《公共建筑节能设计标准》是中华人民共和国国家标准,强制性工程标准,由中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布,中国建筑工业出版社出版。该标准适用于新建、扩建和改建的公共建筑节能设计,由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑科学研究院担任主编单位并负责具体技术内容的解释。
《公共建筑节能设计标准》
为贯彻国家有关法律法规和相关政策,改善公共建筑的室内环境,提高资源利用效率,促进可再生能源的建筑应用,降低建筑能耗而制定的标准。
- 英文名称
- Design Standard for Energy Efficiency of Public Buildings
- 所属学科
- 土木工程
《公共建筑节能设计标准》(GB 50189)于2005年颁布实施。通过对公共建筑的节能设计进行系统化的规范和约束,积极促进了中国建筑节能事业的健康稳定发展。住房和城乡建设部《关于印发<2012年工程建设标准规范制订、修订计划>的通知》(建标[2012]5号),下达了国家标准《公共建筑节能设计标准》的修订任务,由中国建筑科学研究院担任主编单位。
时间 | 工作内容 | |
启动阶段 | 2012-4-16 | 《公共建筑节能设计标准》修订华南地区调查研讨会 |
2012-5-7 | 《公共建筑节能设计标准》修订华东地区调查研讨会 | |
2012-6-6 | 《公共建筑节能设计标准》修订北方地区调查研讨会 | |
2012-6-26 | 《公共建筑节能设计标准》修订编制组成立暨第一次工作会议 | |
编写阶段 | 2012-7~2012-11 | 公共建筑类型、特征调研(对象:设计院) 冷机能效调研(对象:冷机生产企业) |
2012-5~2013-5 | 基础专题研究 初稿编写及汇总修改 | |
2012-8 | 编制组部分成员赴美国能源部、西北太平洋实验室学习 | |
2012-11~2013-6 | 与节能计算软件技术人员协调研讨会(6次) | |
2013-6-4 | 与中国标准化研究院成建宏研究员就产品能效限值问题召开协调讨论会 | |
2013-6-8 | “总则”“建筑与建筑热工”章节讨论会 | |
2013-6-13 | “给水排水”章节讨论会 “电气”章节讨论会 | |
2013-6-27 | “供暖通风与空气调节”“可再生能源应用”章节讨论会 | |
2013-7-16~2013-7-17 | 《公共建筑节能设计标准》修订编制组 第二次全体会议 | |
征求意见 | 2013-8 | 与国家标准《绿色建筑评价标准》编制组协调会 与国家标准《建筑热工设计规范》编制组协调会 |
2013-8~2013-10 | 征求意见 | |
2013-10 | 征求意见处理、问题讨论 | |
送审阶段 | 2013-10~2013-11 | 根据征求意见修改条文及条文说明 |
2013-11-7 | 《公共建筑节能设计标准》(送审稿)审查会 | |
报批阶段 | 2013-11~2013-12 | 根据审查会意见修改条文及条文说明 |
2013-12-5 | 强制性条文审查 | |
2013-12-25 | 完成《公共建筑节能设计标准》(报批稿) |
该标准分七章四个附录,目次为:第1章总则;第2章术语;第3章建筑与建筑热工;第4章供暖通风与空气调节;第5章给水排水;第6章电气;第7章可再生能源应用;附录A外墙平均传热系数的计算;附录B围护结构热工性能的权衡计算;附录C建筑围护结构热工性能判断审核表;附录D管道与设备绝热厚度。
在公共建筑节能标准中,围护结构和暖通系统是最重要的两部分。由于中国和美国地域尺度相似,气候区复杂程度相似,可比性强,选择美国采暖制冷与空调工程师学会标准《ASHRAE90.1—2013》与该标准GB 50189—2015相关参数进行比较如下:
非透光围护结构。对于非透光围护结构,中国标准规范规定包括屋面、外墙(包括非透光幕墙)、地下室外墙、非供暖房间与供暖房间的隔墙或楼板、底面接触室外空气的架空或外挑楼板、地面等。其他各国标准中围护结构分类较中国种类更加齐全,分类更加详细。美国ASHRAE标准将屋面分为无阁楼、带阁楼和金属建筑3类,将外墙分为地面以上和地面以下两大类,其中地面以上外墙又分为重质墙、金属建筑墙、钢框架、木框架4种类型;将楼板细分为重质楼板、工字钢、木框架3类;将不透光门分为平开和非平开两类,等等。为了方便理解,选择美国《ASHRAE90.1—2013》中2、3、5、7气候区中对非透明围护结构的重质墙体,与中国GB 50189—2015相关要求进行比较(表2)。从表2中可以看出,在严寒寒冷地区,中国公共建筑围护结构节能要求已经和美国现行标准要求基本一致,考虑到中国建筑标准为全国强制且部分省节能标准高于国家级标准,可以说此气候区中国建筑节能标准围护结构要求已经整体高于美国;在夏热冬冷和夏热冬暖地区,整体来看,围护结构要求较美国现行标准略低。
气候区 | 中国 | 美国 | 相对差距 |
严寒地区 | 0.43 | 0.404 | 6.44% |
寒冷地区 | 0.50 | 0.513 | -2.53% |
夏热冬冷地区 | 0.80 | 0.701 | 14.12% |
夏热冬暖地区 | 1.50 | 0.701 | 113.98% |
窗户传热系数。各国对窗户传热系数要求的前提条件不同,如中国对窗户传热系数要求有体型系数和窗墙面积比等多项前提要求,美国对窗户类型划分更加详细,如“金属窗框”划分为玻璃幕墙和铺面、入口大门、固定窗/可开启窗/非入口玻璃门3类;“天窗”划分为玻璃凸起天窗、塑料凸起天窗、玻璃和塑料不凸起天窗3类。选择美国《ASHRAE90.1—2013》中2、3、5、7气候区中窗墙面积比0%~40%的非金属窗框传热系数限值要求与中国相关标准中对应气候区的限值进行比对,中国非金属窗框传热系数限值较美国标准要求从北至南差距逐步扩大(表3)。
气候区 | 中国 | 美国 | 相对差距 |
严寒地区 | 2.3 | 1.82 | 26.37% |
寒冷地区 | 2.4 | 1.82 | 31.87% |
夏热冬冷地区 | 2.6 | 1.99 | 30.65% |
夏热冬暖地区 | 3.0 | 2.27 | 32.16% |
供热供冷设备性能。供暖、通风和空气调节设备选择是建筑节能标准最重要的组成部分之一,包括如冷水机组、单元式空调机、分散式房间空调器、多联式空调(热泵)机组、锅炉等设备。对于相关设备,中美标准根据不同制冷量(制热量)划分等级方式不同,且中国标准按气候区不同给出不同限值,美国标准不分气候区对其性能进行统一要求。为方便比对,选择离心式水冷冷水机组的制冷性能系数进行比对。美国标准以名义制冷量528千瓦、1055千瓦、1407千瓦、2110千瓦为节点,将离心式冷水机组按名义制冷量范围划分为5个等级;中国标准以名义制冷量1163千瓦、2110千瓦为节点,将离心式冷水机组按名义制冷量范围划分为3个等级。将相同(或相近)名义制冷量的离心机组性能要求做对比(表4、表5)。对制冷性能系数COP限值的要求,ASHREA90.1—2010的要求比中国高3%~10%不等;2013版调整后差距有所扩大,美国比中国整体高6%~18%不等,名义制冷量越大的机组中美差距越小。对综合部分负荷性能系数IPLV限值的要求,ASHREA90.1—2010的要求比中国高5%~14%不等;2013版调整后差距有所扩大,美国比中国整体高13%~24%不等,名义制冷量越大的机组中美差距越小。
中国各气候区COP限值 | 美国COP限值 | ||||||||
名义制冷量范围 | 严寒 A、B区 | 严寒 C区 | 温和 地区 | 寒冷 地区 | 夏热冬 冷地区 | 夏热冬 暖地区 | 名义制冷量范围 | 2010版 COP | 2013版 COP |
CC≤1163 | 5.00 | 5.00 | 5.10 | 5.20 | 5.30 | 5.40 | CC≤1055 | 5.547 | 5.77 |
1163<CC≤2110 | 5.30 | 5.40 | 5.40 | 5.50 | 5.60 | 5.70 | 1055<CC≤2110 | 6.106 | 6.286 |
CC>2110 | 5.70 | 5.70 | 5.70 | 5.80 | 5.90 | 5.90 | CC>2110 | 6.170 | 6.286 |
中国各气候区IPLV限值 | 美国COP限值 | ||||||||
名义制冷量范围 | 严寒 A、B区 | 严寒 C区 | 温和 地区 | 寒冷 地区 | 夏热冬 冷地区 | 夏热冬 暖地区 | 名义制冷量范围 | 2010版 IPLV | 2013版 IPLV |
CC≤1163 | 5.15 | 5.15 | 5.25 | 5.35 | 5.45 | 5.55 | CC≤1055 | 5.901 | 6.401 |
1163<CC≤2110 | 5.40 | 5.50 | 5.55 | 5.60 | 5.75 | 5.85 | 1055<CC≤2110 | 6.406 | 6.77 |
CC>2110 | 5.95 | 5.95 | 5.95 | 6.10 | 6.20 | 6.20 | CC>2110 | 6.525 | 7.041 |
从比较结果来看,中国标准与美国现行标准相比,对公共建筑围护结构的性能要求两国差别不大,非透光围护结构要求基本相当,窗的性能要求中国略低。标准离心式水冷机组性能要求总体低于美国ASHREA90.1—2013标准的要求,差距最高达20%左右,对大型冷机的性能要求与美国比较接近。
1987年,原国家计委针对涉外宾馆能源浪费的现象组织多次座谈会征求意见,决定在原《旅游旅馆设计暂行标准》的基础上增补《旅游旅馆设计节能标准》。1991年3月,原国家计委资源节约和综合利用司与建设部标准定额司召开协调会,会后将该标准列入1991年国家标准编制计划([91]建标技字第11号文件)。1993年9月,建设部批准国家标准《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》(GB 50189—93)为强制性国家标准,自1994年7月1日起实施(建标[1993]731号文件)。
为贯彻国家节约能源法,建设部于2002年将《公共建筑节能设计标准》列入了国家标准编制计划。建设部于2005年4月印发“建设部关于发布国家标准《公共建筑节能设计标准》的公告”(建设部公告第319号),标准编号GB 50189—2005,自2005年7月1日起实施。原《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》GB 50189—93同时废止。
2012年,中华人民共和国住房和城乡建设部将《公共建筑节能设计标准》(GB 50189—2005)列入当年标准规范制订、修订计划。住房和城乡建设部于2015年2月发布“关于发布国家标准《公共建筑节能设计标准》的公告”(建设部公告第739号),标准编号GB 50189—2015,自2015年10月1日起实施。原《公共建筑节能设计标准》GB 50189—2005同时废止。
《公共建筑节能设计标准》是中国建筑行业最重要的设计标准之一,涉及面广,影响大。标准修订后,全国新建公共建筑整体总能耗与上一版标准要求相比降低约30%,相对于20世纪80年代建筑,节能65%以上。标准编制方法学全面改进,科学性得到跨越式提升,缩小了中国建筑节能技术标准与发达国家之间的差距。《公共建筑节能设计标准》的强制性条文全面提升了各个气候区公共建筑围护结构、窗、幕墙、冷热源等构件或设备的性能要求,将全面促进相关产业的转型升级,加速淘汰落后产能,有效减少高耗能产品的生产流通。
2015版《公共建筑节能设计标准》的实施进一步提升了中国公共建筑的能源利用效率,促进建筑节能技术应用,对中国城镇化进程的可持续发展产生重要作用。