Стандарт ANSI/ASHRAE/IES 90.1: Энергетический стандарт для зданий, за исключением малоэтажных жилых зданий, — это стандарт Американского национального института стандартов (ANSI), опубликованный ASHRAE и совместно спонсируемый Обществом светотехники (IES), который устанавливает минимальные требования для энергоэффективных проектов. для зданий, за исключением малоэтажных жилых домов (т. е . домов на одну семью , многоквартирных домов высотой менее четырех этажей, мобильных домов и модульных домов ). Первоначальный стандарт ASHRAE 90 был опубликован в 1975 году. С тех пор у него было несколько редакций. В 1999 году Совет директоров ASHRAE проголосовал за введение стандарта непрерывного технического обслуживания, основанного на быстрых изменениях в энергетических технологиях и ценах на энергию. Это позволяет обновлять его несколько раз в год. В 2001 году стандарт был переименован в ASHRAE 90.1. [1] С тех пор он обновлялся в 2004, 2007, 2010, 2013, 2016 и 2019 годах, чтобы отразить новые и более эффективные технологии. [2]
В целом, есть два способа или пути , по которым проектировщики зданий могут обеспечить соответствие ASHRAE 90.1:
В разделах стандарта есть некоторые вариации. В некоторых разделах есть обязательные положения, упрощенные подходы или компромиссные возможности.
ASHRAE 90.1 включает предписывающие требования для следующего:
При подходе, основанном на производительности, базовый бюджет затрат на электроэнергию ( ECB ) устанавливается на основе размера здания и программы. Этот базовый ECB устанавливается с использованием моделирования характеристик здания для моделирования здания того же размера и программы, что и проектное здание, построенное в соответствии с предписывающими требованиями ASHRAE 90.1 (разделы 5–10). ЕЦБ выражается в долларах.
Затем на основе предлагаемого проекта здания выполняется моделирование эксплуатационных характеристик здания . Для обеспечения соответствия предлагаемый бюджет затрат на электроэнергию должен быть меньше или равен базовому бюджету затрат на электроэнергию .
Подход к производительности также используется для демонстрации энергоэффективности конструкции , которая часто выражается в процентах выше, чем стандарт ASHRAE 90.1 . В проектах зданий будут указаны их характеристики как «на 40% лучше, чем ASHRAE 90.1-2007» или «на 20% лучше, чем ASHRAE 90.1-2010». Процентное улучшение по сравнению с ASHRAE 90.1 является основой для присвоения энергетических баллов в рамках рейтинговой системы LEED .
Многие штаты применяют ASHRAE 90.1 к строящимся или реконструируемым зданиям. Большинство штатов применяют стандартные или эквивалентные стандарты для всех коммерческих зданий. Другие применяют стандартные или эквивалентные стандарты для всех правительственных зданий. Есть некоторые штаты, которые используют другие стандарты энергосбережения для всех коммерческих зданий, а некоторые другие штаты используют комбинацию стандарта ASHRAE 90.1 для всех правительственных зданий и используют другие стандарты энергосбережения для своих коммерческих зданий. Некоторые штаты не применяют никаких стандартов энергосбережения к своим правительственным и коммерческим зданиям. [3]
Текущий статус принятия энергетических норм и правил отслеживается в рамках Проекта содействия строительным нормам и правилам . По состоянию на сентябрь 2020 года в 7 штатах действуют коды, соответствующие стандарту ASHRAE 90.1-2016 или превосходящие его; В 14 штатах есть коды, которые соответствуют стандарту ASHRAE 90.1-2013 или превосходят его; В 8 штатах есть коды, которые соответствуют стандарту ASHRAE 90.1-2010 или превосходят его; В 9 штатах есть коды, которые соответствуют стандарту ASHRAE 90.1-2007 или превосходят его, а в 8 штатах либо нет общештатного кода, либо код предшествует 90.1-2004. [4] Энергетический кодекс штата Калифорния (CCR Title 24 Part 6) имеет очень похожую структуру и требования.
ASHRAE 90.1 также является отраслевым стандартом, на который ссылается USGBC в программе сертификации зданий LEED . Его часто используют в качестве базового уровня для сравнения в проектах энергетической модернизации или в любом проекте, в котором используется моделирование характеристик здания.
За пределами США Строительный кодекс энергосбережения Индии имеет форму и объем, аналогичный ASHRAE 90.1. (В других странах существуют другие формы, такие как энергетический рейтинг зданий в Ирландии или Постановление об энергоэффективности зданий в Гонконге )
Разработка Стандарта 90 началась после энергетического кризиса 1970-х годов . Президент ASHRAE Роберт Р. Кирквуд сделал тему ASHRAE 1973 года «Оптимальное использование энергии посредством технологий». На зимнем собрании ASHRAE в Лос-Анджелесе в феврале 1974 года Национальное бюро стандартов (NBS) представило свои ранние разработки стандарта энергопотребления зданий 200 участникам собрания ASHRAE. NBS и Национальная конференция штатов по строительным нормам и стандартам (NCSBCS) предложили передать разработку стандарта ASHRAE, и ASHRAE согласилась. [5]
Разработка предлагаемого стандарта Standard 90P была завершена менее чем за шесть месяцев. ASHRAE привлекла представителей Американского института архитекторов (AIA), Общества светотехники (IES), Американской ассоциации подрядчиков по механике (MCAA), Института кондиционирования и охлаждения воздуха (ARI) и Ассоциации электроэнергетики (EEA). Проект стандарта был выпущен 21 июня 1974 года для публичного рассмотрения 5000 заинтересованных сторон отрасли. Были получены комментарии, внесены изменения, и 14 января 1975 г. первоначальная версия была выпущена как стандарт ASHRAE 90-1975. [5]
В 2004 году стандарт ASHRAE 90.1 распространялся на здания, ограждающие конструкции и большинство механических и осветительных систем в здании. Строящиеся новые здания и системы, которые управляют новыми зданиями, будут подпадать под действие стандарта. Стандарт также будет применяться к дополнениям к существующим зданиям и их системам, а также к изменениям в существующей системе зданий. Чтобы стандарт ASHRAE 90.1 применялся к ограждающим конструкциям здания, здание должно отапливаться системой отопления с выходной мощностью более 3,4 БТЕ/ч-фут2 или охлаждаться системой охлаждения с выходной мощностью более 5 БТЕ. /ч-фут2. Здания, освобожденные от ASHRAE 90.1, — это дома на одну семью, многоквартирные дома в три этажа или меньше, промышленные или модульные дома, здания, в которых не используется электричество или ископаемое топливо, а также оборудование и строительные системы, которые используются в промышленности, производстве или коммерческие цели. [2]
В 2007 году обновленная версия ASHRAE 90.1 охватывает многие секции здания, включая ограждающие конструкции, системы отопления, вентиляции и кондиционирования, горячее водоснабжение и освещение. [1]
Ограждающие конструкции здания следует разделить на три различные категории кондиционируемых помещений: (а) нежилые кондиционируемые помещения, (б) жилые кондиционируемые помещения и (в) полуотапливаемые помещения. У каждого из них разные требования. Существуют также обязательные положения, которым должны соответствовать ограждающие конструкции, а именно изоляция, оконные проемы и двери, а также утечка воздуха. Требования к этим положениям приведены в руководстве ASHRAE 90.1 и содержат множество требований для каждого из них. Каждая секция ограждающей конструкции здания, крыша, стены и пол предъявляют разные требования к каждому из обязательных положений. [1]
К системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха предъявляется множество различных требований, которым необходимо соответствовать. Это связано с тем, что существует множество типов систем HVAC, каждая из которых предъявляет разные требования. К разделу HVAC предъявляется больше всего требований, поскольку существует множество различных типов систем. Есть системы, которые нельзя использовать, и вещи, которыми системы должны обладать, чтобы соответствовать требованиям. В документе ASHRAE 90.1 есть несколько таблиц, в которых указаны минимальные требования к эффективности для каждой системы. [1]
Системы горячего водоснабжения перед установкой должны пройти расчет нагрузки. Каждая система должна соответствовать рекомендациям производителя по размерам. Каждая система также должна иметь оборудование, соответствующее минимальной эффективности, указанной в таблице документа ASHRAE 90.1. Трубы, по которым подается горячая вода, должны быть изолированы, и для каждого типа системы и материала трубопровода существуют определенные требования к изоляции. Существует множество элементов управления, которые необходимы системам горячего водоснабжения, и у каждого элемента управления свои требования. К ним относятся средства контроля температуры, средства управления поддержанием температуры, средства контроля температуры на выходе и средства управления циркуляционным насосом. Существуют также требования к нагревателям бассейнов, покрытиям для бассейнов и тепловым ловушкам для бассейнов с подогревом. [1]
Если новые светильники устанавливаются или заменяются в каком-либо помещении здания, за некоторыми исключениями, они должны соответствовать требованиям к плотности мощности освещения. К освещению также предъявляется множество требований, в том числе предписывающие требования по определению количества огней в здании. Существуют также средства управления внутренним освещением, которые необходимо установить в зданиях площадью более 5000 кв. футов. Существует также множество требований к освещению, включая указатели выхода и наружное освещение. [1]
В издание ASHRAE 90.1 2010 г. было внесено множество изменений, включая определения, таблицы и разделы. Экономия энергии по сравнению с 90.1-2004 составила примерно 25 процентов, включая нагрузку от розетки, и примерно 31 процент, исключая нагрузку от розетки. Министерство энергетики выдало положительное решение и уведомило государства о том, что им следует принять 90.1-2010 или код, который Министерство энергетики признает эквивалентным, к октябрю 2013 года.
Объем был расширен и теперь включает определенные промышленные процессы, которые в версии 2010 года включают только экономайзеры для центров обработки данных. Изменения в ограждающих конструкциях здания включают световые люки, коэффициент отражения солнечного света, коэффициент теплового излучения, воздушные барьеры и ориентацию по солнечному свету.
Были пересмотрены минимальные требования к эффективности для многих типов оборудования HVAC. Другие изменения касаются пределов максимальной мощности вентилятора, расчета напора насоса, размеров труб охлажденной воды, изоляции излучающих панелей, однозонного VAV и сброса температуры приточного воздуха. Рекуперация энергии требуется для многих других систем HVAC. Несколько исключений повторного нагрева были исключены или изменены. Ограничения были наложены на воздушное отопление. Требования к экономайзеру были добавлены для большего количества климатических зон и небольших систем. Класс А теперь требуется для всех уплотнений воздуховодов.
Плотность мощности освещения (LPD) в среднем немного снизилась. Были добавлены требования к дневному освещению и связанному с ним управлению освещением. Были добавлены многие требования к управлению освещением, включая независимое функциональное тестирование средств управления освещением, контроля присутствия и вакантности, управления наружным освещением и отключения всего здания. В офисах и компьютерных классах теперь требуется автоматическое переключение 50 процентов розеток на 120 В. Были добавлены требования к повысительным насосам и элеваторам технической воды. [6] [7]
В издании 2013 года было внесено несколько обновлений в ограждающие конструкции, освещение и механические разделы стандарта. В соответствии с законом [8] с каждой новой редакцией стандарта ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1 Министерство энергетики обязано давать заключение относительно того, повысит ли обновленная редакция энергоэффективность коммерческих зданий. Министерство энергетики выдало положительное заключение, в котором говорилось, что Стандарт 90.1-2013 обеспечит более высокую энергоэффективность в зданиях, подпадающих под действие этого кодекса. Ожидается, что по сравнению с 90.1-2010, 90.1-2013 позволит сэкономить примерно 8,7% затрат на электроэнергию, 8,5% энергии источника и 6,7% энергии объекта. [9]
Обновления раздела 90.1-2013, посвященного ограждающим конструкциям, включают изменения в требованиях к непрозрачной оболочке здания и характеристикам окон в нескольких климатических зонах, а также изменения в требованиях к ориентации окон. Обновления в разделе «Освещение» включают измененные требования к допустимой мощности освещения для внутреннего и наружного освещения; и изменения в требованиях к управлению освещением на основе датчиков дневного света и присутствия . В механическом разделе пересмотрены требования к минимальной эффективности для многих типов оборудования HVAC. Кроме того, включены новые требования к коммерческим холодильникам , морозильникам и холодильному оборудованию , системам отопления в вестибюлях и модификации для требований оптимального запуска для систем DDC , размера системы и пороговых значений наружного воздуха для рекуперации энергии и порога занятости для DCV . [10]
Версия ASHRAE 90.1 2016 года содержит несколько важных изменений, направленных на снижение энергопотребления в коммерческих зданиях. Значительные изменения включают новый путь соответствия, известный как метод оценки эффективности, включенный в Приложение G [11] стандартного документа, добавление двух новых погодных зон, новый формат документа и новые технические требования к ограждающим конструкциям, освещению и механическим системам. Министерство энергетики выдало положительное заключение о том, что стандарт 90.1-2016 обеспечит более высокую энергоэффективность в зданиях, на которые распространяется действие этого кодекса, и уведомило, что им следует принять 90.1-2016 или код, который Министерство энергетики признает эквивалентным к февралю 2020 года. [12] По сравнению со стандартом 90.1- 2013, 90.1-2016, как ожидается, сэкономит примерно 8,2% затрат на электроэнергию, 7,9% энергии источника и 6,7% энергии объекта. [13]
Обновления раздела ограждающих конструкций здания включают обязательные требования к проверке ограждающих конструкций, документацию, подтверждающую снижение инфильтрации воздуха , обновления требований к утечке воздуха для верхних дверей; изменения в предписывающих требованиях к металлическим крышам зданий, стенам и оконным проемам , а также непрозрачным дверям, а также дополнительные требования для климатической зоны 0. Обновления в разделе «Освещение» включают измененные требования к допустимой мощности освещения для внутреннего и наружного освещения; требования к эффективности источников света для жилых помещений и изменения требований к управлению освещением. В механическую часть модификаций входят обновления системы учета охлажденной воды, DOAS, эффективности лифта, обнаружения неисправностей и диагностики экономайзера .
В дополнение к методу бюджета затрат на электроэнергию Приложение G разрешено в качестве нового пути обеспечения соответствия. [14] Базовый уровень Приложения G фиксирован на определенном уровне, что позволяет сравнивать здания любой версии кода со стабильным базовым уровнем с использованием нового показателя, называемого коэффициентом эффективности здания (BPF). BPF основан на климатической зоне и типе здания, что обеспечивает большую гибкость при моделировании соответствия. [10] [15]
В издание ASHRAE 90.1 2019 года [16] были внесены различные изменения и разъяснения для улучшения внутренней согласованности. Значительные изменения включают: новые требования к вводу в эксплуатацию согласно стандарту ASHRAE/IES 202; [17] и обновления для создания разделов «Конверт», «Освещение», «Механика», «Бюджет затрат на электроэнергию», «Метод оценки производительности».
Обновления в разделе ограждающих конструкций здания включают пересмотр исключений для требований к утечке воздуха и изменения SHGC , U-фактора для окон . В разделе «Освещение» допуск на плотность мощности освещения изменяется для методов «По пространству» и «Площадь здания». Добавлен новый упрощенный метод освещения для офисных и торговых зданий площадью до 25 000 квадратных футов (2 300 м 2 ). Кроме того, включены требования к управлению освещением в гаражах и исключения для управления освещением в дневных зонах. В механический раздел добавлены новые требования, позволяющие использовать ASHRAE 90.4 [17] вместо стандарта ASHRAE 90.1 в компьютерных залах с нагрузкой ИТ-оборудования более 10 кВт; эффективность насоса; обновления таблиц эффективности оборудования, новые требования к отчетности о мощности потолочных вентиляторов; обновлены требования к выбору двигателя вентилятора; а также новые требования к рекуперации энергии в высотных жилых зданиях и к рекуперации тепла конденсаторов в стационарах неотложной помощи.
В разделе 11 добавлены базовые требования к методу бюджета затрат на электроэнергию (ECB) для локальных систем производства электроэнергии . Обновления раздела стандартов «Метод оценки производительности» (Приложение G) включают разъяснения размеров вентиляторов и змеевиков, явный COP нагрева и охлаждения без вентилятора для базового комплектного охлаждающего оборудования, новые правила моделирования автоматического управления розетками и проникновения в базовую зону, а также обновленные характеристики здания. факторы. Кроме того, в оба пути обеспечения соответствия включены обновленные формулировки, посвященные возобновляемым источникам энергии и моделированию освещения.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )Rosenberg, Michael I., and Hart, Philip R. Developing Performance Cost Index Targets for ASHRAE Standard 90.1 Appendix G – Performance Rating Method. United States: N. p., 2016. Web. doi:10.2172/1240225.