筑的規(guī)定進(jìn)行對(duì)比，尋找按我國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展模式，進(jìn)一步提高建筑節(jié)能率的主要瓶頸問題；最后，在提出應(yīng)對(duì)策略的同時(shí)，對(duì)我省居住建筑節(jié)能水平再提高的技術(shù)路線提出建議。
山東省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與德國(guó)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比
1.1氣象條件的對(duì)比
德國(guó)在建筑節(jié)能方面的成就對(duì)中國(guó)的建筑節(jié)能發(fā)展有很大的啟發(fā)作用。德國(guó)地處歐洲的中部，屬于北溫帶氣候，其地理緯度與中國(guó)東北的哈爾濱市以北地區(qū)的緯度相似。然而其氣候條件更像我國(guó)的華北地區(qū)。在研究和設(shè)計(jì)建筑耗能和采暖的時(shí)候，通常把維爾茨堡的氣候條件作為德國(guó)的平均氣候條件，這個(gè)城市的地理位置采暖度日數(shù)為3500℃·d(以20℃為基準(zhǔn)溫度)。
山東省17個(gè)地市采暖度日數(shù)(以18℃為基準(zhǔn)溫度)在2165~2604℃·d之間，其中濟(jì)南為2211℃·d；如果以20℃為基準(zhǔn)溫度，濟(jì)南的全年采暖度日為2638℃·d。山東的采暖度日數(shù)要小于德國(guó)，大約是德國(guó)的75%。在同樣建筑保溫條件下，德國(guó)要達(dá)到同樣的室溫就要消耗更多的能源。
1.2德國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程
德國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的演變?nèi)绫?。
2002年2月德國(guó)實(shí)行了新建筑節(jié)能規(guī)范EnEV2002。這項(xiàng)新的建筑節(jié)能技術(shù)規(guī)范的核心思想是從控制建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)某一方面的最低保溫指標(biāo)變?yōu)閷?duì)建筑物真正的能量消耗量的系統(tǒng)控制，達(dá)到嚴(yán)格有效的能耗控制。EnEV2002最大初始能源消耗量見表2。
德國(guó)低能耗建筑分為三個(gè)等級(jí)，一是低能耗建筑，二是“三升油建筑”，三是被動(dòng)式建筑。德國(guó)低能耗建筑要求的單位使用面積供熱需求為30~70kW·h/(m2·a)。德國(guó)EnEV2009規(guī)定供熱需求為45kW·h/(m2·a)，相當(dāng)于低能耗建筑。“三升油建筑”單位使用面積供熱需求為15~30kW·h/(m2·a)。被動(dòng)式建筑單位使用面積供熱需求應(yīng)小于15kW·h/(m2·a)。
1.3熱工參數(shù)的對(duì)比
德國(guó)建筑以低層和多層住宅為主，為使兩國(guó)建筑能耗具有可比性，選取4~8層的居住建筑作為對(duì)比對(duì)象。對(duì)比結(jié)果如表3所示。
對(duì)上表進(jìn)行分析，并考慮到兩國(guó)采暖度日數(shù)的差距，可以看到目前山東省75%居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能已經(jīng)達(dá)到了德國(guó)節(jié)能規(guī)范EnEV2002水平。但是在建筑物整體氣密性上我省還缺乏相應(yīng)的控制指標(biāo)。在歐洲即使采用自然通風(fēng)的居住建筑，建筑物整體氣密性控制指標(biāo)也是嚴(yán)格控制的。我省建筑節(jié)能計(jì)算時(shí)0.5次/h換氣次數(shù)是理論計(jì)算值時(shí)所采用，并不能真正作為房間整體氣密性的要求。
1.4居住供熱需求對(duì)比
山東省居住建筑和德國(guó)居住建筑在供熱需求計(jì)算的邊界條件存在較大差異，總結(jié)如表4。
建筑物耗熱量指標(biāo)3.8W/m2沿用了1986年頒布的《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》中規(guī)定的指標(biāo)值。當(dāng)前居住建筑人民的生活方式、戶均居住人口數(shù)量和用能方式與20世紀(jì)80年代有很大差異，這些因素的變化引起建筑物內(nèi)部熱源的變化，應(yīng)該制定更合理的建筑物耗熱量指標(biāo)的取值方法。
換氣次數(shù)0.5次/h沿用了JGJ26—95《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》中規(guī)定的數(shù)據(jù)。當(dāng)時(shí)是按照衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求制定的該指標(biāo)。當(dāng)前居住建筑人口數(shù)量與20世紀(jì)90年代有很大不同，對(duì)于這個(gè)指標(biāo)也應(yīng)該進(jìn)行修正。
由于邊界條件的不同，兩者計(jì)算的供熱需求不具有可比性，需要統(tǒng)一到同一邊界條件上，即冬季供暖室內(nèi)計(jì)算溫度20℃，冬季供暖計(jì)算換氣次數(shù)0.35次/h，建筑物內(nèi)部得熱量2.1W/m2，采用使用面積計(jì)算耗熱量指標(biāo)(建筑面積換算為使用面積換算系數(shù)0.8)。
低能耗房屋通常也定義為單位使用面積單位采暖度日數(shù)的年采暖供熱需求�？紤]德國(guó)低能耗標(biāo)準(zhǔn)45kW·h/(m2·a)和采暖度日數(shù)3500℃·d的指標(biāo)，按照山東省采暖度日數(shù)為2638℃·d，換算山東省低能耗建筑供熱需求指標(biāo)。
計(jì)算結(jié)果如表5所示。
通過對(duì)上表進(jìn)行分析，如果通風(fēng)換氣次數(shù)與德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)要求一致，供熱需求39.0kW·h/(m2·a)與低能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)供熱需求33.9kW·h/(m2·a)比較接近，但是如果通風(fēng)換氣次數(shù)繼續(xù)采用原有的0.5次/h換氣次數(shù)，那么供熱需求達(dá)不到低能耗建筑的要求。
山東省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提升途徑
通過與德國(guó)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比，我省居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)提升路徑總結(jié)如表6。
結(jié)語(yǔ)
(1)山東省75%節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到德國(guó)EnEV2002節(jié)能規(guī)范的水平。但是與德國(guó)低能耗建筑水平，還存在一定的差距。
(2)應(yīng)加強(qiáng)耗熱量指標(biāo)計(jì)算所用參數(shù)取值的研究，如建筑內(nèi)部得熱和通風(fēng)換氣次數(shù)。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能不斷提高的前提，這些指標(biāo)的取值對(duì)于供熱需求指標(biāo)的影響越來(lái)越大。
(3)今后居住建筑節(jié)能水平提升重點(diǎn)應(yīng)在減少熱橋效應(yīng)，提高建筑物整體氣密性和有組織通風(fēng)等領(lǐng)域方面。
