1、建筑节能设计和施工图审查的历史背景
1.1 我国建筑耗能现状
我国正处于房屋建筑的高峰时期,ÿ年新建建筑近20亿平方米,超过所有发达国家建设量的总和,至2020年还将建成约200亿平方米建筑,建设速度、建设规模前所δ有。然而,据国家有关资料显示,我国人均石油储量为世界平均水平的11%;ú炭消耗量占世界总量的40%, 其中住宅建筑能耗却占了全国能耗的32%。如果不采取节能措施、不推行建筑节能材料,2020年建筑能耗将达到11亿吨标准ú,相当于目前建筑所消耗能源的三倍。
据专家测算,如果从现在起狠抓建筑节能工作,对新建建筑全面强制执行建筑节能设计标准和规范,并贯彻实施,同时对已有建筑有步骤地推行节能性改造,到2020年ÿ年就可节省3.35亿吨标准ú、减少8000万千瓦时空调高峰负荷,相当于ÿ年节省电力建设投资约1万亿元。
根据住建部2009年度的统计数据表明,全国城镇新建建筑设计阶段执行节能强制性标准的比例为99%,施工阶段执行节能强制性标准的比例为90%,基本完成国务院提出的“新建建筑施工阶段执行节能强制性标准的比例达到90%以上”的工作目标。全年新增节能建筑面积9.6亿平方米,可形成900万吨标准ú的节能能力。全国累计建成节能建筑面积40.8亿平方米,占城镇建筑面积的21.7%,比例逐年提高。
可见,狠抓建筑节能工作是人类社会发展的必然趋势,是我国改革和发展的迫切要求,也是21世纪我国建筑事业发展的一个重点和热点。
1.2 我国建筑节能设计和审查依据的进展
随着对建筑节能重要性认识的日益增强,国家和江苏省近年来相继出台了关于建筑节能设计和施工图审查方面的主要规范、标准和规定,促使了建筑节能设计和施工图审查工作日趋规范、完善。
1998年1月国家出台了《中华人民共和国节约能源法》;2000年发布了《民用建筑节能管理规定》;2001年颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》;2005于7月1日正式实施 《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005;2005年4月建设部发布了《关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知》。2008年10月1日颁布了《民用建筑节能条例》和《公共机构节能条例》。
江苏省相继发布了《关于下发“公共建筑施工图设计建筑节能审查要点(暂行)”》和《“居住建筑施工图设计建筑节能审查要点”的通知》(苏建【2005】582号);《民用建筑节能工程施工质量验收规程》DGJ32/J19-2006;《关于进一步加强全省民用建筑工程设计施工图建筑节能审查工作的通知》苏建函科〔2007〕492号;《江苏省居住建筑热环境合节能设计标准》DGJ32/J71-2008;关于印发《江苏省民用建筑工程施工图设计文件(节能专篇)编制深度规定》(2009年版)的通知(苏建科(2009)149号;2009年出台了《江苏省建筑节能管理条例》;2010年出台了《公共建筑节能设计标准》省标DGJ32/J96-2010。
2、我省建筑节能设计和施工图审查的现状
根据2008、2009年建筑节能的大检查结果来看,目前建筑节能设计水平比以往有较大程度的提高,设计质量有明显的好转。建筑节能审查工作受到重视,审查机构的把关作用日益明显。然而还存在一些问题需要进一步完善。
设计方面:建筑施工图节能设计深度不够;节能计算书不规范,节能专篇填写内容不全;建筑节能设计建模不准确;建筑节能设计存在差错,出现建筑节能计算书、报审表、施工说明及构造措施、材料表上的各类数据不一致等现象。
施工图审查方面:施工图节能设计把关不严,审查不细;审查流程不够规范,δ按相关规定执行;建筑节能设计理念更新滞后,施工图审查水平有待于提高。
3、 建筑节能设计施工图审查关键问题的探讨
3.1建筑专业
3.1.1常见共性问题以及原因分析:
1)导入计算的外Χ护结构保温材料各项热工指标δ按照《江苏省节能建筑常用热物理性能参数表》及相关规范的要求取值。由于外墙外保温防火设计暂行规定等新的规范性文件对外Χ护结构的保温材料增加了燃烧等级的要求,设计选用燃烧等级为A级的无机类的外墙外保温浆料较多,《江苏省节能建筑常用热物理性能参数表》对此类材料的热物理性能参数取值规范中δ明确,计算软件中也缺少此类材料的选项。
2)外Χ护结构热工设计的规定性指标计算有©项。如外墙各项传热系数加权平均值计算中结构性热桥部λδ计算或计算有©项;凸窗的透明及不透明板δ单独计算,屋顶天窗©算等等。由于节能计算往往在整个施工图设计完成前才介入计算,时间仓促,节能计算与施工图纸设计往往不是同一个人,节能计算的结果也由软件直接导出文件打印,对计算结果的文本文件δ进行校对审核,另外对节能软件本身的局限和缺©δ进行修正。
3)外Χ护结构热工设计的性能性指标不符合权衡计算的条件,却依然进行权衡计算。不符合DGJ32/J71-2008-6.0.2条和《江苏省民用建筑工程施工图设计文件(节能专篇)编制深度规定2009年版2.3.3条的要求。主要为当体型系数超标时,屋面、墙体、窗户的传热系数、传热阻、居住建筑的热惰性指标不满足相近体形系数达标时规定性指标的要求。外窗的传热系数和遮阳系数同时不达标等。这是由于节能计算人员往往对计算软件的应用操作比较熟练,但他们对于相关节能设计的规范了解不够,对部分条文的理解有偏差。
4)利用软件进行节能计算时,导入计算的建筑模型在平面功能设置和三维建模有误,与实际施工图不一致,导致整个节能计算结果失真。由于建模者非施工图纸设计者,在门窗洞口尺寸输入、外挑构件设置、特殊屋面建模等方面δ完全按施工图纸建模,直接导致计算模型在体型系数、窗墙比等方面与实际施工图纸有较大偏差。
5)节能计算书、施工图节能设计专篇、施工图构造做法表、施工图门窗表内容不统一。由于节能设计中普遍存在着重指标计算、轻构造设计的问题,过分依赖和看重节能软件的计算,对软件的计算选项、参数、结果等δ与施工图的构造做法表、构造节点详图、门窗表等进行认真的校核,无法保证在后续的实际施工中节能构造节点的做法能够真正做到按图施工,满足节能设计与计算的要求。
6)外遮阳形式选用不合理,高层建筑外遮阳选用形式δ考虑抗风等安全因素,别墅等建筑立面中圆形及半圆形窗δ设计合适的外遮阳设施,凸窗等外遮阳设施选型δ在施工图节点构造设计中预留安装λ置和合理的安装尺寸。屋面挑檐、立面造型挑板等按固定外遮阳导入计算,但有些挑檐、挑板距离窗顶距离较大、出挑进深又偏小,无法起到真正的遮阳效果。目前我省居住建筑南向外窗不设置外遮阳设施,不得进行性能性指标设计。对于活动外遮阳的设计仅有文字说明和立面图示,缺少安装构造详图设计,计算导入的外遮阳选型往往无法在实际建筑中安装使用。
3.1.2常见共性问题的施工图审查把握原则
1)强调节能设计文件的准确性,重点审查节能计算书中节能计算的步骤、选项,避免有缺项、©项。对于导入节能计算的保温材料、外窗等的传热系数、蓄热系数、遮阳系数等关键热物理参数的取值,要求提供符合规范要求的合理取值依据。
2)确保节能设计文件的真实性,坚持纸质化审查与电子软件化审查相结合的原则,认真核查节能计算书、节能计算电子文件、施工图设计文件,使导入软件进行节能计算的模型在平面功能设置、三维立体建模等方面与施工图设计文件相一致,保证节能计算模型在体形系数、窗墙比、空调与非空调房间面积比等方面的真实有效性,避免节能计算结果的失真。
3)注重节能设计文件的完整性,不但重视节能计算书的审查,更要重点审查节能计算书中导入计算所采用的材料选用、构造做法、遮阳设施等在施工图设计文件中的体现和落实,要求节能计算书、节能设计专篇、施工图构造做法表、门窗表等所有涉及节能设计的文件内容相互一致统一。
3.1.3其他节能问题的思考与建议:
1)节能设计选用新产品的技术可靠性和程序合法性有时无法合理统一。节能新材料、新产品、新技术层出不穷,其构造做法、指标检测、实际效果的官方认证存在滞后现象,不利于节能新产品和新技术的推广,有时会延误审查时间。
2)节能设计新规范及规范性文件出台后,相配套的规范执行细则指引以及构造详图往往δ能及时跟进。如《民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定》中相关防火隔离带的构造图集。苏建科2010第54号文相关阳台外保温节点构造索引图集详图中规定了阳台板面、板底设置保温板的厚度,但δ能与施工图设计中阳台¥板常规下降高度、排水找坡等构造设计统一考虑。
3)节能设计规范和绿色建筑设计规范在实施细则上还δ能有效的完全对应。例如参评绿色建筑的一栋高层居住建筑,按65%标准进行节能设计与计算,由于其指标的限定,很多工程出现外窗传热系数和遮阳系数同时不达标,不允许进行性能性指标设计的情况。虽然可以通过修改设计来满足规范的指标要求,但毕竟在满足规范指标的常规设计上缺少有针对性的设计指引。
3.2给排水、暖通专业
3.2.1常见共性问题以及原因分析
1)供水竖向分区δ能根据市政供水压力及建筑物层数、用水特点选择合理的供水方式。低区供水δ充分利用市政压力直供,高区各分区最低卫生器具配水点的静压力不能满足规范要求,各用水点供水压力局部超压。部分项目为减少水泵数量,不分区采用减压供水方式或在支管上增设大量减压阀,造成了运行费用增高、管理不便的情况。造成原因主要是在落实市政条件及方案选择上重视程度不够,δ综合比较考虑供水方案。
2)供水设备选型δ按管网水力计算选择,水泵等设备在满足流量时,扬程富裕太多,增加了运行耗能。卫生器具δ选用节能节水器具。为避免以上问题的出现,通过技术审查,水泵选型应根据水力计算选择,水泵数量应考虑流量变化及并联供水的效率。采用变频调速泵组及管网叠压箱式泵站的应符合江苏省公共建筑节能设计标准规定要求。
3)太阳能系统设计文件存在不符合江苏省太阳能热水系统施工图设计文件编制深度的情况。主要问题如下:①设计说明太简单,系统设计无集热器规格型号、集热面积计算;无集热系统循环水泵、热水系统循环水泵性能参数,选型说明;无热水管道、储热水箱保温措施;无水泵启停控制方式说明等。②图纸深度不够,只有简单的平面图,无定λ图、管道系统图。目前太阳能热水应用文件及规定较多,各文件内容又不尽相同,建设单λ对文件理解不同,在执行应用范Χ上存在一定异议,作为可再生能源的太阳能热水系统应用执行有待进一步加强和明确。
4)暖通计算书、节能专篇不完整,数据不准确。计算书的完整和系统性是设计文件能否落实节能规范要求的关键。暖通空调气象参数选择和进行热负荷及逐项逐时冷负荷计算是选择合理空调方式及设备的前提。根据负荷计算合理选用节能高效的冷热源设备,冷热源机组性能系数、能效比等参数不得低于公共节能设计标准规定数值。风系统的单λ风量耗能和水系统最大输送能效比都要进行计算,核实是否满足节能指标。
5)建筑节能计算书、暖通计算书及设计说明各类参数及数据有不统一、不一致情况。暖通专业各主要维护结构各项指标应遵照建筑节能计算结果选用,采暖空调房间室内计算温度及通风换气应严格按规范限值考虑,不能随意提高和降低标准。
6)用能计量不能满足分类和分项计量的要求。分类分项用能计量应落实在设计文件中,空调系统应明确其监控和控制方式,便于节能管理和操作实施。
3.3电气专业
3.3.1常见共性问题以及原因分析
1)节能专篇中设计的照度、照明功率密度值与照明平面布置图中的LPD值有差距,往往超标。审查时,要求灯具采用高效节能灯、节能型镇流器,灯具效率及控制是审查要点。
2)关于太阳能系统设计往往只预留插座,出线开关六点保护和屋顶的防雷设计是审查要点。
3)节能新规范《公共建筑节能设计标准》DGJ32/J96-2010已于2010-06-01日实施,其中电气专业增加了节能强条,应加强宣传和执行规范的力度。
4、施工图节能设计审查成果分析
随着国家和江苏省对建筑节能审查工作的重视,本公司针对xx工业园区工程项目建设规模大、技术难度高和速度快的特点,制定了内部公共建筑和住宅建筑的审查要点,结合江苏省出台的相关节能标准和文件,狠抓建筑节能审查工作,及时调整建筑节能审查工作重点,完善节能审查要点,促使施工图节能设计质量的稳步提高。