引言
建筑节能设计的法律与技术边界,由现行有效国家标准以强制性条文与引导性指标共同划定。以 GB 55015-2021《建筑节能与可再生能源利用通用规范》为全文强制性底线,以 GB/T 51350-2019《近零能耗建筑技术标准》为性能进阶目标,我国已形成覆盖 “建筑 — 暖通 — 装修 / 室内环境” 三个维度、贯通 “合规设计 — 节能设计 — 超低 / 近零能耗” 三个层级的约束框架。本文依据住建部公告、标准原文、美国能源部(DOE)技术评估及经核实的工程案例,对这一体系作系统梳理。
一、三维骨架:标准如何约束建筑、暖通与装修
现行强制性规范与推荐性标准的分工,使节能设计在不同专业维度各有所依。
建筑维度以 GB 50189-2015《公共建筑节能设计标准》为围护结构、供暖空调与照明的节能设计基准,近零能耗案例普遍以其参照建筑为能耗对比基点。GB 55015-2021 将底线要求整体抬升:作为全文强制性工程建设规范(住建部公告 2021 年第 173 号,2022-04-01 实施),其全部条文必须严格执行,凡新建、改扩建民用建筑及既有建筑节能改造工程均应遵循。该规范确立 “被动节能措施优先” 原则,要求充分利用天然采光与自然通风,并对居住建筑主要使用房间的窗地面积比设定最低要求,从源头削减负荷。
暖通维度以 GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》为基础 —— 作为我国第一部民用建筑暖通空调基础性通用规范,它规定了严寒与寒冷地区主要房间供暖室内设计温度 18–24℃ 的负荷与系统设计基准。GB 55015-2021 第 3.2 条进一步强制:除乙类公共建筑外,集中供暖与集中空调系统的施工图设计必须对设置供暖、空调装置的每一个房间进行热负荷和逐项逐时冷负荷计算。 这一规定将 “计算到房间、细化到逐时” 写入底线,直接约束负荷计算、设备选型与系统分区。
装修与室内环境维度由 GB/T 50378-2019《绿色建筑评价标准》承接,经 2024 年 6 月局部修订、2024-10-01 实施。标准以安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居五大指标体系构成综合绩效评价出口。其中 “室内空气品质” 评分项与装修选材直接关联:氨、甲醛、苯、总挥发性有机物、氡等污染物浓度低于现行《室内空气质量标准》GB/T 18883 限值 10% 得 3 分、低于 20% 得 6 分;室内 PM2.5 年均浓度不高于 25μg/m³ 且 PM10 不高于 50μg/m³ 再计分值。安徽省住房和城乡建设厅 星级绿色建筑评价同时提出全装修要求,使装修材料环保性与室内环境品质成为可量化、可评分的工程目标。
二、性能进阶:近零能耗三级体系
GB/T 51350-2019(住建部公告 2019 年第 22 号,2019-09-01 实施)首次在国家标准层面定义超低能耗、近零能耗、零能耗建筑三级体系,并给出室内环境参数与能效指标。其约束逻辑为:室内环境参数属约束性指标,能耗目标构成强制门槛,围护结构与设备系统性能参数则为推荐性设计依据。人民网经济·科技频道
在室内环境上,近零能耗建筑要求冬季主要房间温度不低于 20℃、夏季不高于 26℃,冬季相对湿度不低于 30%、夏季不高于 60%—— 舒适下限不因节能而妥协,节能须在不损害使用功能的前提下实现。在能耗目标上,近零能耗建筑能耗水平应较《公共建筑节能设计标准》及居住建筑节能设计标准等现行基准降低 60%–75% 以上;超低能耗建筑作为初级形式,其能耗水平应较 JGJ 26-2010 等标准降低 50% 以上。节能率、建筑气密性(换气次数 N50)与可再生能源利用水平共同构成能效指标组。
已核实的工程案例表明该体系具备可落地性。广东省住房和城乡建设厅公布的中建四局科创大厦,建筑能耗综合值达 29.36 kWh/(㎡・a),建筑本体节能率 51.0%、综合节能率 61.0%、可再生能源利用率 25.4%,达到近零能耗建筑指标要求,建筑碳排放降至 16.7 kgCO₂/(㎡・a)。广东省住房和城乡建设厅 珠海市住建局发布的格力电器研发大楼 1 号楼案例显示,被动节能与光伏发电并举的综合节能率达 73.55%。珠海市住房和城乡建设局 雄安科创中心三栋产业办公楼综合节能率分别达 88.92%、82.08% 与 83.42%,综合能耗控制在 48.80 kWh/(㎡・a),较参照建筑降低 47.34%。建筑时报
三、国际对标:ASHRAE 90.1-2022 的指向
国际对标以美国 ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1 为基准。90.1-2022 版将适用范围由建筑扩展至场地(sites),并首次在最低能效模型中引入现场可再生能源的处方性要求。美国能源部(DOE)2024 年 3 月 6 日发布的正式技术判定显示,符合 90.1-2022 的新建商业建筑相较 2019 版可实现约 9.8% 的场址能耗(site energy)、9.4% 的一次能耗(source energy)与 8.9% 的能源费用全国平均节能提升。Building Energy Codes Program 该版同时对小于 25,000 平方英尺的建筑新增整体气密性测试要求。
与我国 GB 55015-2021 对照,两者的共同趋势清晰:强化现场可再生能源、提高围护结构与设备效率底线、将建筑气密性测试纳入强制要求。这种 “被动优先、设备提效、现场产能、气密兜底” 的技术路线,已成为中美两国建筑节能标准的共性指向,也为国内近零能耗实践提供可参照的国际坐标。
四、结语:从合规底线走向性能设计
节能设计的进阶路径,本质上是约束框架的逐层递进:GB 55015-2021 划定不可逾越的强制性底线,GB 50189-2015 与 GB 50736-2012 提供公共建筑与暖通专业的设计基准,GB/T 51350-2019 定义可量化的性能目标,GB/T 50378-2019 将节能成效纳入综合绩效评价,ASHRAE 90.1-2022 则提示现场可再生能源与气密性在下一阶段约束中的权重。工程实践已证明,综合节能率 60%–90%、年能耗强度降至 30–50 kWh/(㎡・a) 的近零能耗建筑具备可复制的实现路径。从业者在面对具体项目时,应首先确认项目所处层级的强制性底线,再以能效指标与室内环境参数为双重约束,反向驱动围护结构、暖通系统与装修选材的协同优化。

