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日本建筑节能标准研究

内容提要:☞重磅|国务院决定:取消施工许可证资金到位证明、取消施工合同备案,社会投资房建项目可不招标

摘要

2013年,日本将3部建筑节能相关标准合并为1部,并计划到2020年实行强制执行。对日本建筑节能标准的发展历史、主要内容、重点参数及执行情况进行了介绍,分析了其最新版本节能标准的技术特点。

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日本节能概况

节约能源法

石油危机暴露了日本能源供需结构的脆弱,日本政府却充分利用了这次教训,在其后逐渐建立了健全的能源供需结构。

建筑能耗概况

自1990年后日本经济增长缓慢,2011年全国总能耗仅为1990年的1.05倍,基本持平,其中:由于节能升级及部分产业迁出,其工业能耗由占总能耗的50.3%降低至43%;交通能耗基本维持稳定,由占总能耗的23.2%变为23.3%;建筑室内舒适性的不断改善以及家用电器的不断增长导致建筑能耗持续增加,由占总能耗的26.5%增加至33.8%。在建筑能耗中,公共建筑能耗占58%,其2011年能耗为1990年的1.41倍;居住建筑能耗占42%,其2011年能耗为1990年的1.25倍。具体见图1,2。

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日本建筑节能标准

发展历史

主要内容

CCREUB主要是基于以下2个指标对公共建筑的节能性能进行了规定:一是全年负荷系数(perimeterannualload,PAL),主要指建筑外区(距离外墙5m与外墙间的区域)的全年冷热负荷,单位为MJ/(m2·a),用于评价建筑围护结构保温性能,根据不同公共建筑类型给出该系数的评价限值,并根据建筑单层面积给出修正系数;二是设备综合能耗系数(coefficientforenergyconsumption,CEC),此量纲一指标通过计算建筑物全年设计负荷下的设备系统能耗来评价建筑能源系统的能源转换率,将建筑能源系统分为供热供冷(AC)、通风(V)、照明(L)、热水(HW)、电梯(EV)5个子项分别进行要求。

该标准既规定了公共建筑节能的性能指标,也包含了规定性指标,涵盖了围护结构保温、供热、通风和空调、采光、热水供应及电梯设备等内容。

CCREUH给出了居住建筑的单位面积能耗指标和热工性能指标,并对暖通空调系统有所规定。DCGREUH详细给出了居住建筑的各种规定性指标,并详细讲述了建筑围护结构的施工方法。

CCREUB,CCREUH,DCGREUH3部标准的主要章节对比见表2。

需要强调的是,日本公共建筑节能标准和居住建筑节能标准的气候分区方法是不一样的,前者不分气候区,后者按18℃供暖度日数进行分区,分为6个气候区:第1,2气候分区位于日本北部,冬冷夏凉;第3,4类气候分区位于日本中部;第5,6气候分区位于日本南部,冬暖夏热。

这也从一个侧面说明,日本的建筑节能标准体系中认为:室外气象参数对公共建筑能耗的影响小于对居住建筑能耗的影响。

重点参数

日本居住建筑节能标准围护结构传热系数的提升情况见图3。2009年版本的CCREUB按照PAL和CEC对不同类型公共建筑进行了规定,具体数值见表3。

执行情况

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政策创新

1)新建建筑节能。探讨到2020年强制执行建筑节能标准的步骤与计划、修订现行标准的节能评价方法、推动零能耗居住建筑和公共建筑、建立低碳建筑认证。

2)既有建筑节能。通过补贴和调整税率推动既有建筑节能和改造。

3)可再生能源应用。推动太阳能光电、太阳能光热、地热能在建筑中的大面积应用。

4)全寿命周期减碳。通过建造、运行维护、拆除、回收等过程的全程控制,降低建筑物全寿命周期的CO2排放。

为了配合上述建筑节能相关工作,日本政府也推出一系列财政激励补贴项目。如2008年推出的“建筑减碳赠款项目”和“节能改造赠款项目”;2009年推出“环保住宅项目”;2012年,为推动居住建筑以零能耗为目标进行设计建造,推出“零能耗住宅全赠款政策”,相关项目总预算为3890亿日元。

标准特点

1)参数类型。旧版标准对于5种建筑能源系统(供热供冷、通风、照明、热水、电梯)的5个CEC分别进行了限值要求,新版标准将这5种系统作为建筑能源系统整体考虑,对其一次能耗进行整体限值规定。

2)更新了过去30年没有更新的建筑能耗计算方法,增加了新技术,可以更加精确地进行建筑能耗计算。

3)将基于建筑类型判定的PAL和CEC值进一步精细化为按照201种房间功能类型确定,将建筑物划分为不同功能使用区,分别进行能耗计算,然后汇总得出总能耗。

能耗计算

在线计算工具

典型计算案例

通过使用日本建筑研究院的在线计算工具对东京地区1栋3500m2的办公建筑全年能耗进行了计算,得出其全年能耗为541kW·h/(m2·a);继续计算此建筑物达到零能耗的可行性,发现通过提高围护结构性能和能源系统COP、降低室内热源散热量、使用夜间制冷、提升泵与风机能效、增加照明控制和采用日光、配置光伏(PV)系统等技术手段,建筑物的能耗可以降低为标准能耗的18%,相对建筑物原能耗可以认为接近零能耗,具体技术手段及计算结果见表4。

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结论

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