一、建筑设计节能率标准

夏热冬冷地区现行建筑节能设计标准为 50%（如表 4-13），该标准经历了多次完善，总的趋势是对建筑节能的要求逐渐提高，节能设计越来越受到重视。

 有专家将我国的建筑节能分成第一步、第二步、第三步 3 个阶段，也有的通俗地称之为 30、50、65 标准，是依据我国居住建筑节能设计标准规定的节能率：30%、50%、65%进行划分的，这 3 个节能率就是 3 个阶段的节能目标。该节能率标准是以 1980 年居住建筑的耗能量定为基准值，以在此基础上节约的能量来计算节能率。第一步节能率 30%；第二步是在第一步节能率基础上再节能 30%，总的节能率达到 50%；第三步的节能率相比第二步又降低 30%，总的节能率达到 65%，目前节能 65%的国家标准还未发布。

1  其他夏热冬冷地区建筑设计节能标准现状

其他夏热冬冷地区如重庆、浙江、上海、江苏、湖北等都发布了针对本省全部或部分区域的建筑节能率设计标准（如表 4-14），来指导本省的建筑节能。

重庆、浙江、上海、江苏、湖北五省（市）建筑节能 65%设计标准的实施，预示着夏热冬冷地区建筑节能设计节能率 65%的标准实施已经逐步展开。湖南还没有出台关于建筑设计节能率 65%的标准，但是已有部分城市市在进行相关尝试，如长沙、韶山等。

韶山市为促进“两型”社会建设，提出了明确的绿色建筑发展目标，如表4-15。

2  株洲市提高建筑节能率的方法

（1）提高围护结构热工性能

当前，株洲市建筑节能围护结构体系主要包括：多层砖混建筑围护结构；框架填充墙建筑围护结构；剪力墙建筑围护结构。墙体、屋面、门窗等是商品房能耗存在问题最主要的几个方面。尤其是门窗，它的节能效果最差，无论冬夏都能造成较高的空调能耗。株洲市在通过提高围护结构热工性能来提高建筑节能效果方面有着明显的潜力。 

经过近几年的发展，株洲市新型墙体材料生产企业越来越多。其中许多节能保温材料得到了社会认可，并被相关部门向社会推广。

①提高外墙热工性能

综合考虑墙体保温隔热技术和降低外墙传热系数所增加的建造成本，株洲地区外墙平均传热系数宜≥0.85W/（m²·K），经研究模拟外墙平均传热系数从 1.5 W/（m²·K）降到 0.8W/（m²·K）时节能率的变化关系（如图 4-2）。由图可知，外墙平均传热系数的降低与节能率的提高总的趋势呈正相关，不过并非严格的线性关系。综合考虑各方面因素，株洲市外墙平均传热系数宜控制在 1.15W（m²·K）左右，这样将在现状的基础上再节能 2%左右。

②提高屋顶热工性能

研究表明，经过改变屋顶传热系数，建筑节能收效甚微。毋庸置疑，屋顶保温性能的提高对顶层房间的节能效果自然非常明显，不过对下面房间的节能影响就非常小了，所以这里就不寄希望于提高屋顶热工性能来达到明显的节能目的了，株洲地区屋顶传热系数控制在 0.7W/（m²·K)即可，成本上升并不高，也有部分节能效果。

③降低外窗传热系数

外窗是影响建筑能耗的关键部件，有效地解决好外窗的保温隔热问题，将对建筑节能做出较大的贡献。但是现实情况却并不理想，外窗的性能受限于当前的技术水平和生产工艺，争取更高的节能效果，难度很大。按照当前 50%节能目标设计的建筑，其外窗传热系数一般在 2.6～4.1W/（m²·K）。本研究模拟外窗传热系数从 4.0W/（m²·K）降到 2.0W/（m²·K）（如图 4-3），能够增加节能 3%左右。可见大力发展外窗制作工艺，降低外窗传热系数还是大有可为的。

④调节外窗遮阳系数

遮阳，顾名思义就是阻挡太阳进入，进入室内的热量减少了，自然就不需要那么多的空调能耗。本研究模拟了从普通中空玻璃遮阳系数 0.9 降低到 0.4 时，节能率的变化情况，从图 4-4 中可以看出，随着遮阳系数的下降，居住建筑节能率相对提高了 5%左右。根据株洲市夏热冬冷的实际情况，夏天空调制冷不可或缺，冬季如果没有采暖也会湿冷难熬。如设置固定遮阳，无论冬夏，阳光都会被阻挡，那这样就不一定遮阳系数越低越好。综合各种因素分析，对株洲市来说效果最好的外窗遮阳形式即活动外遮阳。

建筑外遮阳的设计经历了漫长的过程，其设计方法也在逐渐发展。为了使外遮阳发挥最大的调节作用，必须综合考虑室内采光、通风等相关因素。

田慧峰以智能水平百叶外遮阳做研究，对不同城市、不同类型建筑中活动外遮阳的节能贡献率的最大值进行模拟。外遮阳布置于所有外窗。叶片通过自动调节角度，  5～10 月份阻挡全部太阳直射，其他月份阳光直射辐射全部进入室内。研究结果表明，无论是居住建筑还是公共建筑，活动外遮阳对总建筑节能贡献率都在 17%以上，尤其是居住建筑甚至对建筑节能的贡献率接近了 23%。

（2）提高暖通空调设备性能及运行管理

①加强通风调控措施对节能率的贡献

合理地运用通风措施，能为建筑节能做出较大的贡献。春、秋时节气候宜人，多数情况下是不需要制冷或采暖的，合理通风即可获得舒适的小环境；夏季的凉爽时段也不应浪费，加强通风，未必就比空调取得的效果差，株洲市夏季凉爽时段约是整个夏季的⅓，节能潜力巨大；冬季低温和夏季高温时间则应限制通风，因为冬季低温时段室外温度很低，夏季高温时段的室外温度很高，这样的时段通风，将使室内更冷或更热。本研究经过对居住建筑进行能耗模拟分析，合理调节自然通风，仅春秋过渡季节的节能率就在 6%左右。 

②提高空调设备能效比对节能率的贡献 其他条件不变，仅仅提高空调设备能效比就能取得显著的节能效果。现在仍有不少居民对于能效的概念并不太了解，认为都相差不大，其实不然，研究表明，达到同样的制冷量，每小时三级能效的空调比四五级能效的空调节能约 30%，一级能效的空调比三级能效的空调节能约 15%。如今，高能效的空调越来越受到欢迎，随着空调能效比的提高，建筑节能率也会有更大的提高。 株洲市有希望逐步实现建筑节能 65%，但不能仅仅依靠某一种方法，应综合考虑以上所述各种适宜的方法。  

二、可再生能源利用率

1  我国关于可再生能源使用的相关规定

2011 年 3 月，住建部和财政部联合发布《关于进一步推进可再生能源建筑应用的通知》（财建〔2011〕61 号），提出了可再生能源在建筑中应用的目标和推广措施（如表 4-16），为我国可再生能源建筑应用指明了方向。

2  绿色建筑对于可再生能源利用的要求

《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)中关于可再生能源利用的内容出现在“节能与能源利用”部分。

《绿色建筑评价标准》（2006）采用累计总分定级的方式来评定等级。现行的《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)则采取了不同的计分方法，它分别根据可再生能源提供的生活用热水比例 Rhw  、空调用冷量和热量比例 Rch、电量比例  Re 来确定所得分值（表 4-17）。

3  可再生能源在建筑领域的做法

（1）太阳能利用

太阳能作为清洁能源，已经被广泛地应用到日常生活当中，如比较常见的太阳能热水和太阳能发电等。生产中利用太阳能的比较有代表性的例子就有温室大棚、盐业生产等，生活中利用太阳能就更加广泛了，如太阳能热水器、太阳能路灯等。

①太阳能光热技术

太阳能光热技术就是将太阳辐射收集起来，通过一系列技术手段，转化为热量加以利用。由于不同的建筑结构和构造各不相同，故而采取的太阳能热水供应方式也不尽相同。研究表明，株洲市高层住宅比较适宜采用单户分体承压式太阳能热水系统，可基本满足日常生活小量的热水需求；多层和中高层住宅建筑，一套集中太阳能生活热水供应系统可提供一幢建筑的使用，这种供应方式并不影响分户计量。

②太阳能光电技术

实用的太阳能光电技术目前来讲主要有两种形式，第一种是光—热—电转换，即先利用太阳辐射转化成热能，然后再由热能转化成电能。第二种太阳能光 电技术为光—电转换。太阳能光电已经应用于建筑或小区的相应部分，如路灯、庭院灯、地下车库照明等。太阳能光电路灯、庭院灯等的工作原理是：由智能控制器控制，将太阳能转化为蓄电池中的电能，电能再释放出来供应路灯等的用电。

（2）地热能利用

地热能是清洁的、可再生的能源。地热能在建筑上发挥作用主要以地热发电和地热供暖为主。地热发电的原理相似于火力发电，即利用蒸汽的热能转化为机械能，机械能再转化为电能。地热供暖是地热能第二大利用方式，就是将地热能直接用于采暖和供热水等。相比传统供热的燃煤锅炉，地源热泵技术的优点非常明显。地热能在建筑的应用还是大有空间的。

（3）风能利用

建筑风能有着自己独特的特点：首先，建筑物高度较高，密度较大的城市，可引起较强的机械湍流，局部风场的变化明显加强。第二，风速小、湍流大；第三，具有夹道效应。相比上述两种可再生能源形式，风能也有自己不一样的特点（如表 4-18）。建筑中利用风能进行自然通风，是居民比较常用的风能利用方式，合理的自然通风不仅能为居民创造舒适的生活环境，而且还能改善房间里的空气环境。在株洲市建筑较密集的闹市区，会面临空气难以流通的问题，这样可在建筑上面设置捕风设备，尽量引导气流按一定的路径流通来改善室内空气和热环境。随着株洲市经济的发展，逐渐开始建造一个又一个高层住宅小区，由于高层建筑顶部风力资源比较丰富，在建筑顶部利用风力发电以供建筑使用并非不可能。

4  其他夏热冬冷地区可再生能源在建筑中应用的发展

（1）湖北省

①以建设监管体系为行动指南

以建设国家可再生能源示范城市为契机，湖北省住房和城乡建设厅出台了《湖北省可再生能源示范项目管理实施细则》和《湖北省可再生能源发展专项资金管理办法》等相关政策和实施办法，建立可再生能源建筑应用管理体系，从项目立项、建设规划、设计、施工、竣工验收、运营管理等各环节规范管理（如表4-19）。

②大力推广应用，创新工作机制

可再生能源建筑的应用实现了由武汉推广到全省的跨越，应用的工程类别也不仅仅局限于公共建筑了，也实现了向商品住宅的跨越。地源热泵系统的工程应用开始就被列为可再生能源建筑应用的重中之重。湖北省将创新工作机制作为推广可再生能源建筑应用的重要手段，将其列入“十二五”规划，作为一项重要的工作目标，具体工作还列入政府的议事日程安排，以便加强引导。湖北省所辖各市针对可再生能源建筑应用工作，加强了组织领导，明确各职能部门的责任分工，并进行量化考核，增强各有关职能部门和工作人员的积极性，确保该项工作保质保量地完成。

③紧紧依靠技术创新，促进产业化发展

各级政府都能充分认识到技术创新对于可再生能源建筑应用的重要性，尤其是关键技术的突破，各级政府从制度、资金等各方面给予支持，鼓励以企业为主体的技术研发创新；各级政府对于知识和人才的重要性有着充分的认识，支持相关人才队伍建设，大力支持相关企业联合高校、科研院所等实现产学研用相结合。

④建设技术支撑体系

湖北省住建厅组织印发了《湖北省建筑节能技术导则》、《湖北省地源热泵系统工程技术规程》和中南地区标准《地源热泵系统设计施工图集》等作为技术支撑。有技术支撑体系，还必须要有专业方面的人员，省级层面和各市都加大力度进行相关执业、从业人员的绿色建筑、低碳建筑和可再生能源建筑应用的培训。

⑤加强能效测评

进行能效测评，让节能效果能够清楚地展现在人们面前，是湖北省加强可再生能源建筑应用管理的重要举措，希望以此促进可再生能源建筑应用项目取得较好的节能效果。对能效测评的检测手段进行了完善，那些达不到能效测评标准的项目，就不能通过验收。能效测评过程中所积累的大量数据，可以留作分析、研究的宝贵材料，对后来的工作有极大地参考价值。 

（2）江苏省

江苏省的可再生能源建筑应用的发展，处在全国先进水平。各级政府历来重视可再生能源在建筑上的应用，取得了良好的效果。

（3）浙江省

2011 年 9 月 1 日，浙江省开始实施《浙江省实施〈中华人民共和国节约能源法〉办法》，2016 年 2 月 17 日，浙江省住建厅发布《浙江省建筑节能及绿色建筑发展“十三五”规划》（征求意见稿），促进可再生能源在建筑上应用。

5  湖南省关于建筑中利用可再生能源的要求及发展

2012 年 4 月 9 日，湖南省两型办对于“两型”建筑中利用可再生能源的要求是：“充分利用太阳能、地热能等可再生能源，可再生能源的使用占建筑总能耗的比例大于 10%”。

如上所述，根据国家、湖南省的相关要求，参考其他夏热冬冷地区的相关研究，并经反复论证分析株洲市可再生能源建筑发展的实际情况。株洲市新建建筑两型化审批指标中，可再生能源的利用率，定在大于等于 10%较为适宜。既对建筑节能有较大的指导意义，又不会增加太多的经济成本，有较好的环境效益和社会效益。