引言英国《气候变化法》(Climate Change Act 2008)中明确规定对建造年代久远且热工性能无法满足现行节能标准要求的既有建筑进行节能改造是实现该目标的有效途径之一。2010年10月1日,英国正式实施Approved Document L2B: Conservation of fuel and power in existing buildings other than dwellings(以下简称2010年版《核准文件L2B》)[1],用于替代该文件的2006年版(以下简称2006年版《核准文件L2B》)。2010年版《核准文件L2B》既给出了既有非住宅建筑节能工作的管理遵循,也包括了既有非住宅建筑技术方面的要求。文中继《英国既有非住宅建筑节能法规L2B—窥》[2]对2006年版《核准文件L2B》解读后,再次对2010年版《核准文件L2B》予以关注,并将2010年版《核准文件L2B》与其2006年版纵向对比,2010年版《核准文件L2B》与我国《公共建筑节能设计标准》(GB 50189—2015)(以下简称国标)横向对比。1背景英国建筑行业的法律体系大致可分为基本法和行政管理法规。法规属于英国法律的第二层次,同基本法一样具有强制性。现行的《建筑条例》(2010版)属于法定文件,为次级立法,由主管社区与地方政府事务的国务大臣负责制定(《建筑法》(1984版)第1条中规定),主要是对《建筑法》中法律条款的细化或调整,该法规对建筑节能、可再生能源利用和碳减排等方面规定了最低性能标准,在管理和技术两方面对执行《建筑法》要求做出更细致的规定。依照英国《建筑法》第6条规定,国务大臣(部长)及其指定机构可以给出《建筑条例核准文件》作为法定指南进行技术指引。《核准文件》是由英国皇家建筑师学会(RIBA)旗下的国家建筑规范研究所(NBS)发布,并非强制执行,但遵照其中规定通常即可符合相关法律法规(比如《建筑条例》)的要求。《核准文件》实质上是政府免费提供和推荐给技术人员和公众的导则或规范性文件。现行的《核准文件》共有18个分部:A分部结构;B分部防火;C分部场地准备和防污染与防潮;D分部防毒;E分部隔声;F分部通风;G分部给水卫生与安全和节水;H分部排水与排污;J分部燃烧设备与燃料储存系统;K分部人员保护;L分部节能;M分部无障碍通勤;O分部过热;P分部电气安全;Q分部住宅安全;R分部高速电子通信网络;S分部电动汽车充电基础设施;T分部材料和工艺。其中,T分部材料和工艺对应《建筑条例》第2章中第7节内容,其余17个分部主要指向《建筑条例》技术方面的附录1(要求)中的内容。《核准文件》各分部均渗透和体现了“绿色”理念,尤其是L分部节能,与《建筑条例》附录1的L(节能)相对应,既包括针对住宅节能的《新建住宅核准文件L1A》和《既有住宅核准文件L1B》,也包括针对非住宅建筑节能的《新建非住宅建筑核准文件L2A》和《既有非住宅建筑核准文件L2B》。2《核准文件L2B》概况2010年版《核准文件L2B》是该文件自2006年4月6日由NBS首次发布之后的第2版。目前的现行版本虽仍为2010年版,但却是在2016年4月6日再版的,纳入了2010年、2011年、2013年及2016年度的多处修改内容,可理解为局部修订版本,多次修订也从侧面反映出该文件在英国被广泛使用,具有较高的关注度。2010年版《核准文件L2B》旨在提升既有非住宅建筑节能水平,为常规建筑工程提供技术指导和合理规定,以达到《建筑条例》中关于既有非住宅建筑节能方面的规定。对受到《建筑条例》多方面约束的建筑工程,建筑活动符合本文件规定的同时还需遵守其他的适用要求,不可以采用涉及不合理技术风险的节能措施。2010年版《核准文件L2B》中指出:遵循本文件中的指导方针,通常可推定符合相关法律法规的规定。但特殊情形下,这些“合理规定”可能不适用(非强制),并指出可采用其他方式达到法律法规的要求,建筑从业人员应与其建筑管理机构(地方政府或经批准的检查员)核实其提案是否符合建筑法规的规定。2010年版《核准文件L2B》共分7章及2个附录。主要内容包括:(1)总则;(2)规章要求;(3)一般性指南;(4)建筑工程指南;(5)绝热部件指南;(6)间接性改善;(7)提供信息。附录包括:A参考文献;B引用标准。前3章为基础内容和基本要求,第4~6章为节能措施、热工指标等技术指南,第7章指出应促进建筑物使用者(业主)行为节能。3个别关键技术内容分析3.1技术指标方面3.1.1围护结构传热系数《核准文件L2B》主要是从受控部品和保温部件等两个方面对建筑围护结构传热系数进行规定。受控部品指窗、天窗、采光罩、门等热工性能比较薄弱的围护结构,保温部件指外墙、屋面、楼板等非透光围护结构。与英国不同,我国幅员辽阔,气候差异大,国标中不同气候分区的建筑围护结构热工性能限值各不相同,选取指标最严格的严寒地区A区、体形系数大于0.3的甲类建筑的围护结构传热系数限值进行对比。(1)受控部品。受控部品的传热系数要求如表1所示。国标部分,外窗传热系数限值按窗墙面积比0.4选取,原因是《核准文件L2B》对窗墙面积比的规定限值的最大值为40%。此外,国标中幕墙的传热系数限值分别体现在外窗(包括透光幕墙)和外墙(包括非透光幕墙)中,故表1内此项不涉及。由表1可知,2010年版《核准文件L2B》对受控部品的传热系数要求较其2006年版更加严格,将更换部品的热工性能指标提升至新增部品的水平,而且所要求的部品种类越来越细致。相比国家标准仅对外窗(包括透光幕墙)和屋顶透光部分的传热系数限值作出规定。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.06.023.T001表1受控部品的传热系数要求受控部品2006年版2010年版国标值新增更换新增更换窗、天窗、采光罩1.82.21.82.0(外窗),2.2(屋顶透光部分)幕墙另行规定另行规定—玻璃面积大约60%的人行门2.21.8—出入频繁的人行门6.03.5—车行门及类似大门1.51.5—其他门—1.8—屋顶通风器6.03.5—注:“—”表示无此项内容。W/(m2·K)《核准文件L2B》中幕墙归属于受控部品,其传热系数限值另行规定。2006年版《核准文件L2B》第80条给出:Ulimit=0.9+1.3X (1)式(1)中:Ulimit——传热系数,W/(m2·K);X——玻璃面积比例。2010年版《核准文件L2B》则给出两种可选方法:①限值为1.8 W/(m2·K)。②计算得到:Ulimit=0.8+(1.2+FOL×0.5)×GF (2)式中:FOL——可开启面积比例;GF——玻璃面积比例。可见,2010年版《核准文件L2B》对幕墙传热系数限值的规定更具灵活性,而且还将可开启面积比例纳入考虑,更加全面。(2)保温部件。《建筑条例》第23条对既有保温部件修复或更换作出规定,以达到《建筑条例》附录1中的节能(L部分)要求:建筑物大型修复(建筑围护结构总面积大于25%以上),或者单个保温部件总面积的50%以上,满足其中一个条件,且技术、功能和经济上是可行的(即节能措施不涉及技术风险,不同保温部件的传热系数要求如表2和表3所示,简单回收期不超过15 a),则必须修复。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.06.023.T002表2新保温部件的传热系数要求保温部件2006年版2010年版国标值新增更换新增更换外墙0.300.350.280.280.35坡屋面(顶棚层保温)0.160.160.160.160.25坡屋面(屋面内部保温)0.200.200.180.180.25平屋面(整体保温)0.200.250.180.180.25楼板(架空或外挑楼板)0.220.250.220.220.35楼板(地下车库与供暖房间之间的楼板)0.220.250.220.220.50游泳池底——0.250.250.25注:“—”表示无此项内容。W/(m2·K)10.3969/j.issn.1004-7948.2022.06.023.T003表3既有保温部件的传热系数要求保温部件2006年版2010年版国标值限值目标值限值目标值外墙(夹芯保温)0.700.550.700.550.35外墙(外/内保温)0.700.350.700.300.35坡屋面(顶棚层保温)0.350.160.350.160.25坡屋面(屋面内部保温)0.350.200.350.180.25平屋面(整体保温)0.350.250.350.180.25楼板(架空或外挑楼板)0.700.250.700.250.35楼板(地下车库与供暖房间之间的楼板)0.700.250.700.250.50W/(m2·K)根据《建筑条例》第28条,对于总建筑面积大于1 000 m2的既有建筑扩建(扩建物建筑总面积不大于100 m2,且不大于既有建筑总建筑面积的25%,否则为新建)的情况,应进行间接性改善(如改进热工性能较差的既有围护结构),以满足节能方面的规定。此外,既有建筑扩建可能会出现新建围护结构,或扩建之前既有不透光部件成为扩建建筑围护结构一部分的情况。以上情形,《核准文件L2B》均对其传热系数进行规定,由表2和表3可知:①2010年版《核准文件L2B》将更换保温部件的传热系数限值提升至新保温部件水平,较2006年版有所提升。②2010年版《核准文件L2B》中既有保温部件传热系数限值虽仍维持在其2006年版中的水平,但其修复改进的目标值更加严格。③2010年版《核准文件L2B》中既有保温部件传热系数限值无法与新建或更换部件的水平相提并论,国标主要针对公共建筑的新建、改建和扩建,而非既有建筑已有部件。3.1.2窗墙面积比《核准文件L2B》对既有非住宅建筑扩建物的开口面积比(类似于国标的“窗墙面积比”,但范围更大)进行规定,扩建物的开口面积比如表4所示,但当扩建物所属建筑存在开口面积比大于表4中的规定情况时,对扩建物开口面积比的规定为不大于其所属建筑中开口面积较大的现有比例。国标第3.2.2条、第3.2.7条分别规定单一立面窗墙面积比(包括透光幕墙)和屋顶透光部分面积比。10.3969/j.issn.1004-7948.2022.06.023.T004表4扩建物的开口面积比建筑物类型2006年版2010年版国标2006年版2010年版国标窗和通行门占外墙的面积比单一立面窗墙面积比(包括透光幕墙)天窗占屋顶的面积比屋顶透光部分面积比居住(非住宅)3060(严寒地区甲类公共建筑)2020(甲类公共建筑)集会、办公和商店4020工业和仓储1520车行门和橱窗视情况而定无要求排烟口无要求视情况而定%由表4可知,2010年版《核准文件L2B》与其2006年版对开口面积比的规定完全一致。中英对屋顶透光部分面积比的规定限值相同,均为20%,但建筑立面的窗墙面积比存在较大差异。3.2技术方法方面对于既有非住宅建筑的节能改造、扩建等建筑活动,《核准文件L2B》不仅给出围护结构热工性能方面的指标限值,而且还提供多种更具灵活性的技术指导方法。3.2.1CO2排放量《核准文件L2B》中多处提到CO2排放量,主要涉及3个方面:(1)对于内部的热(冷)量较高的建筑,使用传热系数较高的玻璃物是减少CO2总排放量的合理方法,并指出窗、天窗、采光罩的传热系数限值可以宽于表中指标,但该限值不宜超过2.7 W/(m2·K)。(2)对暖通空调设备的更换,新设备和被更换设备消耗能源类型不同时,应使用设备等效能效比(新设备能效比乘以被更换设备与新设备的所使用能源的CO2排放量的比值)衡量该更换是否合理,如:被更换设备是以电为能源的制冷机,CO2排放量为0.519 kg/kWh,COP为2.5,新设备是以废热为能源的吸收式制冷机,CO2排放量为0.058 kg/kWh,COP为0.8,则吸收式制冷机的等效能效比为0.8×(0.519/0.058)=7.15,该值大于2.5,所以该更换合理。(3)建筑整体CO2排放量。使用标准化评估程序(SAP)软件,分别计算建筑物及其实际设计的扩建物的整体CO2排放量和建筑物及其参照扩建物(符合上述指标限值,其他方面与实际设计的扩建物均相同)的整体CO2排放量,通过比较,判定实际设计方案是否符合节能要求。可以看出,CO2排放量在英国既有建筑节能改造中应用广泛,不仅可以为建筑从业人员提供多种节能方案,而且也是判断节能措施(或设计)是否合理的一个重要方法。3.2.2面积加权传热系数2010年版《核准文件L2B》第4.7条指出,上述规定的建筑各围护结构传热系数和开口面积比的限值可以变化,只要扩建物的所有围护结构的面积加权传热系数值不大于同样规模和形状且符合上述指标限值的参考扩建物的整体传热系数值即可。CO2排放量和面积加权传热系数实质上均属于权衡判断法,是一种性能化的评价方法。2006年版《核准文件L2B》中这两种方法的具体要求和应用理念与其2010年版相同。国标中的权衡判断法是分别计算参照建筑和实际设计建筑的全年供暖和空气调节能耗,通过比较两者的能耗值,判定实际设计建筑是否符合节能要求。可以看出:(1)面积加权传热系数是从建筑围护结构整体热工性能的角度对建筑节能效果进行判断,计算简单,使用方便。(2)国标的权衡判断法与CO2排放量均是从侧面反映建筑围护结构整体热工性能是否符合节能要求。但与国标相比,CO2排放量能够反映出建筑整体对环境的影响程度,该方法对我国的建筑节能减排工作具有一定的借鉴意义。4结语通过对2010年版《核准文件L2B》的背景、概况和关键技术内容的介绍,对其分别与2006年版《核准文件L2B》和国家标准在指标限值、权衡判断法方面的不同之处的比较和分析。(1)与2006年版《核准文件L2B》相比,2010年版《核准文件L2B》对建筑围护结构传热系数的要求全面加强,不仅将围护结构更换部分的传热系数提升至新建围护结构的水平,而且对既有围护结构改进的目标值也要求更加严格。(2)2010年版《核准文件L2B》给出其他门和游泳池底的传热系数限值,对幕墙传热系数的规定较2006年版更加灵活、全面,将可开启面积比例纳入考虑。(3)2010年版《核准文件L2B》相比国家标准,所规定的窗墙面积比(除屋顶透光部分面积比一致)、围护结构保温部件的传热系数的限值更加严格,分类更细致。对窗户等受控部品,两国的指标限值水平大体相当。(4)国家标准主要针对公共建筑的新建、改建和扩建,对既有建筑已有部件的约束较为宽泛,因此,国家标准对既有建筑已有部件(外墙、屋面、楼板等)的要求有待于深入优化与完善。(5)2010年版《核准文件L2B》中所采用的权衡判断方法,在暖通设备更换、建筑整体热工性能判定方面的应用,不仅能够反映出暖通设备或建筑整体的节能效果,而且能够反映出温室气体的排放程度,对我国的建筑节能减排工作有一定的借鉴价值。

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