摘要
关键词
近零能耗建筑 检测 评价 室内环境 围护结构 新风设备 可再生能源
作者
中国建筑科学研究院有限公司 建科环能科技有限公司 金汐 孙峙峰 王东旭
引言
近年来，近零能耗建筑作为国际上快速发展的能效高且体验舒适的建筑，是未来应对气候变化、节能减排的重要途径。
2011年，住房和城乡建设部与德国交通、建设和城市发展部共同签署了《关于建筑节能与低碳生态城市建设技术合作谅解备忘录》，开启了我国发展近零能耗建筑的历程。2014年，全国住房和城乡建设工作会议提出大力推广近零能耗建筑，进一步提升建筑节能水平。《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》和《住房和城乡建设事业“十三五”规划纲要》中都明确提出发展被动式房屋等绿色节能建筑，在不同气候区尽快建设一批超低能耗或近零能耗建筑示范工程，发挥建筑能效提升标杆引领作用。其他省市也紧跟中央脚步，纷纷出台了相关政策，引领近零能耗建筑的全国性发展。
为了更好地指导我国超低能耗建筑和绿色建筑工作的开展，住房和城乡建设部组织编写了《被动式超低能耗绿色建筑技术导则》。已于2019年9月实施的GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》本着前瞻引领、推动产业提质增效、与国际接轨的编制原则，作为我国首部建筑节能引领性国家标准，首次界定了我国超低能耗建筑、近零能耗建筑、零能耗建筑等相关概念，明确了室内环境参数和建筑能耗指标的约束性控制指标，为我国近零能耗建筑的发展提供了技术引领和支撑。GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》提出“应对近零能耗建筑进行评价，评价应贯穿设计、施工及运行全过程”。
当前近零能耗建筑领域的检测技术与评价手段还处于研究阶段，标准制定存在空白。检测对于验证近零能耗建筑技术的实际应用效果、保证近零能耗建筑目标的实现具有重要意义。在检测技术的支撑下，开展近零能耗建筑的评价研究，将直接影响近零能耗建筑在未来的健康发展。在此背景下，有针对性地制定近零能耗建筑的检测与评价标准，完善近零能耗建筑领域技术体系十分必要。
《近零能耗建筑检测评价标准》（以下简称《标准》）由中国工程建设标准化协会建筑环境与节能专业委员会归口管理。《标准》于2018年5月立项，8月启动，其间召开了3次工作会议，历时一年半编制完成。2019年5月，经过编制组与相关参编单位进行多次的讨论，形成了征求意见稿并对外征求意见，经过集体讨论及修改完善，于2019年10月召开了审查会。
《标准》共分9章，主要技术内容包括：1总则；2术语；3基本规定；4能效指标计算；5室内环境检测；6围护结构检测；7新风设备检测；8可再生能源检测；9评价。
《标准》首次建立近零能耗建筑设计、施工与运行阶段的全过程评价体系，首次明确评价过程涉及的检测项目并给出相应的检测方法与判定指标，同时结合近零能耗建筑的供热空调设备特征，首次提出热回收新风机组及环控一体机的现场检测方法。
主要内容
近零能耗建筑能效指标计算应采用近零能耗建筑设计与评价工具，实际能耗数据应以现场表具计量数据和补充检测的能耗数据为基础进行计算。近零能耗建筑设计与评价工具应参照GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》的规定进行选取。设计及运行阶段能效指标的计算及实际能耗数据的提取如表1所示，能效判定依据参照GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》第5章。
如果在施工阶段建筑围护结构材料、暖通空调照明设备等影响建筑能耗的因素发生改变，则需要采用近零能耗建筑设计与评价工具对建筑能耗进行重新计算。
对于未设置能耗监测系统但具备分项计量系统的建筑，分项电表设置应涵盖所需计算的各用能系统，若根据电表数据不能直接分离出各统计分项，则应根据分项要求有选择地补充现场检测。
对于未设置能耗监测系统和分项计量系统的建筑，应提供建筑物全年完整运行记录和用能账单，同时对各项用能系统进行现场检测。
《标准》确定了近零能耗建筑室内环境、围护结构、新风设备及可再生能源4个方面的检测方法，并给出了判定指标。对于同一指标来说，常规建筑和近零能耗建筑有着类似的检测仪器和检测方法，但相比常规建筑，近零能耗建筑对节能的高要求决定了其检测条件和判定指标的严格性。
《标准》规定，室内环境检测项目包含：室内温度、湿度、热桥部位内表面温度、新风量、PM2.5浓度、噪声，公共建筑还应进行CO2浓度及照度检测。各项指标的检测方法及判定依据如表2所示。
由于室内PM2.5浓度和CO2浓度分布受室内人员呼吸、活动及室外环境影响较大，非单纯设计、施工及节能运行措施能达到对室内PM2.5浓度及CO2浓度的绝对控制，故室内PM2.5浓度和CO2浓度检测作为运行评估的必要检测项目，但检测值不作为判定建筑是否达到超低能耗、近零能耗、零能耗标准的依据。
《标准》规定，围护结构检测项目包含：非透光围护结构热工性能检测、透光围护结构热工性能检测和建筑整体气密性检测。其中，非透光围护结构热工性能包含热工缺陷、外墙（屋面）主体部位传热系数、热桥部位内表面温度和隔热性能；透光围护结构热工性能包含外窗和幕墙传热系数。各项指标的检测方法及判定依据如表3所示。
对于非透光围护结构热工性能，当墙体、屋面分项工程验收合格，且外墙和屋面保温材料经复验合格时，仅以围护结构热工缺陷检测结果作为判定建筑是否达到超低能耗、近零能耗、零能耗的依据。
建筑气密性能对于实现近零能耗目标非常重要。良好的气密性可以减少冬季冷风渗透，降低夏季非受控通风导致的供冷需求增加，避免湿气侵入造成的建筑发霉、结露和损坏，减少室外噪声和空气污染等不良因素对室内环境的影响，提高居住者的生活品质。建筑整体气密性检测宜以整栋建筑为检测对象。且公共建筑整体气密性检测仅对严寒和寒冷地区建筑有规定，对夏热冬冷、夏热冬暖及温和地区不作严格要求。
《标准》规定，新风设备检测项目包含：热回收新风机组性能检测和环控一体机性能检测，各项指标的检测方法及判定依据如表4所示。
作为近零能耗建筑关键新风处理设备，《标准》创新性地提出了热回收新风机组和环控一体机的现场检测方法。
由于热回收新风机组的性能在不同的室内外温湿度及风量工况下有所不同，因此抽检时应送至实验室，依据产品国家标准GB/T 21087—2007《空气-空气能量回收装置》规定的试验工况和试验方法进行性能测试。当热回收机组的新风量大于3 000 m3/h时，由于其体型较大，拆装运输不便，因此规定可在现场对其进行性能测试。
《标准》规定，可再生能源检测项目包含：太阳能光电系统、太阳能热利用系统、地源热泵系统及空气源热泵系统，各项指标的检测方法及判定依据如表5所示。
太阳能光电系统、太阳能热利用系统、地源热泵系统可分为短期测试和长期监测，考虑到分阶段对近零能耗建筑进行评价，可以缩短检测周期，通过短期测试数据，再按国家标准GB/T 50801—2013《可再生能源建筑应用工程评价标准》推算出相应指标。当项目竣工运行后，应对太阳能光电系统、太阳能热利用系统、地源热泵系统进行长期监测，长期监测可以真实反映出可再生能源的贡献量指标。
户式空气源热泵是居住建筑较为常用的暖通设备，考虑到户式空气源热泵由于安装位置空间狭小，可能存在不具备现场检测条件的情况，对于不具备检测条件的建议采取抽检的方式。判定指标参考国家标准GB/T 25127.2—2010《低环境温度空气源热泵（冷水）机组第2部分：户用及类似用途的热泵（冷水）机组》。为提高能源利用效率，空气源热泵性能系数在现行节能设计标准建议值上均有所提高，热水型机组性能系数COP建议值为2.3，热风型机组性能系数COP建议值为2.0。对于冬季寒冷、潮湿的地区使用时必须考虑机组的经济性和可靠性。
将近零能耗建筑评价划分为设计评价、施工评价及运行评估，实现了对近零能耗建筑的全过程评价体系覆盖。设计评价是施工评价的基础，运行评估是施工评价的保证。若建筑在施工完成后开始施工评价，则应先完成设计评价后，再进行施工评价。若建筑在投入使用1 a后开始运行评估，则应先完成施工评价后，再进行运行评估。
设计评价在施工图设计文件完成后进行，重点评价建筑采取的“近零能耗设计方法”，包括施工图审核与建筑能效指标计算。
施工评价在建筑竣工验收前进行，重点评价建筑采取的“近零能耗施工措施”，包括现场检测与现场核查。现场检测包括建筑围护结构热工性能、建筑整体气密性、热回收新风机组性能和环控一体机性能检测。
运行评估在建筑投入使用1 a后进行，重点评估建筑采取的“近零能耗运行管理方法”，公共建筑运行规律可循，监测系统完善，应对其进行运行评估。居住建筑运行情况复杂、监测成本高，宜对其进行运行评估。对于能耗监测系统和分项计量系统设置不完善的建筑，应有选择地补充现场检测。
设计、施工、运行阶段的评价评估方法及所需材料如表6所示。
《近零能耗建筑检测评价标准》聚焦近零能耗建筑的检测与评价，在广泛而全面的理论研究的基础上，通过示范工程实测数据调研，并在技术性与经济性间寻求最佳平衡点，形成了兼顾科学性、操作性与经济性的近零能耗建筑检测技术与评价体系。作为GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》的配套标准，《标准》的制定将为完善我国近零能耗建筑技术体系，推动近零能耗建筑的健康、快速发展发挥积极作用。
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