以“雙碳”視角分析河北省建筑節能標準現狀和問題

魏一然

（邯鄲職業技術學院建筑工程系，河北 邯鄲 056005）

引言

上世紀70年代能源危機后，國外發達國家隨即開展了建筑節能的研究。2015年在巴黎召開的第21次聯合國氣候變化大會上，聯合國環境署表示建筑全生命期產生的碳排放占全球碳排放總量的30%，到2050年這一數據會翻倍。在全球共同推進建筑節能的背景下，2020年習主席在第七十五屆聯合國大會宣布中國二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。各行業已經將節能降耗減少碳排放作為行業高質量發展的重要指標。中國在上世紀80 年代已制定相關規程和標準，促進建筑節能事業發展：如1986年，我國第一部建筑節能標準《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》JGJ26-86發布，要求建筑能耗在1980～1981年建筑設計的基礎上減少30%；隨后30多年間，我國建筑節能標準從北方采暖地區居住建筑起步，逐步擴展到了夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區；建筑類型也從居住建筑擴展到公共建筑。到2015 年末居住建筑節能設計標準完成了節能率30%、50%、65%三步走的目標，2020 年后推出了“新三步走”目標，制定了面向未來的2025-2035-2050 年的節能標準規劃，節能率達到85%～90%，進一步提高建筑節能與綠色建筑發展。

河北省配合國家建筑節能步伐，相繼制定了一列建筑節能標準并結合我省實際情況逐年提升和修正，節能標準范圍也趨于完善，即包括新建建筑節能標準，又涵蓋既有建筑的節能改造；為促進標準落地，出臺了綠色建筑評價標準、超低能耗建筑評價標準以及施工驗收規程和監測標準等一系列標準，完善了節能標準體系，極大促進了建筑節能發展和落實，有力推動了建筑領域節能工作的開展。

由于河北省標準體系的構建是在國家總體構架之上發展而來，因此，本文先從國家建筑節能標準構架的建立開始。

1.我國建筑節能標準的構建

我國的建筑節能起始于上個世紀八十年代，由建設部組織開展針對采暖居住建筑節能“三步走”工作目標:第一步，自1980年～1990年期間，本著從社會主義現代化建設需要，結合現有技術經濟水平，在保證基本熱環境功能要求基礎上，以1980 年～1981 年住宅通用設計采暖能耗為比較基礎，節能30%；第二步，在1991年～2000年期間，在第一步目標實現的基礎上，再節能30%，即居住建筑采暖能耗較1980～1981年降低50%以上；第三步，2010年將北方采暖居住建筑節能率進一步降低至65%，完成居住建筑節能“三步走”戰略。2018年對該標準又做了修訂，要求節能率提高到75%。自2000年后，節能建筑類型從居住建筑逐漸擴展到公共建筑，節能建筑范圍先北方后中部再推廣到全國，目前，居住建筑節能實施節能率75%、公共建筑節能率實施65%。相關的規范和標準見表1.

表1 我國嚴寒和寒冷地區“三步走”建筑節能標準構架

節能“三步走”目標是在總結建國35年來經驗基礎上，為使民用建筑熱工設計與我國建筑氣候區劃相適應，對室外計算參數、建筑熱工設計分區、圍護結構的最小熱阻、熱橋、窗戶面積和層數、地面熱工性能、防潮隔熱等方面做了詳細規定；主要圍繞建筑圍護結構熱工設計，降低建筑采暖能耗為目標制定相關的標準。

2015年，為推動生態文明和新型城鎮化建設，國家推出“綠色建筑”的技術方案：《被動式超低能耗綠色建筑技術導則（居住建筑）》及綠色建筑評價標準；綠色建筑指在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源，包括節能、節地、節水、節材等，保護環境和減少污染，為人們提供健康、舒適和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑物。綠色建筑作為降低碳排放，緩解能源危機的重要方式，得到了國家的大力推廣；“綠色建筑”突出建筑的“綠”技術指標：室內污染物濃度指標和節水節電等環境指標以及維護結構、隔聲性能等多項指標體系；而在綠色建筑體系下，國家為改善建筑的使用能耗，制定了面向未來的2025年、2035年、2050年的“新三步走”節能標準體系，于是便有了超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑相關標準。

“新三步走”節能設計標準是以2015年末完成“三步走”為基點基礎上，2019年制定了適合我國建筑近零能耗標準《近零能耗建筑技術標準》GB/T51350-2019，要求在保證室內環境舒適的前提下，供暖、空調、照明能耗在2015 年基礎上再降低60%～75%以上，即居住建筑節能率為90%，公共建筑節能率85%，碳排放強度在2015年基礎上降低40%，碳排放強度平均降低7kgCO2/（㎡·a）以上，為建筑節能、降低建筑能耗提供理論支撐，推動了建筑節能發展的步伐。再提高節能率的要求，見表2.

表2 我國嚴寒和寒冷地區“新三步走”建筑節能標準構架

新“三步走”節能標準重新定義了超低能耗建筑、近零能耗建筑和零能耗建筑，制定了以設計、施工、運行、評價全過程的閉環引導性標準體系，明確了建筑生命期的控制指標和技術途徑：一是通過節能設計降低建筑自身用能需求、提高用能系統能效及合理使用余熱廢熱，二是利用可再生能源替代化石能源，比如通過優化建筑外形和內部空間布局，充分利用天然采光以減少建筑的人工照明需求，適時合理利用自然通風以消除建筑余熱余濕。在保證室內環境質量，滿足室內舒適度要求的前提下，優先考慮優化圍護結構保溫隔熱能力，減少通過圍護結構形成的建筑冷熱負荷，降低建筑用能需求，繼而考慮提高供暖、通風、空調和照明、電氣、給水排水等系統的能源利用效率，進一步降低能耗；在此基礎上，通過合理利用可再生能源，實現降低化石能源消耗量的目標。

2.河北省建筑節能標準的實施

河北省節能工作開展基本與國家同步，相繼出臺一系列政策法規，如《河北省節約能源條例》、《民用建筑節能管理規定》、《河北省民用建筑節能管理實施辦法》等多個文件發布，標志河北省的建筑節能工作進入實施階段。2000年前，河北省建筑節能標準參照國家相應標準實施，沒有出臺地方標準；自2000年開始，為促進我省節能工作開展，對接國家“三步走”節能工作，先后制定了《河北省民用建筑節能設計規程》、《居住建筑節能設計標準》、《公共建筑節能設計標準》等，見表3.

表3 河北省建筑節能標準構建

2011年河北省修訂了《居住建筑節能設計標準》，使室內外計算參數、建筑物耗熱量指標、體形系數、建筑圍護結構傳熱系數等參數按照國家《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》中65%節能率參數限值，直接對接國家標準。2015年河北省出臺了節能率75%居住建筑節能設計標準，早于國家75%節能率的發布；該標準對體形系數、圍護結構的傳熱系數、建筑外門窗的氣密性等做了強制性限值規定，同時在電加熱供暖、鍋爐熱效率、空調機組的熱效率、太陽能熱水等均制定了相應的強制性條文，進一步保障了降低建筑能耗可能性。

河北省公共建筑節能起步較晚，2009年實施50%節能率，2016年實施節能率65%目標。

為對接國家新“三步走”建筑節能規劃，大幅度降低居住建筑的采暖和制冷能耗、改善居住建筑的室內環境，2015年由住房和城鄉建設部科技與產業化發展中心、河北省建筑科學研究院等單位參編，參照德國、瑞典相關節能標準，編制了《被動式超低能耗居住建筑節能設計標準》，該標準實施標志著我國被動式建筑的發展趨于規范化、標準化。河北省2016 年強制實施，2020 年對該標準的技術指標進一步縮小限值，使居住建筑節能率提高到90%；2021年制定了《被動式超低能耗公共建筑節能設計標準》，使公共建筑節能率提高到85%。

該標準結合河北省當地資源和現狀，在室外氣象參數、圍護結構熱工、一次能計算、關鍵材料使用等更加精細和嚴苛，與其他標準不同主要表現在：

（1）將室外氣象參數以城市氣候條件差異劃分不同的計算溫度，明確了采暖期、制冷期空調室外計算溫度和空氣平均密度；

（2）建筑圍護結構熱工設計中將外圍護結構分為“非透明外圍護結構”和“透明圍護結構”，分別對外墻、屋面、地面或非采暖地下室頂板、隔墻、樓板及外門窗的玻璃部分和窗框材料的傳熱系數做出了明確限定；對關鍵節點如女兒墻、外門窗、地下室頂板保溫層、管道穿外墻等給出了做法要求。

（3）明確了被動式房屋應進行采暖負荷、采暖需求、制冷負荷、制冷需求及一次能源需求計算，并詳細列出了計算方法；為被動式房屋的建筑能耗、空調負荷及一次能源需求的限定提供了技術支撐。

（4）給出了“關鍵材料和產品性能”的技術指標，諸如保溫、隔熱和氣密性材料的選擇和性能指標做了嚴格的規定，可操作性強。

（5）增加了“施工、測試、工程認定及運行管理”，對被動房的施工中應注意的復雜節點做出了明確規定，提出了被動房的主要測試項——氣密性測試的抽樣方法和測試步驟；對被動房的工程認定和運行管理提出了詳細要求。

被動式超低能耗建筑是實現近零能耗目標的技術體系，通過被動式技術措施大幅度降低建筑供暖（供冷）年耗熱（冷）量，通過主動式能源設備提升系統能效，在此基礎上合理利用可再生能源，進一步降低建筑能源消耗，實現以更少的能源消耗提高更舒適室內環境。

3.河北省被動房與國家近零能耗建筑能效指標比較

河北省被動房標準強調適應氣候特征和場地條件，采用被動式設計降低建筑能耗；標準按照氣候特征將室外氣象條件做了更精細劃分，即分為嚴寒（張家口、承德部分地區）、寒冷（A）（中部）、寒冷（B）（南部）區，要求按照不同地區氣候特點進行建筑熱工設計。居住建筑節能標準高于國家標準，與國家節能水平還有一定差距見表4；公共建筑節能標準對接國家標準超低能耗公共建筑標準，其綜合節能率低于國家標準見表5。居住建筑和公共建筑可再生能源利用均無強制要求。

表4 居住建筑能效指標比較

表5 公共建筑能效指標比較

4.問題與建議

（1）目前河北省建筑節能體系中節能率（30%、50%、65%、90%）是在國家建筑節能框架下制定的，與國家標準還存在一定差距。標準主要通過降低圍護結構熱工標準達到節能率指標，缺乏整體性和系統性。建筑節能應該著眼于建筑的全生命期的節能性，包括設計、建造、運行、維護各個環節的綜合節能。

（2）河北省各地市既有建筑現狀缺乏基礎數據支撐。不僅缺乏建筑規模，還缺少建筑的運行數據等基礎資料，很多節能設計標準難以在運行中真正實現，造成“雙碳”目標脫離實際。

（3）加強可再生能源在建筑能耗中的占比。河北省節能標準中可再生能源利用率均未做明確要求，即使是對被動式居住建筑和公共建筑節能標準，其可再生能源在建筑中的占比均未硬性要求。

（4）未建立建筑能耗和碳排放協同機制。碳達峰是控制碳排放總量，建筑全生命期內各個階段碳排放強度是不同的，建立建筑能耗和碳排放指標雙控制機制，協同管理、協同控制、協同評價更有利于實現雙碳目標。