新建住宅建筑節能技術實施建議

0 引言

為進一步加大對上海市建筑節能工作的推進力度，上海先后編制頒布了《居住建筑節能設計標準》（DG/TJ08-205—2008）、《居住建筑節能設計標準》（DG/TJ08-205—2011）、《公共建筑節能設計標準》（DGJ08-107—2012）、《上海市施工圖設計文件建筑節能審查要點》等，為新建建筑實現節能標準提供了技術支撐。

通過對2005～2016年間，上海安居房產開發有限責任公司開發的8個新建居住建筑項目節能技術應用情況及實施效果的跟蹤調研，結合當前節能、防火、材料性能的最新政策、標準要求，提出新建建筑節能技術建議，并針對出現的問題進行分析，提出具體的技術適用條件和注意要點，對新建建筑節能技術的推廣應用起指導作用。

1 新建建筑節能技術分析

1.1 圍護結構

1.1.1 墻體保溫技術

跟蹤的8個住宅項目中，3個項目外墻采用了無機保溫砂漿內外組合保溫系統，5個項目采用了外墻外保溫系統。

傳統有機保溫材料質輕、保溫隔熱效果好，相應保溫系統技術成熟，但缺陷之一是防火性能較差，防火性能難以達到A級材料的要求，給保溫系統施工、建筑運行帶來一定的安全隱患。而無機保溫材料燃燒性能均可達到A級，滿足住宅外墻外保溫材料防火性能要求，但除個別新型材料外，無機保溫材料總體保溫隔熱性能較差，且不同無機保溫材料性能有所差異。在實際選用住宅外墻外保溫材料時，應綜合考慮材料各項性能、價格等方面的因素，選擇適宜的保溫材料。

2014年，原《建筑設計防火規范》（GB50016—2006）和《高層民用建筑設計防火規范》（GB50045-97-2005）整合修訂而成的新版工程建設國家標準《建筑設計防火規范》（GB50016-2014）批準發布，并于2015年5月1日起實施。標準中指出，民用建筑外保溫材料的燃燒性能宜為A級，且不應低于B2級。這個標準的發布，對于B1級和B2級保溫材料的選擇提出了相關要求和實施措施，對于有機保溫材料的發展提供了空間。

1.1.2 門窗節能技術

8個跟蹤項目外窗氣密性均達到6級，平均傳熱系數約2.9W/（m2·K），各種類型外窗的傳熱系數和氣密性如表1所示。

1.1.2.1 窗框型材

熱阻性能高的窗框型材主要有斷熱鋁合金窗框、PVC塑料窗框。PVC塑料窗框保溫性能好，但抗風壓、水密性低、遮光面積大、易老化耐久性差；普通鋁合金窗框的傳熱系數大約為4.5W/（m2·K），并不屬于節能窗框，但采用斷熱處理過的鋁合金窗框的熱工性能可提高30%～50%，斷熱鋁合金窗框和Low-E中空玻璃窗戶結合的整窗綜合傳熱系數K值可達3.0W/（m2·K），達到節能標準的要求（圖1）。

1.1.2.2 節能玻璃

玻璃面積占窗戶的絕大部分，玻璃對外窗的節能效果影響顯著。常用的節能玻璃有普通中空玻璃、熱反射中空玻璃、Low-E中空玻璃。

熱反射中空玻璃保溫隔熱性相對較好，但卻影響可見光的透射率及室內采光，而Low-E中空玻璃不僅具有良好的保溫隔熱效果且能保證可見光透射率，具有明顯的應用優勢。

1.1.2.3 遮陽

常用外遮陽類型有固定窗口外遮陽、百葉式外遮陽和卷簾式外遮陽。固定外遮陽有水平遮陽、垂直遮陽、擋板遮陽3種基本形式。百葉式外遮陽有升降式百葉簾和百葉護窗等形式。卷簾式外遮陽是一種有效的遮陽措施，適用于各個朝向的窗戶。

表1 調研項目外窗性能參數

圖1 節能窗現場照片

外遮陽形式的選擇應充分考慮地區氣候特征、建筑物的位置、具體房間的功能與朝向、成本預算、住戶特點等各種因素，有針對性地進行選擇。此外，除了隔熱，建筑外遮陽與圍護結構需要實現的其他功能（如采光、保溫、視野、通風、隔聲等）之間有著密切的聯系，以及面臨節約空間和不破壞外立面等要求。因此應從建筑整體的角度出發，綜合各種需求，提出能較好地協調各方需求的遮陽方案。

1.2 用能設備

在居住建筑領域，實現空調節能的主要技術途徑有：采用更高能效比的分體式空調、多聯機空調系統。調研項目中除利用分體式空調和多聯機供暖外，還有利用燃氣熱水器、燃氣熱水爐、空氣源熱泵熱水器為地暖系統提供熱水從而達到供暖目的。

跟蹤的8個住宅項目中，大部分項目走廊、門廳、地下室車庫等公共區域采用了T8細管熒光燈、LED燈等節能燈具，部分項目公共區域照明采用延時或聲控開關。根據跟蹤調研，公共區域節能燈具總體運行效果較好，部分燈具因損壞存在過更換情況。

1.3 可再生能源利用

跟蹤的住宅項目中，有2個項目安裝了太陽能熱水系統，作為生活熱水供應，在建筑早期設計階段就將太陽能熱水系統考慮在內，實行光熱建筑一體化，系統采用電加熱作為輔助加熱。

跟蹤項目中有2個采用了太陽能路燈。

2 新建建筑節能技術實施建議

2.1 圍護結構

2.1.1 墻體保溫

外墻保溫工程所用保溫材料及其配套材料，應由一個系統供應商提供，并符合國家有關標準要求。

保溫材料的燃燒性能宜為A級，不宜采用B2級，嚴禁采用B3級。高度大于等于100m的住宅，其保溫材料的燃燒性能應為A級；高度大于27m，但不大于100m時，其保溫材料的燃燒性能不應低于B1級；高度不大于27m時，其保溫材料的燃燒性能不應低于B2級。

采取外墻內保溫系統時，易產生建筑熱橋的部位應加強保溫措施，避免在進行室內裝修時損壞保溫層。

2.1.2 節能門窗

根據《關于進一步強化綠色建筑發展推進力度提升建筑性能的若干規定》（滬建管聯(2015)417號），建筑外門窗的傳熱系數K值應不大于2.2W/（m2·K）。

除采用B1級保溫材料且建筑高度不大于27m的住宅建筑外，采用燃燒性能為B1、B2級保溫材料的建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應低于0.5h。

外窗宜采用斷熱鋁合金型材。住宅宜采用平開窗，其中高層住宅宜采用內開型平開窗。

2.1.3 外遮陽

外遮陽構件必須具備較高的強度、剛度和耐久性且便于日常維護和清理。對應夏季隔熱、冬季采暖的需求，外遮陽應具有一定可調性。外遮陽系統與圍護結構（窗）系統和建筑結構系統必須整合設計。采購遮陽卷簾和遮陽百葉的過程中，與供應商約定遮陽產品的維護期限。

2.2 用能設備

2.2.1 空調

空調機組的能效比、性能系數應滿足產品技術要求及節能設計標準的要求。空調室外機組應設置在通風良好、安全可靠的地方，且應避免其噪聲、氣流對周圍環境的影響。采用多聯機空調系統的建筑宜設有機械新風系統，冷媒管道的最大長度及設備間的最大高差，應滿足產品技術要求及節能設計標準的要求。

2.2.2 照明

節能照明要優先推廣使用高效節能型熒光燈如T5熒光燈管、緊湊型熒光燈管等。半導體照明采用發光二極管（LED）作為新光源，能夠直接把電能轉化為光能的發光二極管，節能效果非常明顯。當作為室內照明燈具時，應選擇藍光危害分類為低危害和無危害，色溫在4 000K以下，顯色指數80以上的LED燈，并避免眩光及長時間直視LED燈[1]。

2.3 可再生能源利用

2.3.1 太陽能路燈

蓄電池是太陽能路燈系統的儲能設備，照明時間的長短完全取決于它，是太陽能路燈內部質量隱患最多的一個產品。應選用性能比較穩定的蓄電池。而且施工要嚴密，嚴防進水等意外因素。否則也會間接影響路燈的壽命。控制器應該用電池（SOC剩余容量）控制方法，保證電池SOC不小于設定值，以保護電池不被過放電控制器。而防雷功能的缺失也會導致控制器失靈，一旦打雷燈就閃，控制器很快被燒掉。同時其所處的電磁環境比較復雜，必須要有較強的抗干擾能力。太陽能路燈采用的光源有很多種，包括LED燈、金鹵燈、節能燈、鈉燈等等各種光源，其中LED燈壽命較長，同時還應選擇防水等級高、安裝牢固的燈頭。

2.3.2 太陽能光熱系統

2.3.2.1 太陽能熱水系統

（1）太陽能熱水系統形式選擇。根據不同住宅特點，太陽能熱水系統形式可選擇集中式熱水系統、陽臺式太陽能熱水系統、分體式太陽能熱水系統和集中集熱—分戶儲熱供熱水系統等。住宅用熱水的特點，是每家每戶的獨立需求行為，因此宜采用分散式無需熱水計量的供熱水方式（表2）。

（2）太陽能集熱器適用性分析。太陽能集熱器是把太陽輻射能轉換為熱能的關鍵部件。目前應用比較多的是平板式集熱器和真空管式集熱器。平板型集熱器當環境溫度低于0℃以下的時候，管內的水結冰，會造成系統炸裂。全玻璃真空管的防凍性能相對較好，但在環境溫度低于-15℃時，也會出現凍裂的問題。真空管型集熱器全年都可以在上海地區應用。平板型集熱器在上海的絕大多數時間是可以應用的，而對于極少數環境溫度低于0℃的天氣，必須采取防凍措施，保證系統的正常運行。

（3）太陽能集熱器安裝位置。太陽能集熱器在建筑中的安裝位置主要有南立面及屋頂，對于低層建筑多安裝于屋頂，高層建筑多見于南立面布置。

太陽能集熱器安裝于陽臺的方式可作為欄桿構件或維護構件等形式，或安裝于窗臺凸臺及窗臺的遮陽板。與陽臺或窗臺結合的形式，一體化效果較好，既可以美化建筑又可以作為陽臺構件存在，不占用額外的空間，維護檢修方便。但由于集熱器的傾角往往比較小，太陽能吸收率較低，此外，低區太陽能易受周圍環境的遮擋。

表2 住宅建筑適用太陽能熱水系統形式

（4）太陽能熱水系統與建筑一體化設計。考慮到建筑整體的美觀、太陽能熱水系統安全可靠性，應將太陽能熱水系統與建筑進行一體化設計，即規劃咨詢、施工設計到安裝設計與施工、驗收評價的整個過程都在建筑、結構、水、電等專業共同參與下進行，使太陽能熱水系統符合建筑工程的設計要求。同時，太陽能熱水系統設計應符合建筑功能布局，集熱器的安裝應注意避免被樹木、晾衣架等遮擋。

2.3.2.2 太陽能光伏系統

目前，太陽能光伏系統在居住建筑中的應用形式主要有太陽能路燈、太陽能庭院燈、太陽能草坪燈、太陽能樓道燈以及小型的屋頂光伏發電系統等。太陽能燈的光伏組件一般安裝于燈的頂端，置于無遮擋或者遮擋較少的位置。由于風光互補燈損壞率較高，建議慎重采用。

2.4 住宅全裝修

2.4.1 裝修設計與土建設計一體化

根據跟蹤調研，裝修與土建一體化設計是保障全裝修住宅品質的“重中之重”。裝修設計應符合建筑設計的總體要求，與土建設計相互銜接。一方面應有效組織功能空間，對室內空間和平面布置給予完善、調整和再創造；另一方面應合理解決土建、設備、裝修的銜接問題，妥善處理室內界面，包括各種管線、開關接口的位置。全裝修設計應充分前置，即在土建設計確定建筑方案后，進入擴初前即可開始進行室內戶型的優化、設備定位工作。

2.4.2 采用全裝修施工總承包模式管理

施工過程中，施工總承包方對各裝飾分包單位、機電設備供應商、家具廠、木門廠、櫥柜廠、鋁合金門窗廠等單位進行統一管理，統一協調，全裝修住宅的施工質量由總承包方負責。在全裝修項目施工中，相關分包單位全部交由施工總承包方管理。施工總承包方整合各類資源，對工期、質量、安全、文明施工、成品保護等統一管理，直至保修期結束。開發企業賦予總承包方充分、有效的管理權限和一定的總承包管理費用，以便切實有效地管理。施工總承包方組織分包工程管理部門，由專人專項管理分包工程的質量、安全、進度和各方協調，并及時與開發企業溝通。

2.4.3 實施分戶驗收制度

全裝修住宅竣工驗收前，應該依據國家現行標準《建筑工程施工質量驗收統一標準》（GB50300）及其專項配套標準、上海市地方標準《住宅工程套內質量驗收規范》（DG/TJ08-2062—2009）、《上海市住宅工程質量分戶驗收管理規定》（滬建交聯[2009]770號）和現行國家和上海市相關工程質量驗收標準、規范，對每戶套內的觀感質量和使用功能進行質量驗收。分戶驗收由施工單位提出申請，開發企業組織監理單位、施工單位成立分戶驗收組，由分戶驗收組實施分戶驗收工作。開發企業亦可直接委托有資質的第三方檢測機構進行驗收、記錄和綜合評價，并出具分戶驗收報告。

2.4.4 采用內裝工業化生產方式

結合住宅產業化的發展需要，新建住宅宜采用內裝工業化的生產方式。一方面，可采用整體廚衛、集成吊頂、設備管線等成套部品部件和集成技術應用，有利于提高住宅裝配率；另一方面，采用“大開間”的設計理念，通過大空間減少承重墻的使用，并使結構體系與設備體系分離，提高住宅的舒適度和可變性，使住宅在使用過程中能夠較為便捷地進行內裝改造與部品更換，從而延長住宅使用壽命。

3 結語

基于上海安居房產開發有限責任公司開發的2005～2016年間新建住宅節能技術應用情況、實施效果及適用性分析，從圍護結構、用能設備、住宅全裝修等方面提出了上海地區各項新建建筑節能技術的實施建議。

（1）外窗宜采用斷熱鋁合金型材，熱反射中空玻璃保溫隔熱性相對較好，但卻影響可見光的透射率及室內采光，而 Low-E中空玻璃不僅具有良好的保溫隔熱效果且能保證可見光透射率，具有明顯的應用優勢。住宅宜采用平開窗，中高層住宅宜采用內開型平開窗。

（2）外遮陽構件必須具備較高的強度、剛度和耐久性且便于日常維護和清理。對應夏季隔熱、冬季采暖的需求，外遮陽應具有一定可調性。外遮陽系統與圍護結構（窗）系統和建筑結構系統必須整合設計。采購遮陽卷簾和遮陽百葉窗的過程中，與供應商約定遮陽產品的維護期限。

（3）空調機組的能效比、性能系數應滿足產品技術要求及節能設計標準的要求。節能照明要優先推廣使用高效節能型熒光燈如T5熒光燈管、緊湊型熒光燈管、半導體照明采用發光二極管（LED）。

（4）全裝修住宅建設過程中，建議實行裝修與土建設計一體化，全裝修設計應充分前置，即在土建設計確定建筑方案后，進入擴初前即可開始進行室內戶型的優化、設備定位工作。采用施工總承包管理模式，施工過程中，施工總承包方對各裝飾分包單位、機電設備供應商、家具廠、木門廠、櫥柜廠、鋁合金門窗廠等單位進行統一管理，統一協調，全裝修住宅的施工質量由總承包方負責。另外全裝修住宅應實施分戶驗收制度，積極采用內裝工業化生產方式。

參考文獻：

[1] 申崇渝等.LED藍光泄露安全性研究[J].光譜學與光譜分析,2014, 34(2):316-320.