本月起强制执行建筑碳排放计算！来看暖通空调系统能耗计算标准

2021年9月8日，住建部发布国标《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB 55015-2021），《规范》为强制性工程建设标准，自2022年4月1日起实施。 《规范》 强制要求 对 建筑碳排放进行计算。

规范要点

1.全文强制，必须严格执行        

       

2. 建筑节能与可再生能源通用规范覆盖面广，涉及新建建筑、既有建筑、可再生能源系统、施工调试验收与运行管理等内容        

       

3.建筑碳排放计算作为强制要求        

       

4.可再生能源利用要求细化        

       

5.新建建筑节能设计水平进一步提升。《通用规范》提高了居住建筑、公共建筑的热工性能限值要求，与大部分地区现行节能标准不同，平均设计能耗水平在现行节能设计国家标准和行业标准的基础上分别降低30%和20%。        

       

• 严寒和寒冷地区居住建筑平均节能率应为 75%；
• 其他气候区居住建筑平均节能率应为 65%；
• 公共建筑平均节能率应为 72%。

       

6.新增温和地区工业建筑节能设计指标要求。相比于《工业建筑节能设计统一标准》GB 51245-2017，《通用规范》新增温和A区设置供暖空调系统的工业建筑节能设计指标，拓展工业标准适用范围，温和地区工业建筑严格执行。        

       

7.暖通空调系统效率和照明要求全面提升        

           

                 

适用范围

                 

从总则可以看到，本规范的适用范围是“新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造工程的建筑节能与可再生能源建筑应用系统的设计、施工、验收及运行管理”，涉及新建建筑、既有建筑、可再生能源系统、施工调试验收与运行管理等方方面面的内容。

             

                 

碳排放强度

                 

2.0.1：新建居住建筑和公共建筑平均设计能耗水平进一步降低，在2016年执行的节能设计标准基础上降低30%和20%。其中严寒和寒冷地区居住建筑平均节能率应为75%，其他气候区平均节能率应为65%；公共建筑平均节能率为72%。

2.0.3：碳排放强度有了明确强制标准。过去的建筑相关碳排放标准更多是推荐或者建议，例如GBT50378-2019《绿色建筑评价标准》，以及GB/T51141-2015《既有建筑绿色改造评价标准》和它的2020的征求意见稿中，并未对碳排放强度进行强制性要求。

2.0.5：新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造均应进行建筑节能设计。建筑项目可行性研究报告、建设方案和初步设计文件应包含建筑能耗、可再生能源利用及建筑碳排放分析报告。

                     

                         

关键指标

                         

此次发布的节能规范可以说是集大成者，随着它的发布，受到影响的原有标准及规范达到20部。具体参数上，围护结构的限值基本与之前的公共建筑和住宅节能节能设计标准一致，不过也有很多指标提高了要求。

             

         

@民用建筑节能设计标准对比

以下为节选 《建筑碳排放计算标准》（GB/T51366-2019）内容：

《建筑碳排放计算标准》

（GB/T51366-2019）

1 总 则

1.0.1 为贯彻国家有关应对气候变化和节能减排的方针政策，规范建筑碳排放计算方法，节约资源，保护环境，制定本标准。

1.0.2 本标准适用于新建、扩建和改建的民用建筑的运行、建造及拆除、建材生产及运输阶段的碳排放计算。

1.0.3 建筑碳排放计算除应符合本标准外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 术语和符号

2.1 术 语

         

       

2.1.1 建筑碳排放 building carbon emission

建筑物在与其有关的建材生产及运输、建造及拆除、运行阶段产生的温室气体排放的总和，以二氧化碳当量表示。

2.1.2 计算边界 accounting boundary

与建筑物建材生产及运输、建造及拆除、运行等活动相关的温室气体排放的计算范围。

2.1.3 碳排放因子 carbon emission factor

将能源与材料消耗量与二氧化碳排放相对应的系数，用于量化建筑物不同阶段相关活动的碳排放。

2.1.4 建筑碳汇 carbon sink of buildings

在划定的建筑物项目范围内，绿化、植被从空气中吸收并存储的二氧化碳量。

2.1.5 全球变暖潜值 global warming potential

在固定时间范围内1kg物质与1kg二氧化碳(CO2)的脉冲排放引起的时间累积辐射力的比率。

3 基本规定

         

3.0.1 建筑物碳排放计算应以单栋建筑或建筑群为计算对象。

3.0.2 建筑碳排放计算方法可用于建筑设计阶段对碳排放量进行计算，或在建筑物建造后对碳排放量进行核算。

3.0.3 建筑物碳排放计算应根据不同需求按阶段进行计算，并可将分段计算结果累计为建筑全生命期碳排放。

3.0.4 碳排放计算应包含《IPCC国家温室气体清单指南》中列出的各类温室气体。

3.0.5 建筑运行、建造及拆除阶段中因电力消耗造成的碳排放计算，应采用由国家相关机构公布的区域电网平均碳排放因子。

3.0.6 建筑碳排放量应按本标准提供的方法和数据进行计算，宜采用基于本标准计算方法和数据开发的建筑碳排放计算软件计算。

4 运行阶段碳排放计算

         

4.1 一般规定

4.1.1 建筑运行阶段碳排放计算范围应包括暖通空调、生活热水、照明及电梯、可再生能源、建筑碳汇系统在建筑运行期间的碳排放量。

4.1.2 碳排放计算中采用的建筑设计寿命应与设计文件一致，当设计文件不能提供时，应按50年计算。

4.1.3 建筑物碳排放的计算范围应为建设工程规划许可证范围内能源消耗产生的碳排放量和可再生能源及碳汇系统的减碳量。

4.1.4 建筑运行阶段碳排放量应根据各系统不同类型能源消耗量和不同类型能源的碳排放因子确定，建筑运行阶段单位建筑面积的总碳排放量(CM)应按下列公式计算：

               

式中：

CM——建筑运行阶段单位建筑面积碳排放量(kgC02/m2)；

Ei——建筑第i类能源年消耗量(单位/a)；

EFi——第i类能源的碳排放因子，按本标准附录A取值；

Ei,j——j类系统的第i类能源消耗量(单位/a)；

ERi,j——j类系统消耗由可再生能源系统提供的第i类能源量(单位/a)；

i——建筑消耗终端能源类型，包括电力、燃气、石油、市政热力等；

j——建筑用能系统类型，包括供暖空调、照明、生活热水系统等；

Cp——建筑绿地碳汇系统年减碳量(kgC02/a)；

y——建筑设计寿命(a)；

A——建筑面积(m2)。

4.2 暖通空调系统

4.2.1 暖通空调系统能耗应包括冷源能耗、热源能耗、输配系统及末端空气处理设备能耗。

4.2.2 暖通空调系统能耗计算方法应符合下列规定：

  1 应采用月平均方法计算年累计冷负荷和累计热负荷；

  2 应分别设置工作日和节假日室内人员数量、照明功率、设备功率、室内设定温度、供暖和空调系统运行时间；

  3 应根据负荷计算结果和室内环境参数计算供暖和供冷起止时间；

  4 应反映建筑外围护结构热惰性对负荷的影响；

  5 负荷计算时应能够计算不少于10个建筑分区；

  6 应计算暖通空调系统间歇运行对负荷计算结果的影响；

  7 应考虑能源系统形式、效率、部分负荷特性对能耗的影响；

  8 计算结果应包括负荷计算结果、按能源类型输出系统能耗计算结果；

  9 建筑运行参数可参照本标准附录B的建筑物运行特征确定。

4.2.3 建筑碳排放计算模型中建筑分区应考虑建筑物理分隔、建筑区域功能、为分区提供服务的暖通空调系统、区域内采光(通过外窗或天窗)情况。

4.2.4 年供暖(供冷)负荷应包括围护结构的热损失和处理新风的热(冷)需求；处理新风的热(冷)需求应扣除从排风中回收的热量(冷量)。

4.2.5 建筑碳排放计算中建筑室内环境计算参数应与设计参数一致，并应符合国家现行相关标准的要求。

4.2.6 建筑碳排放计算气象参数的选取应符合现行行业标准《建筑节能气象参数标准》JGJ/T 346的规定。

4.2.7 建筑碳排放计算应定义建筑围护结构，围护结构的热工性能及构造做法应与设计文件一致。

4.2.8 建筑碳排放计算中应分别计算建筑累积冷负荷和累积热负荷。

4.2.9 建筑碳排放计算中的累积冷热负荷应根据下列内容确定：

  1 通过围护结构传入的热量；

  2 透过透明围护结构进入的太阳辐射热量；

  3 人体散热量；

  4 照明散热量；

  5 设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；

  6 食品或物料的散热量；

  7 渗透空气带入的热量；

  8 伴随各种散湿过程产生的潜热量。

4.2.10 建筑碳排放计算时应计算气密性、风压和热压的作用、人员密度、新风量、热回收系统效率对通风负荷的影响。

4.2.11 建筑累积冷负荷和热负荷应根据建筑物分区的空调系统计算，同一暖通空调系统服务的建筑物分区的冷负荷和热负荷应分别进行求和计算。

4.2.12 根据建筑年供冷负荷和年供暖负荷计算暖通空调系统终端能耗时应根据下列影响因素分别进行计算：

  1 供冷供暖系统类型；

  2 冷源和热源的效率；

  3 泵与风机的能耗情况；

  4 末端类型；

  5 系统控制策略；

  6 系统运行内部冷热抵消等情况；

  7 暖通空调系统能量输送介质的影响；

  8 冷热回收措施。

4.2.13 暖通空调系统中由于制冷剂使用而产生的温室气体排放，应按下式计算：

               

式中：

Cr——建筑使用制冷剂产生的碳排放量(tC02e/a)；

r——制冷剂类型；

mr——设备的制冷剂充注量(kg/台)；

ye——设备使用寿命(a)；

GWPr——制冷剂r的全球变暖潜值。

4.2.14 建筑物碳排放计算采用的冷热源及相关用能设备的性能参数应与设计文件一致。

4.2.15 建筑冷热源的能耗计算应计入负载、输送过程和末端的冷热量损失等因素的影响。

4.2.16 输送系统的能耗计算应计入水泵与风机的效率、运行时长、实际工作状态点的负载率、变频等因素的影响。

4.3 生活热水系统

       

4.3.1 建筑物生活热水年耗热量的计算应根据建筑物的实际运行情况，并应按下列公式计算：

               

式中：

Qr——生活热水年耗热量(kwh/a)；

Qrp——生活热水小时平均耗热量(kW/h)；

T——年生活热水使用小时数(h)；

m——用水计算单位数(人数或床位数，取其一)；

qr——热水用水定额(L/人)，按现行国家标准《民用建筑节水设计标准》GB 50555确定；

ρr——热水密度(kg/L)；

tr——设计热水温度(℃)；

tl——设计冷水温度(℃)。

4.3.2 建筑生活热水系统能耗应按下式计算，且计算采用的生活热水系统的热源效率应与设计文件一致。

               

式中：

Ew——生活热水系统年能源消耗(kwh/a)；

Qr——生活热水年耗热量(kWh/a)；

Qs——太阳能系统提供的生活热水热量(kWh/a)；

ηr——生活热水输配效率，包括热水系统的输配能耗、管道热损失、生活热水二次循环及储存的热损失(％)；

ηw——生活热水系统热源年平均效率(％)。

4.4 照明及电梯系统

       

4.4.1 建筑碳排放计算采用的照明功率密度值应同设计文件一致。

4.4.2 照明系统能耗计算应将自然采光、控制方式和使用习惯等因素影响计入。

4.4.3 照明系统无光电自动控制系统时，其能耗计算可按下式计算：

               

式中：

E1——照明系统年能耗(kwh/a)；

Pi,j——第j日第i个房间照明功率密度值(W/m2)；

Ai——第i个房间照明面积(m2)；

ti,j——第j日第i个房间照明时间(h)；

Pp——应急灯照明功率密度(W/m2)；

A——建筑面积(m2)。

4.4.4 电梯系统能耗应按下式计算，且计算中采用的电梯速度、额定载重量、特定能量消耗等参数应与设计文件或产品铭牌一致。

               

式中：

Ee——年电梯能耗(kWh/a)；

P——特定能量消耗(mWh/kgm)；

ta——电梯年平均运行小时数(h)；

V——电梯速度(m/s)；

W——电梯额定载重量(kg)；

Estandby——电梯待机时能耗(W)；

ts——电梯年平均待机小时数(h)。

4.5 可再生能源系统

       

4.5.1 可再生能源系统应包括太阳能生活热水系统、光伏系统、地源热泵系统和风力发电系统。

4.5.2 太阳能热水系统提供能量可按下式计算：

               

式中：

Qs,a——太阳能热水系统的年供能量(kwh)；

Ac——太阳集热器面积(m2)；

JT——太阳集热器采光面上的年平均太阳辐照量(MJ/m2)；

ηcd——基于总面积的集热器平均集热效率(％)；

ηL——管路和储热装置的热损失率(％)。

4.5.3 太阳能热水系统提供的能量不应计入生活热水的耗能量。

4.5.4 地源热泵系统的节能量应计算在暖通空调系统能耗内。

4.5.5 光伏系统的年发电量可按下式计算：

               

式中：

Epv——光伏系统的年发电量(kWh)；

I——光伏电池表面的年太阳辐射照度(kwh/m2)；

KE——光伏电池的转换效率(％)；

KS——光伏系统的损失效率(％)；

Ap——光伏系统光伏面板净面积(m2)。

4.5.6 风力发电机组年发电量可按下列公式计算：

               

式中：

Ewt——风力发电机组的年发电量(kwh)；

ρ——空气密度，取1.225kg/m3；

CR(z)——依据高度计算的粗糙系数；

KR——场地因子；

z0——地表粗糙系数；

V0——年可利用平均风速(m/s)；

Aw——风机叶片迎风面积(m2)；

D——风机叶片直径(m)；

EPF——根据典型气象年数据中逐时风速计算出的因子；

APD——年平均能量密度(W/m2)；

Vi——逐时风速(m/s)；

KWT——风力发电机组的转换效率。