建筑节能中常见问题

建筑节能审查要点和常见问题及解决措施建筑节能涵盖面积很广，内容涉及建筑、暖通、电气等多个专业。目前推行的我省居住建筑节能65％的标准的节能对象和目标是：通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风空调设备、系统的能效比，与20世纪80年代初设计建成的居住建筑相比，全年供暖、通风、空调的总能耗应减少65％。是继我省2000起实施的“二步节能”的基础上，进一步降低建筑能耗，也就是常说的“三步节能”。公共建筑节能50％的标准节能对象和目标是：通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风空调设备、系统的能效比，以及采取提高照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，与20世纪80年代初设计建成的公共建筑相比，全年供暖、通风、空调和照明的总能耗应减少50％，提高用能效率。

为什么要强调“在保证相同的室内热环境舒适参数条件下”？无论是居住建筑还是公共建筑，实现节能不是以牺牲“舒适度”为代价的，这是比较节能效果好坏的一个前提，“节能”不是通过降低室内温度、降低新风供应量来实现降低煤耗。在这里，我顺便说一下电采暖节能的说法错在哪里。（电采暖包括电热膜采暖、发热电缆辐射采暖、非蓄热式电热锅炉供暖、非蓄热式电暖气采暖等多种方式，目前较常见的是前两种，为什么在设计中对电采暖严格控制？我在后面讲。）。有些家庭早出晚归，白天家里没人，每天采暖时间不足12小时，而且是哪屋有人哪屋开电采暖，与按面积收费比可以省钱，是完全可能的。但上述情形属间歇采暖，舒适性肯定不如热水采暖。与热水采暖相比，如果都采用连续采暖，达到同样舒适的室内设计温度，所花费的费用肯定是电采暖费用高的多，只要计算一下热负荷、运行时间就可以知道。

大家换个角度想，说明目前按建筑面积收费，影响人们行为节能的自觉性。也说明目前我们采暖系统有很多有待改进的东西。如果我们把采暖系统的控制也改进一下，比如增加温控装置：上班前将室内温度设置在10℃左右，不常住人的房间室温设置在12～15℃，老百姓花的钱少了，国家的能源消耗也少了。（目前石家庄已经开始了一些试点工程，将换热站的循环泵由定频泵改为变频水泵、居民户内增加室温控制器和室温通断控制阀，。）

以上是对建筑节能一些概念的介绍，现在针对节能计算、采暖空调系统中

存在的一些影响实现建筑节能的问题及解决方法介绍一下，与大家共同探讨。

一、节能设计方法：

衡量一幢建筑是否是满足节能建筑的标准是什么？如何判断不同建筑物相比哪一个更节能？居住建筑衡量的标准是“建筑物耗热量指标”；公共建筑是“全年采暖和空调能耗”。

我省《居住建筑节能设计标准》4.3.1条规定：当设计建筑的体型系数、窗墙比、外门窗气密性和各部围护结构传热系数同时满足上述标准的规定时，可直接判定其满足节能设计标准，这种方法是“规定性方法”，或者叫“查表法”。如果有些不满足，如体型系数超标，应按规定进行“建筑物耗热量指标”、“采暖耗煤量指标”的计算，这种方法是“性能化方法”，或者叫“计算法”，通过计算来判断围护结构的总体热工性能是否符合节能要求。“查表法”操作容易、简便、直观，“计算法”则给设计师更多、更灵活的余地。在此提醒的是：《标准》规定：建筑物外窗气密性等级以及屋面、单元式建筑山墙、不采暖地下室顶板或地面、分户墙、分户楼板的传热系数不允许超限值。填写节能表时，直接判定其满足节能设计标准的建筑，“建筑物耗热量指标”一栏可不填写；否则不仅要填写“建筑物耗热量指标”，还应提供计算书。

这里我想讲讲一下“建筑物耗热量指标”，目前还有人把它与“采暖设计热负荷指标”混为一谈。“建筑物耗热量指标”的计算有它特定的计算方法，在河北省《居住建筑节能设计标准》的P15有详细的计算过程，分析就可以发现，一幢建筑确定后，它的耗热量指标就是确定的。换句话说，计算“建筑物耗热量指标”，就是把各式各样的建筑放在一个公共平台上，用统一标准进行衡量，该指标越低说明该建筑越节能。同样建筑放在不同地区，由于采暖期室外平均温度的不同而不同，因此针对不同地区，《居住建筑节能设计标准》规定的标准也不同。如果把一栋建筑看成一个产品，“建筑物耗热量指标”就好比是它的铭牌上参数，而并非真实发生的量。

“采暖设计热负荷指标”的计算，会由于设计者确定的室内设计温度取值同值而不同。如果室内设计温度取得高一些，为保持室内设计温度，换热站或锅炉房提供的热量肯定会提高，“采暖设计热负荷指标”就会提高；如果该建筑分别按散热器采暖和低温热水地板辐射采暖两种方式进行计算，由于后者可以降

2℃进行计算，后者的“采暖设计热负荷指标”会低于前者，但“建筑物耗热量指标”不会变。一般来讲，“建筑物耗热量指标”越高，“采暖设计热指标”也应该高，但两者不存在直接对应关系。

公共建筑的判断方法与居住建筑不同，当设计有些规定性指标超过规范规定的限制值时，应进行“权衡判断”。权衡判断的核心是参照建筑和实际所设计的建筑的采暖和空调能耗进行比较并作出判断。国标《公共建筑节能标准》（GB50189-2005）并没有提出一个固定的空调与供暖的年耗电量限值，而是引入“参照建筑”来计算所设计的实际建筑的空调能耗限制值。“参照建筑”是一个假象建筑，该建筑与所设计的实际建筑在大小、形状等方面完全一致，但它的围护结构满足规定性指标中的全部规定，是一个符合节能要求的假象建筑，并为所设计的实际建筑定下了全年供暖空调能耗的限制。然后按照建筑围护结构的实际参数，计算全年能耗，如果超过了，就要加强保温、减小围护结构的传热系数，直至小于或等于能耗限制为止。对于不同建筑，单位建筑面积能耗是不同的，但节能率基本相同。

需要指出的是，实施权衡判断时，计算出的并非实际的采暖和空调能耗，而是某种“标准”工况下的能耗。《公共建筑节能标准》的附录对计算条件有明确的规定，虽然“标准”工况与实际会有很大不同，但它是考虑了大多数建筑的的平均情况，它是为参照建筑和设计建筑搭建了一个相同条件的平台。在这一点上，与居住建筑的“建筑物耗热量指标”有些类似。“权衡判断”计算量大，计算复杂，必须由通过国家鉴定的、专门的计算软件进行计算，我们省允许使用的有：PKPM、天正、清华思维尔。

《公共建筑节能标准》自2005年执行以来，发现一些小规模公共建筑如：加油站的营业厅、小区门卫、小型超市等，由于体型系数大需要做“权衡判断”。但做“权衡判断”的代价相对于建筑的规模有些不合理。2009年11月1日生效的我省《公共建筑节能标准》DB13(J)81-2009对建筑的规模进行了分类：对于单栋建筑面积≥20000m2的公共建筑为甲类建筑，当不满足规定性指标时，应按规定，计算设计建筑和参照建筑的全年采暖空调能耗，并提供权衡判断计算书；单栋建筑面积小于20000m2的公共建筑为乙类建筑，可进行简化权衡判断，填写相关表格；建筑面积≤500 m2小型公共建筑为丙类建筑，丙类建筑经常会出现体

型系数大于0.4时，围护结构的传热系数可按体型系数为0.4取值，也要进行简化权衡判断，填写相关表格。

二、设计中有关计算问题：

在具体讨论计算内容之前，我要谈一下计算书的问题。计算书的深度不够是普遍现象。现在计算书中，采暖负荷计算和空调冷热负荷计算基本可以提供，但除此之外，内容少得可怜，而且问题很多。如地暖管布置过密；散热器过多或不足；水力计算不正确，系统水力平衡不满足、管径过大、系统阻力明显不合理；空调设备选型不合理；风机压头不够或过高；冷水机组选型不当等等问题，都是缺乏详细的计算，设计师盲目设计、用指标设计造成的，有些就是抄袭。在管理上也缺乏统一管理，很多单位计算书不归档，无人管理，设计师规范不全，连设计深度、计算书应提供的内容都不清楚，这样的设计产品的质量可想而知。采暖系统的节能在整个建筑节能中的比例越来越高，今后围护结构节能能提高的空间有限（增加保温还要考虑成本），下一步对节能就要从采暖系统进一步挖掘，从目前来看，很有潜力可挖。

1．围护结构热工计算：围护结构的传热系数计算不准确的问题很常见。原因1：有些设计人只计算主要墙体材料、保温层，但很多影响围护结构平均传热系数的因素并不考虑，比如梁、柱部分冷桥的处理、窗墙比的情况等。围护结构的传热系数应该准确计算，有些住宅南北向窗墙比相差很大，有的北向25％、南向36％，虽然难、北向墙体做法相同，但平均传热系数不会相同。原因2：我们审图时发现，设计人在计算时会忽略保温材料在不同场所λ的计算值由于修正系数a的影响而不同，比如：膨胀聚苯板用于“墙体保温”时a=1.2，λc

=0.05W/(m·K); 膨胀聚苯板用于“架空屋面保温，有砖堆”时a=1.9，λ

c =0.08W/(m·K); 膨胀聚苯板用于“屋面保温”时a=1.5，λ

c

=0.063W/(m·K)。

原因3：空气层热阻经常漏掉或因无法确定而未计入结果中。设计中设计人也反映修正系数不好确定，建议大家墙体作法尽量按标准图选用，如果有部分调整时，可以采取“替换”的方法进行调整。

在此我顺便说一下节能表填写的问题。

问题1：设计图纸中建筑节能的参数不完整，有的设计师竟然在设计说明中注明：“节能篇内容详见节能表”。这样是错误的。节能表不是设计文件，它是送交有关管理部门的备案资料，施工单位用作施工的依据的应该是施工图纸及设计变

更单，而且施工单位拿不到节能设计审查备案登记表，当然也就无法按设计意图正确进行施工。

问题2：节能表内容不完整，或者节能表与设计图不一致。节能表不具备设计文件的功能，它必须与图纸完全一致，有错误必须重新填写，节能表是不能由设计变更通知单代替的。

问题3:“计算建筑面积”的计算方法不符合规定，造成采暖设计热负荷指标计算不准确。它既不是地上面积，也不是采暖房间净面积。“计算建筑面积A0”在标准附录A中的定义是：应按各层外墙外包围线围成面积的总和。不包括阳台、不采暖地下室、不采暖半地下室的面积。由此可见，“计算建筑面积”与“地上建筑面积”是不同的。《公共建筑节能设计审查备案登记表》中的“采暖（空调）面积”填写时可参照执行。

2．气象参数的选取：前一段时间大家一直对室外计算参数的选取存在很多困惑，2009年11月3日发布的河北省工程建设设计标准《公共建筑节能设计标准》，可以解决这个问题，该标准提供了较完备的气象资料，可以满足采暖、通风、空调的的设计任务。一个地区应执行统一的气象参数，（不要再出现上部住宅按居住建筑选取气象资料；下部公建、商场又取其它的气象资料，简直是笑话！）因此该标准同样适用居住建筑、工业建筑的设计。

3．采暖热负荷的计算：暖通专业在进行负荷计算时，围护结构的传热系数以建筑专业施工图提供的数据为准，不允许按规范上围护结构限值进行计算，这一点一定注意。（这是这几年全国节能检查内容）而且还要将数据与限值进行比较，如有突破，应与建筑专业协商，避免建筑专业后来修改设计，而给暖通专业带来很大工作量。

施工图阶段，必须进行逐项的采暖热负荷的计算，应该每个房间的每面墙、每扇窗地逐项计算，但还有一些设计师，把一层楼、甚至一栋楼作为一个房间进行计算，结果只有一个总热负荷，结果造成每个房间的散热器计算缺乏数据，与不采暖房间相邻的隔墙热负荷常常没有计算，这样的计算是不合格的。

有几个概念需要澄清：

（1）户间传热：实行分户计量后，引进“户间传热”这个概念，计算户内采暖设备容量（包括：散热器、燃气壁挂炉等）和计算户内管道系统的管径，应计算邻室传热引起的耗热量附加，但附加值不应计入采暖系统的总热负荷中。由于规范未对户间传热的修正进行规定，所以计算方法不统一，有的人按相邻房

间都不住人计算（即按一层住人、一层不住人计算），造成中间房间的散热器片数比屋顶房间还多；北京技措建议按10W/m2计算（相当于提高30～40％）已经不少，新计量规程规定上限不超过50％。

（2）采用低温热水地板辐射采暖或低温发热电缆地板采暖，由于底层敷设有加热管或加热电缆的地面，不必计算地面采暖热负荷；但是热媒供应量应包括加热管向下或向土壤的热损失。后者一般大于前者。（一层加热管不必加密）设计中常发现：设计者计算地板或楼板的热负荷，而不考虑楼板作为高温体，必然向地下室或土壤传热，而这部分热量也是要由换热站提供的。

4．室内采暖系统的热媒温度：（近几年比较乱）

（1）散热器采暖系统：如果全部钢管系统：供水温度最高可达95℃；如果塑料管和内衬塑料管建议取80℃为宜。但设计中还有取85℃的情况，这样会带来什么问题呢？目前塑料管材执行标准，使用等级最高为5级，使用温度上限为80℃。如果使用塑料管的采暖系统，供水温度取85℃，在按系统工作压力、按级别5选管材就有问题了，过去的做法是提高一个压力等级，比如管系列S5改为S4，工作压力提高了0.2MPa，管壁增厚了，管材的使用寿命可以满足需要了，可为提高这5℃付出的代价有些不值。供回水平均温度降低5℃，散热器的散热量相差很小。以常见的四柱760计算，散热量由103.75W减少为97.5W，减少了6.3W，可以说对散热器片数几乎没影响，片数增加的很少。尤其是执行三步节能以来，室内热负荷少，散热器片数少，这样的供水温度完全可以满足了。

采暖供回水温差一般取25℃，有些设计取20℃，并非绝对不可，但应注意，这样势必造成循环水泵流量增大、功率增大，热水循环泵的耗电输热比有可能超过规定，只适用于保温性能好、能耗低的建筑。

目前市政外网水温低的现象时有发生，有的地方采暖系统供水温度仅60℃左右，采用散热器采暖，散热器的有效散热量低于标准散热量的40％，造成片数过多，水泵运行“大流量小温差”，运行费用高。我们曾审过承德一住宅小区，住宅采取50～40℃低温地板辐射采暖系统，一、二层商业采用同水温的散热器采暖系统，由于散热器平均温差仅27℃，商业部分散热器片数非常多。我们还以四柱760计算：供回水温度50～40℃每片散热量仅41W，仅为标准工况下散热量的32％，循环水（随着供水温度的降低，有效散热量迅速减少）流量为标

准工况的2.5倍，水泵耗电量大大提高。由于该小区一次水为高温水，所以建议设计改为：经换热器后二次水分别提供50～40℃、80～60℃两种热媒，分别供住宅和商业，虽然外线有所增加，但商业的采暖效果得到保证，散热器数量大量减少，商业的循环水量减少一半，运行费用降低。还有，商业建筑与住宅建筑相比，使用时间不同、使用特点不同，商业白天用量大，时间紧凑，可按时段运行；住宅24小时运行，但白天负荷较小、夜间满负荷运行，所以如果两者绑在一起，调节性能差。由此看来，一刀切的做法，看似简化管理，其实代价是很大的。

（2）低温热水地板辐射采暖:首先要明确的是：设计规程明确规定供回水温度是通过计算确定的。首先要进行热负荷计算，选取最有代表性的房间，确定单位面积所需的散热量，并注意校核地表面平均温度不要超过规定。要让大部分房间的加热管间距为300mm,这样布置盘管最节省投资，热负荷大的边角房间，只要通过减少加热管间距就可满足要求。目前设计中，很多设计师不懂这一点，经常出现加热管可提供的热量远远大于需要的，设计两层“皮”：标注的热负荷很小，热指标很低；但布的管子很密，造成房间过热，节能建筑运行不节能。大家可能也常听到这样的反映，地暖的房子过热、要开窗，跟设计不合理有关系。

5、水力平衡计算问题：

错误1：缺乏准确的计算，以为管子选粗点儿，水力平衡就没问题，这种概念是错误的。以垂直串联系统为例：立管的阻力大、相对系统总阻力超过50％方便平衡，如果比例很低，调节效果差。如住宅很多为异程式系统，如果户内阻力小，并不利于水力平衡，对于末端用户不利。甚至有的异程式系统达17层。

错误2：出现不平衡率远大于15％甚至更高（甚至有50～60％），还要阀门调节。如果水量偏离设计流量多，关小阀门，散热器或其他散热元件无法提供所需热量。出现这种问题，一般是系统形式不合理造成的。

错误3：热力入口供水干管偏大（水管的比摩阻不宜小于50Pa/m，一般取60～120 Pa/m ，设计中常出现小于30Pa/m），造成热表型号也偏大。选择热表，一定要查热表的阻力曲线，不能单纯按干管管径减一号（用语很不规范，非工程语言）。

根据设计对象正确确定系统形式，可依照下面原则：

①下供下回垂直双管系统适用于四层及以下建筑；如果用于四层以上，首先：每组散热器加自力式恒温阀，并通过水力平衡计算，满足这两条才可；

②五层及以上建筑宜采用上供下回式垂直单管系统，一个垂直单管系统所连接的层数不宜超过12层，且应采用跨跃式，并设自力室温控阀或低阻力手动调节阀；

③超过12层时，宜采用上供下回式单双管混合式管系统，其中每一个双管系统不应超过四层；

④无条件设诸多立管的多层或高层建筑，条件适宜时，可采用单管水平串联式，采用单管水平串联式，每一环路管径应小于DN25。散热器连接方式宜采用异侧上进下出，如采用下进下出，应采取由利于管道伸缩的措施。

无论采暖系统还是空调系统，均要求并联环路间的压力损失相对差额不大于15%。如不满足，应调整管径、调整并联环路尽量接近、增加末端阻力（如采用高阻力阀门）、增加调节装置。（审图中发现有些系统先天不足，压力损失相对差额过大，以上办法无法解决，比如：2层楼上供下回异程式）。

采暖系统中，垂直双管系统、垂直分层的单管水平串联系统、同一环路而层数不同的垂直单管系统，当重力水头的作用高差大于10m时，并联环路之间的水力平衡应考虑自然作用压头的影响。

审图发现，一些设计者“并联环路”、“最不利环路”等概念不清。住宅系统水力计算时，户内系统阻力计算存在很多错误，一些局部阻力被忽视，计算不全；户与户之间进行平衡计算时不考虑自然作用压头的影响。例如目前，住宅采暖系统主立管多为异程式系统，有的多达12～15层，如果不进行平衡计算，根本发现不了系统的重大缺陷，造成顶层用户或上部2～3层不热。

6、散热器计算：

实行分户计量以来，由于户内管道埋地敷设，供水温度较低，散热器设计工况下发热量低于标准工况下发热量较多（70～80％），如果是单管跨越式系统，后面几组散热器温度更低，设计时应注意。审图中发现，建筑物的热负荷及单位面积热指标并不高，可按总负荷除以片数，就会发现平均散热量仅为标准工况下散热量的一半，大大低于设计工况下的散热量，散热器布置过多，造成浪费。

三、供热计量问题：

1、保证实现用热计量的“硬件设施”要到位：09年7月1日《供热计量技术规程》要求新建建筑必须安装热计量装置。所以对计量的要求已不再是“预留安装位置”，而是要直接安装，设计是要提供热表的型号、规格和公称流量。常见热表有机械式、电磁式、超声波式、振荡式。机械式热表多为水平安装，表前8～10倍管径长的直管段，表后6～8倍管径长的直管段；超声波表的要求较宽松，水平或垂直安装均可。审图中发现，有些建筑留的竖井小、根本不够安装热表，有的不能保证开门查表、维修；有的选的表公称流量远大于设计流量，计量精度差。安装热表的位置：锅炉房的总管、换热站入口、建筑物的热力入口、住宅各户的入口，补水系统应设水表。另外，除住宅入口外上述部位还应加温度计、压力表。

2、动态系统和静态系统：设计中普遍存在对系统的控制阀没有说明的问题。控制阀一般分两种：流量平衡阀和压差式平衡法。如果是定流量系统，例如户内是水平单管跨越式系统，系统是定流量的，热源处需要安装定频循环泵，系统末端应配静态或动态流量平衡阀。如果户内是双管并联式系统，末端散热器安装流量调节阀，热力入口处配自立式压差平衡阀，系统为变流量的，热源处需要安装变频泵；但如果户内仍然是双管并联式系统，末端散热器也安装流量调节阀，但在热力入口处安装了旁通装置或在热源处作了压差旁通，系统就变成了定流量的，热源处需要安装定频循环泵，当然这样做不节能。

3、散热器采暖系统，每组散热器要设恒温控制阀（新增强文）。至于是两通恒温控制阀还是三通恒温控制阀根据系统形式定。

4、针对居住建筑，采取供热计量的系统形式、计量方式要保证分户计量、分室温控。一般散热器采暖系统问题不大，注意厨房要采暖。地板辐射采暖，不同房间共用环路问题时有发生，主要房间：如卧室、客厅等彼此不能共用一环。水力平衡要考虑，但分室温控是前提。

四、塑料管材的选用：

分户计量供暖系统大量采用塑料管、复合管等新型管材，设计中一定要注明使用的材料名称、使用级别及管系列。应该注意的是：

1．根据供暖系统形式及热媒温度确定管材的使用条件分级。使用级别4的管材

供水温度不超过60℃，多用于地板辐射采暖；使用级别5的管材供水温度不超过80℃，多用于散热器采暖。

2．可采用热熔连接的管材有PB管、PP-R管、PE-RT管、PP-R塑铝稳态管等，PE-X管必须采用专用接头机械连接。

设计中设计人盲目提高管材级别造成浪费的情况时有发生：应使用0.4MPa的管材却选用0.6MPa，甚至0.8MPa管材。

3．塑料管、复合管明装，一定要注意这些管材的线膨胀系数远大于钢管。

五、燃气壁挂炉采暖系统：

高层建筑不推荐使用这种形式采暖，只适用于别墅、独立的、无热源的多层建筑。

燃气壁挂炉一机两用，即可满足供暖系统，又可提供生活热水，在没有市政热源的偏远小区使用不断增多，这种系统的优势是：不需锅炉房及供热管网，供暖时间灵活，用户可调，计量收费简单等；但缺点也很明显：点火、燃烧有安全隐患，排烟分散、不利集中处理，设备需定时维护，水泵、风机运行带来噪声等。

设计特点：由于这种采暖形式属间歇采暖，而且户间传热影响大，算整栋楼的热负荷不计户间传热，户间传热仅作为确定户内供暖设备的管径的依据。根据《燃气采暖热水炉应用技术规程》，当同时考虑间歇采暖和户间传热时，修正系数1.2X1.8=2.16,总的修正系数达到2.16。用户在建筑物中的位置对热负荷的确定影响很大，同集中采暖系统相比，低层用户、顶层用户热负荷较集中供暖系统大30～40％，中间户热负荷较集中供暖系统大70～90％，这在选炉子和布置散热器或加热管时应特别注意。

安全问题：采用户式燃气炉采暖时，应注意：①应选用强制给排气式燃气热水采暖炉，应有熄火保护装置和排烟措施，必须采用生产厂家提供的给排气管。灶具和热水器应分别采用竖向烟道进行排气。《燃气采暖热水炉应用技术规程》规定采用共用烟道时，每层楼应只装一台采暖热水炉，总装量不得超过6台。（这些规定都不利高层采用燃气壁挂炉）风帽排气出口周围不应有门窗等开口及障碍物，以免烟气回流室内。采暖炉应设置在通风良好的走廊、阳台或其他非居住房间内。具体规定详见《城镇燃气设计规范》。

②在采用户用采暖炉作为采暖热源时，应对系统阻力与流量提出明确的要求，否则，易造成户用采暖炉选型过大或虽然发热量适合，但循环水泵选型不