近零能耗建筑技术标准 GB/T51350-2019
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2 术语

2.0.1 近零能耗建筑 nearly zero energy building

    适应气候特征和场地条件,通过被动式建筑设计最大幅度降低建筑供暖、空调、照明需求,通过主动技术措施最大幅度提高能源设备与系统效率,充分利用可再生能源,以最少的能源消耗提供舒适室内环境,且其室内环境参数和能效指标符合本标准规定的建筑,其建筑能耗水平应较国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75-2012降低60%~75%以上。

2.0.2 超低能耗建筑 ultra low energy building

    超低能耗建筑是近零能耗建筑的初级表现形式,其室内环境参数与近零能耗建筑相同,能效指标略低于近零能耗建筑,其建筑能耗水平应较国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75-2012降低50%以上。

2.0.3 零能耗建筑 zero energy building

    零能耗建筑能是近零能耗建筑的高级表现形式,其室内环境参数与近零能耗建筑相同,充分利用建筑本体和周边的可再生能源资源,使可再生能源年产能大于或等于建筑全年全部用能的建筑。

2.0.4 性能化设计 performance oriented design

    以建筑室内环境参数和能效指标为性能目标,利用建筑模拟工具,对设计方案进行逐步优化,最终达到预定性能目标要求的设计过程。

2.0.5 气密层 air tightness layer

    由气密性材料和部件、抹灰层等形成的防止空气渗透的连续构造层。

2.0.6 建筑能耗综合值 building energy consumption

    在设定计算条件下,单位面积年供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯的终端能耗量和可再生能源系统发电量,利用能源换算系数,统一换算到标准煤当量后,两者的差值。

2.0.7 供暖年耗热量 annual heating demand

    在设定计算条件下,为满足室内环境参数要求,单位面积年累计消耗的需由室内供暖设备供给的热量。

2.0.8 供冷年耗冷量 annual cooling demand

    在设定计算条件下,为满足室内环境参数要求,单位面积年累计消耗的需由室内供冷设备供给的冷量。

2.0.9 建筑气密性 air tightness of building envelope

    建筑在封闭状态下阻止空气渗透的能力。用于表征建筑或房间在正常密闭情况下的无组织空气渗透量。通常采用压差实验检测建筑气密性,以换气次数N50,即室内外50Pa压差下换气次数来表征建筑气密性。

2.0.10 可再生能源利用率 utilization ratio of renewable energy

    供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯系统中可再生能源利用量占其能量需求量的比例。

2.0.11 建筑综合节能率 building energy saving rate

    设计建筑和基准建筑的建筑能耗综合值的差值,与基准建筑的建筑能耗综合值的比值。

2.0.12 建筑本体节能率 building energy efficiency improvement rate

    在设定计算条件下,设计建筑不包括可再生能源发电量的建筑能耗综合值与基准建筑f的建筑能耗综合值的差值,与基准建筑的建筑能耗综合值的比值。

2.0.13 显热交换效率 sensible heat exchange efficiency

    对应风量的新风进口、送风出口温差与新风进口、回风进口温差之比。

2.0.14 全热交换效率 total heat exchange efficiency

    对应风量的新风进口、送风出口焓差与新风进口、回风进口焓差之比。

2.0.15 断热桥锚栓 thermally broken fixer

    通过特殊的构造设计,能有效减小或阻断锚钉热桥效应的锚栓。

2.0.16 防水透汽材料 water-proof and vapor-permeable material

    对建筑外围护结构室外侧的缝隙进行密封并兼具防水及允许水蒸气透出功能的材料。

2.0.17 气密性材料 air tightness material

    对建筑外围护结构室内侧的缝隙进行密封、防止空气渗透的材料。

2.0.18 基准建筑 reference building

    计算建筑本体节能率和建筑综合节能率时用于计算符合国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75-2012相关要求的建筑能耗综合值的建筑。


条文说明
2.0.1 “近零能耗建筑”(nearly zero energy building)一词源于欧盟。欧盟于2010年7月9日发布了《建筑能效指令》(修订版)(Energy Performance of Building Directive recast),要求各成员国确保在2018年12月31日起,所有政府持有或使用的新建建筑达到“近零能耗建筑”要求;在2020年12月31日起,所有新建建筑达到“近零能耗建筑”要求。由于欧盟成员国经济不平衡、气候区跨度大、成员国可以以本国实际情况为基础、以充分考虑节能技术成本效益比为前提,提出其“近零能耗建筑”量化目标,并没有统一明确的量化节能目标。对于“近零能耗建筑”,欧盟各国也存在不同的具体定义,如瑞士的“近零能耗房”(Minergie,也称迷你能耗房或迷你能耗标准),要求按此标准建造的建筑其总体能耗不高于常规建筑的75%(即节能25%),化石燃料消耗低于常规建筑的50%(可理解为节省一次能源50%);如意大利的“气候房”(climate house,Casaclima),指建筑全年供暖通风空调系统的能耗在30kWh/(㎡·a)以下;再如德国被动房研究所(Passive House Institute)提出的“被动房”(也称被动式房屋、被动式住宅,passive hnouse),指通过大幅度提升围护结构热工性能和气密性,利用高效新风热回收技术,将建筑供暖需求降低到15kWh/(㎡·a)以下,从而可以使建筑摆脱传统的集中供热系统的建筑,其技术路线为通过被动式手段达到近零能耗,也属于“近零能耗建筑”的一种类型。
    总之,近零能耗建筑是以能耗为控制目标,首先通过被动式建筑设计降低建筑冷热需求,提高建筑用能系统效率降低能耗,在此基础上再通过利用可再生能源,实现超低能耗、近零能耗和零能耗。近零能耗建筑是以超低能耗建筑为基础,是达到零能耗建筑的准备阶段。近零能耗建筑在满足能耗控制目标的同时,其室内环境参数应满足较高的热舒适水平,健康、舒适的室内环境是近零能耗建筑的基本前提。
    为在定义中定量表征其能耗水平,同时考虑与现行国家建筑节能设计标准的衔接,以2016年国家建筑节能设计标准为基准,给出相对节能水平。2016年执行的国家建筑节能设计标准包括《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2015、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26-2010、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134-2016、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2012。能耗计算范围包括建筑全年供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯能耗及可再生能源的利用量。对建筑节能设计标准中未规定的参数,按本标准附录A能效指标计算方法确定。考虑我国不同气候区特点,使用同一个百分比约束不同气候区不同类型建筑难度较大,因此,对不同气候区近零能耗建筑提出不同能耗控制指标。以2016年国家建筑节能设计标准为基准,严寒和寒冷地区,近零能耗居住建筑能耗降低70%~75%以上,不再需要传统的供热方式;夏热冬暖和夏热冬冷地区近零能耗居住建筑能耗降低60%以上;不同气候区近零能耗公共建筑能耗平均降低60%以上。
2.0.2 超低能耗建筑是实现近零能耗建筑的预备阶段,除节能水平外,均满足近零能耗建筑要求。以2016年为基准,在此基础上,建筑能耗降低25%~30%的建筑可称为“低能耗建筑”,正在修订的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26,其修订目标为75%节能率,相对于2016年国家建筑节能设计标准,此标准即属于“低能耗建筑”标准。超低能耗建筑是较“低能耗建筑”更高节能标准的建筑,是现阶段不借助可再生能源,依靠建筑技术的优化利用可以实现的目标,其建筑能效在2016年国家建筑节能标准水平上有较大水平的提升,建筑室内环境也更加舒适,其供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯能耗应较2016年国家建筑节能设计标准降低50%以上。
2.0.3 零能耗建筑是近零能耗建筑发展的更高层次。“零能耗建筑”(zero energy building)一词源于美国。美国能源部建筑技术项目在《建筑技术项目2008-2012规划》中提出,建筑节能发展的战略目标是使“零能耗住宅”(zero energy home)在2020年达到市场可行,使“零能耗建筑”在2025年可商业化。“零能耗住宅”指通过利用可再生能源发电,建筑每年产生的能量与消耗的能量达到平衡的3层及以下的低层居住建筑。“零能耗建筑”包括4层及以上的中高层居住建筑和公共建筑,其技术路线为使用更加高效的建筑围护结构、建筑能源系统和家用电器,使建筑的全年能耗降低为目前的25%~30%,由可再生能源发电对其供电,达到全年用能平衡。美国对“零能耗建筑”这一名词的使用,也经过多次变更,先后使用过“zero net energy building”、"net zero en-ergy building”等词语,最终,2015年9月,美国能源部发布零能耗建筑官方定义:以一次能源为衡量单位,其输入建筑场地内的能源量小于或等于建筑本体和附近的可再生能源产能量的建筑。
    与此同时,欧盟、日本、韩国等也已经对零能耗建筑进行了定义。欧盟对零能耗建筑的定义为“由场地内或周边可再生能源满足极低或近似零的能量需求的建筑”。日本经济产业省(ME-TI)对零能耗建筑的定义:“采用被动式设计方法,引入高性能设备系统,最大程度降低建筑能耗的同时保证良好的建筑室内环境,充分利用可再生能源,实现建筑能源需求自给自足,年一次能源消费量为零的建筑”。国际能源组织建议在零能耗定义中,应考虑平衡周期、能量边界、衡量指标等因素。
    本标准在借鉴国际成熟经验的基础上,考虑我国建筑和能源管理法规和管理制度,因地制宜,确定了我国零能耗建筑的定义。零能耗建筑并不是指建筑能耗为零,而是在近零能耗建筑基础上,通过充分利用可再生能源,实现建筑用能与可再生能源产能的平衡。可再生能源产能包括建筑本体及周边的可再生能源的产能量,建筑周边的可再生能源通常指区域内同一业主或物业公司所拥有或管理的区域,可将可再生能源发电通过专用输电线路输送至建筑使用。
2.0.6 建筑能耗综合值为换算到标准煤当量的建筑能源消耗量,体现了建筑对化石能源的消耗和对环境的影响程度,能耗范围为供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯系统的终端能耗。其中通风系统的能耗为新风处理的能耗,考虑到其他机械通风的不确定性,准确计算难度大,且能效提升潜力有限,因此本标准中建筑能耗综合值不考虑这部分能耗。为方便比对,计算中需将供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯等建筑终端能耗通过平均低位发热量和能源换算系数统一换算到标准煤当量,相应计算方法见本标准附录A能效指标计算方法。
2.0.7、2.0.8 这两项指标反映了建筑自身的热冷需求水平,包括处理新风所需的热冷需求。针对住宅类建筑,标准中该指标是约束性指标,其单位面积为单位套内使用面积,相应计算方法见本标准附录A能效指标计算方法。
2.0.9 建筑的气密性关系到室内热湿环境质量、空气品质、隔声性能,对建筑能耗的影响也至关重要,是近零能耗建筑重要技术指标。我国现行相关标准主要对建筑门窗幕墙的气密性作了规定,但并未对建筑整体气密性能提出要求。建筑整体气密性能与所采用外窗自身的气密性、施工安装质量以及建筑的结构形式有着密切的关系,其中,精细化施工与保证良好气密性有直接关系。
    气密性需要在建筑建成后利用压差法或示踪气体法等方法进行实际检测,但良好的设计是实现建筑气密性的基础。设计阶段,设计师应该整体考虑建筑的气密性,尤其对关键节点的气密性的保证进行专项设计,以保证建筑整体气密性的实现,相应的测试方法见本标准附录E建筑气密性检测方法。
2.0.10 可再生能源利用率表征建筑用能中可再生能源利用量的比例,是评估近零能耗建筑中可再生能源利用程度的指标。充分利用可再生能源是实现近零能耗的重要手段之一,考虑到建筑自身特性和所在地场地资源的差别,可再生能源利用的形式多种多样,强调因地制宜。本标准中的可再生能源利用率包含的能源类型范围有所扩大,包括可再生能源发电、地源热泵、空气源热泵、太阳能热利用和生物质能,相应计算方法见本标准附录A能效指标计算方法。
2.0.11 建筑综合节能率表征建筑的整体节能水平,是公共建筑核心能效指标之一,相应计算方法见本标准附录A能效指标计算方法。
2.0.12 通过被动式建筑设计,提高围护结构性能和建筑用能系统的能效,降低建筑用能需求,实现近零能耗建筑的基础,建筑本体节能率表征了建筑除利用可再生能源发电外,建筑本体能效提升的水平,是公共建筑能效指标的重要组成部分,相应计算方法见本标准附录A能效指标计算方法。
2.0.16 防水透汽材料具备传统防水和能使部分水蒸气渗透出围护结构的功能,可以是防水透气膜,也可以是其他建筑材料。
2.0.17 为保证建筑气密性要求,进行气密性处理所需使用的气密材料已经大量应用于近零能耗建筑中,气密性材料的形式也多种多样。但国内还没有相关的国家或行业标准对其性能进行要求。
2.0.18 基准建筑是以设计建筑为基础的假想建筑,本标准中的基准建筑是一个满足2016年国家建筑节能设计标准要求的节能建筑,以其全年供暖、通风、空调、照明、生活热水、电梯能耗作为比对基准来判断设计建筑的节能率是否满足本标准的要求。
    本标准附录A中对基准建筑的设定进行了详细的规定,基准建筑的形状、大小以及内部的空间划分和使用功能与设计建筑完全一致,但其围护结构热工性能、用能设备能效等主要参数应符合2016年执行的建筑节能设计标准的规定性指标,标准中未规定的其他参数,按本标准附录A能效指标计算方法确定。

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