铁路项目建筑物节能评价要点分析

谷静波

（中国铁路设计集团有限公司 机械动力与环境工程设计研究院，天津 300308）

1 概述

节约能源和低碳环保已成为建设节约型社会的根本要求。2010年国家发展和改革委员会出台了《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》，这标志着固定资产项目节能评估和审查制度正式实施。近年来，中国国家铁路集团有限公司(原中国铁路总公司)颁布节能评审文件，不断加强对铁路项目的节能管理，对铁路项目节能报告提出了更高的要求。

铁路项目能耗主要是机车牵引能耗，建筑物能耗也占一定比重，建筑物节能设计是实现建筑物节能的重要环节。不同于一般建筑类项目，铁路项目建筑物具有以下特点：建筑物种类繁多，如站房、办公楼、宿舍、公寓、信号楼、动车检修库、机具材料库等；建筑物主要沿铁路线布置，分布于站区、动车段所、综合维修车间和工区、区间等；建筑物规模多样。

2 铁路项目建筑物节能评价要点

2.1 建筑物分类

我国建筑物设计标准主要针对公共建筑物和居住建筑物两大类。铁路建设项目一般未严格对应分类。为便于对标和评价分析，本文将铁路项目建筑物按表1所示进行分类。

表1 铁路建筑物节能评价分类表

表1中所列公共建筑物可对照公共建筑物节能设计相关标准进行节能分析，居住建筑物对照居住建筑物节能设计相关标准进行节能分析，工业建筑物可参考公共建筑物节能相关设计标准进行。

2.2 建筑物总平面评价分析要点

铁路建筑物总平面评价分析应针对具体建筑物或建筑物聚集区域进行，主要包括但不限于以下方面。

（1）工艺流畅性。建筑物总平面布置首先以满足生产的使用功能要求为前提，尤其对于动车段所、综合维修工区等房屋；各建筑物、构筑物及设施应按相互之间的功能关系性质特点进行布置，追求布置紧凑合理，工艺流程畅通。

（2）房屋集中布置。铁路运营管理部门较多，易出现不同部门、单体较小的房屋分散布置，这不利于建筑物节能，建议逐步推进房屋整合，减少建筑物用能。例如，站区分散的信号楼、给水所、公安用房等可考虑进行整合，以有效提高房屋的热工性能，减少冷暖设备配置，利于节能。

（3）房屋主朝向。房屋建筑物的主朝向应选择南北朝向或接近南北朝向，避开冬季主导风向和夏季最大日照朝向，利用冬季日照和夏季自然通风。

（4）出入便捷性。建筑物或聚集区内外交通及道路条件便利，避免人流及车流的相互干扰。

2.3 建筑物体形系数及窗墙面积比

建筑物体形系数越小，对节能越有利；建筑物窗墙面积比越小，建筑物越节能。一般，铁路项目可行性研究阶段未明确各房屋的体形系数和窗墙面积比。因此，一方面节能评价分析可以选取项目中的主要建筑物，如站房、站区或维修工区综合办公楼、单身宿舍等，对其体形系数进行概算；另一方面，对标《公共建筑物节能设计标准》(GB 50189—2015)[1]等公共建筑物节能设计规范和《严寒和寒冷地区居住建筑物节能设计标准》(JGJ 26—2018)[2]等居住建筑物节能设计规范，对下一阶段详细设计提出明确要求，做到房屋体形设计中力求简单，尽量减少外表面积，在满足采光和通风要求的情况下，合理确定门窗面积。各类房屋体形系数和窗墙面积比均不得突破标准中的相关要求。

2.4 建筑物围护结构

建筑物围护结构直接影响建筑物供暖和空调的负荷与能耗，是决定建筑物节能水准的重要评价指标。铁路项目可行性研究阶段一般简要说明某几类房屋围护结构的大致做法和类型选择，未明确围护结构的具体参数，如墙和门窗的传热系数、太阳得热系数、保温层厚度等，无法对建筑物设计的围护结构进行精确校核或权衡计算。节能报告作为对铁路项目用能情况进行评价、分析并提出节能建议的重要文件，除依据各类节能设计标准评价设计参数外，还应提出明确的节能要求。对于铁路项目建筑物围护结构节能评价分析可以从以下方面入手。

（1）明确规范限值。对于设计未明确的围护结构参数，对标各类节能设计标准，明确具体要求，如围护结构传热系数限制、门窗形式要求、门窗热工性能限值等，并要求下一阶段详细设计严格执行规范限值要求。

（2）提出具体要求。对于典型建筑物，如站房、办公综合楼、单身宿舍等房屋，可结合设计情况，给出具体参数要求。例如，对于办公楼保温层厚度，可以根据铁路项目所处区域的气候参数、节能设计规范要求的传热系数限值、设计选用的保温材质等，推算保温层的最小厚度，从而提出可操作性的节能建议。以某铁路项目建筑物为例，其保温层厚度节能评价计算如表2所示。

（3）关注新技术的应用。建筑物节能技术日新月异，尤其是围护结构相关技术水平在不断进步。建筑物节能评价应从长远出发，对围护结构的各类新工艺、新材料、新产品、新设备的工程应用性进行论证和落实，并结合项目特点进行推广，以提高建筑物围护结构的热工性能。

3 铁路项目引入“零能耗”建筑物评价分析

我国的建筑物节能工作经历了30年的发展，建筑物节能工作取得了一定成果。但从世界范围看，我国在建筑物节能方面仍存在起步晚、标准较低的情况。目前，发达国家在积极推动建筑物迈向更低能耗并提出了“低能耗建筑物、超低能耗建筑物、近零能耗建筑物、(净)零能耗建筑物”等理念[4-5]。2015年，我国住房和城乡建设部颁布了《被动式超低能耗绿色建筑物技术导则(居住建筑物)》[6]，与德国被动房技术体系对标。河北省和山东省也相应推出了被动式超低能耗居住建筑物节能设计标准。由此，可以看出，被动式“零能耗”建筑物是未来建筑物节能设计发展的趋势。

被动式“零能耗”建筑物是指适应气候特征和自然条件，通过被动式技术手段，最大幅度降低建筑物供暖、供冷需求，最大幅度提高能源设备与系统效率，充分利用建筑物本体及周边或外购的可再生能源，使可再生能源全年供能大于等于建筑物全年全部用能的建筑物。虽然目前铁路项目建筑物设计中尚未开展被动式“零能耗”建筑物的相关应用，但铁路项目节能报告可以对此开展相关评价和分析，以提高铁路项目建筑物节能设计水准，具体可从以下方面入手。

（1）总体布局。被动式“零能耗”建筑物应遵循“被动优先”的设计原则，通过建筑物设计手段降低建筑物能耗，然后采用主动节能技术进行优化补充。铁路项目建筑物节能评价时，可以着重对建筑物总体布局进行分析，校核建筑物设计并提出节能要求，即充分利用自然通风、自然采光等，控制体形系数和窗墙面积比等。

（2）建筑物围护结构。被动式“零能耗”建筑物保温隔热的要求超过一般建筑物的要求，应优先选用高性能保温隔热材料和保温隔热性能较好的外窗系统等。铁路项目建筑物节能评价时，可以考虑针对被动式“零能耗”建筑物的可选择保温层材料、厚度、门窗等进行工程可行性和工程经性分析。

表2 某铁路项目建筑物保温层厚度节能评价计算表

（3）综合评价分析。建筑物“零能耗”的实现，不仅依靠传统意义上的建筑物设计，还需综合考虑建筑物用能系统，将建筑物围护结构与建筑物能源设备系统有机结合才能实现。铁路项目建筑物节能评价时，不仅评价和分析建筑物的相关设计参数，还应结合暖通等相关专业的设计统筹分析，做到围护结构、供暖供冷设备、新风热回收、通风系统、太阳能等绿色能源利用的有机结合，实现建筑物“零能耗”。

4 结束语

铁路项目建筑物进行节能评价分析时应掌握铁路房屋分类，以便于提出针对性节能建议，以体形系数、窗墙面积比、围护结构热工性能等建筑物节能参数为关键点进行节能校核和计算，提出具体的参数或材料要求。铁路项目节能评价分析应紧跟当前建筑物节能的发展趋势，将建筑物布局、围护结构设计与建筑物能源设备系统有机结合，综合分析建筑物的用能水平，在铁路项目中引入被动式“零能耗”建筑物的设计和建设。