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 1.标准体系

中国

中国在建筑节能设计领域有国家标准、行业标准以及地方标准。其中国家标准和行业标准均为强制性标准，一经颁布实施，在全国或全国某一类建筑气候区均需执行。而地方标准通常是在国家或行业标准基础上进行编制，适用于当地。中国的建筑节能设计标准区分建筑类别和建筑气候区分别编制，对于公共建筑，目前全国执行《公共建筑节能标准》GB50189-2015，而对于居住建筑，则区分了不同的气候区有多部节能标准。

美国

美国是联邦制国家，在标准的编制和实施政策上与中国有很大的不同。在制定方面，民间标准优先，往往共存多种标准竞争，由市场选择。而在实施方面，各个州具有高度的自主权，标准的采用和实施需要通过各个州立法或行政确定，选择实施的标准类型甚至标准版本在不同的州之间均有差异。

具体到建筑节能设计领域，美国有两大建筑节能标准体系，分别是美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)编制的ASHRAE 90系列，以及国际规范协会(ICC)编制的IECC。以ASHRAE 90.1(适用于商用建筑以及4层以上住宅)为例，其最新版本ASHRAE 90.1-2013早在2013年10月就发布，但截止2016年4月，美国仅6个州实施了ASHRAE 90.1-2013，大部分实施的是ASHRAE 90.1-2010、2007甚至更早的版本。

图2 美国各州执行建筑节能标准情况（截止2016年4月）

美国建筑节能设计标准与中国的另外一个不同，是将不同气候区、不同建筑类型归于同一部标准。如IECC适用于所有的建筑类型和气候区，而ASHRAE 90.1适用于商用建筑及4层以上的住宅建筑，由于美国大部分住宅为独立住宅或联排住宅，另设一部ASHRAE 90.2适用于3层以下的住宅，但不同的气候区均归于一部标准。

2.气候分区

中国

我国最早的建筑热工分区依据为《民用建筑热工设计规范》GB50176-93，依据最冷月平均温度、最热月平均温度、日平均温度小于5度或大于25度的天数，将全国分为5个气候区，分别为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和地区。随后在《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010中将严寒和寒冷地区根据采暖度日数（HDD18）以及空调度日数（CDD26）划分为5小气候区（严寒A、严寒B、严寒C、寒冷A、寒冷B）。

图3 中国建筑气候分区

美国

美国建筑气候分区与中国最大的不同是考虑湿度。首先依据采暖度日数（HDD18）以及空调度日数（CDD10）划分8个大气候区，再根据大气候区内的湿度划分为17个小气候区。

图4 美国建筑气候分区

中美两国在大的气候分区上原理基本一致，因此可以进行对比，如中国的夏热冬冷地区基本上对应美国的3区（3A、3B、3C）。从城市上来看，上海和北卡（乔丹母校所在地）可以近似对应。

3.围护结构

如前所述，中国的夏热冬冷地区和美国气候3区近似，因此以上述两区的公共建筑为例进行围护结构设计参数的对比，中国对应标准为《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015，美国由于各个州实施的标准版本不同，以使用比例较大的ASHRAE 90.1-2010作为比较对象。

非透明围护结构

首先是对围护结构的细分方式不同。美国ASHRAE 90.1-2010将屋面细分为无阁楼、金属建筑、带阁楼3种，将外墙细分为重质墙、金属建筑、钢框架、木框架4种，同时对楼板、门均有细分，而我国GB50189-2015中则是按照围护结构热惰性指标将屋面和外墙都分为两类。两国建筑节能设计标准对屋面和外墙具体的传热系数限制要求对比如下：

图5 中美屋面和外墙传热系数要求对比

总体而言，我国现行节能标准对公共建筑外墙、屋面等非透明围护结构的热工性能要求低于美国。

窗墙比

美国ASHRAE 90.1-2010中规定，垂直透明围护结构面积不应超过外墙总面积的40%，天窗面积不应超过顶棚面积的5%，否则需进行围护结构权衡判断。

我国GB50189-2015中规定，建筑每个朝向的窗墙比对于严寒地区的甲类公建不宜大于0.6，对其他地区则是不宜大于0.7，甲类公共建筑屋顶透光部分的面积不应大于屋顶面积的20%。

总体而言，我国公共建筑窗墙比要求比美国ASHRAE 90.1的要求要宽松。

外窗传热系数

美国ASHRAE 90.1-2010对窗墙比为0~40%时的外墙传热系数要求是一致的，这与中国GB50189-2015有很大的不同。中国GB50189-2015是窗墙比越小，传热系数要求越宽松。同时美国ASHRAE 90.1-2010将外窗细分为了四类：非金属框、金属框（玻璃幕墙/铺面）、金属框（入口大门）、金属框（其他），中国则无细分。外窗的传热系数要求对比如下：

图6 中美外窗传热系数要求对比

总体而言，我国的公共建筑窗墙比在30%以上时，各气候区的外窗传热系数要求普遍高于美国，但因为美国外窗传热系数要求与窗墙比无关，因此在窗墙比较低时，中国外窗传热系数要求接近或者低于美国。

4.冷热源机组能效

美国ASHRAE 90.1标准中对设备的要求比中国更加全面，比如将单元式空调机组和变制冷剂流量空调机组划分为单冷型和热泵型。但中国GB50189-2015将机组能效指标按照不同个气候区分别给出指标，而美国ASHRAE 90.1-2010则未区分不同气候区。在具体的指标参数要求上，美国标准对设备性能的要求普遍高于中国。

以离心式水冷冷水机组为例比较参数要求的差异：

图7 中美离心式冷水机组能效要求对比

参考文献

1.徐伟.国际建筑节能标准研究[M].北京：中国建筑工业出版社，2012

2.兰兵.中美建筑节能设计标准比较研究[D].华中科技大学，2014

来源：华建集团科创中心绿建所，如有侵权请联系删除。

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