搜索
建筑节能技术概论张永胜建筑环境与能源应用工程系第一章建筑节能基本知识1.1建筑节能的重要意义1.2国外建筑节能概况1.3我国建筑能耗概况和节能任务1.4我国推行建筑节能的范围和重点1.5建筑节能领域的名词术语和规范标准3节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑，其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35%；建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。4人民网[1.93%资金研报]北京4月28日电（贾兴鹏）住房城乡建设部近日通报2013年全国住房城乡建设领域节能减排专项监督检查建筑节能检查情况。通报显示，2013年度，各级住房城乡建设部门进一步加强组织领导，落实政策措施，强化技术支撑，加强监督管理，各项工作取得了积极成效。在新建建筑执行节能强制性标准方面，2013年，全国新增节能建筑14.4亿平方米，可形成1300万吨标准煤节能能力；全国城镇累计建成节能建筑88亿平方米，约占城镇民用建筑面积的30%，共形成8000万吨标准煤节能能力。在既有居住建筑节能改造方面，财政部、住房城乡建设部安排2013年度北方采暖地区既有居住建筑供热计量及节能改造计划1.9亿平方米，截至2013年年底，各地共计完成改造面积2.24亿平方米。在公共建筑节能监管体系建设方面，截至2013年年底，全国累计完成公共建筑能源审计1万余栋，能耗公示近9000栋建筑，对5000余栋建筑进行了能耗动态监测。在33个省市（含计划单列市）开展能耗动态监测平台建设试点。在可再生能源建筑应用方面，截至2013年年底，全国城镇太阳能光热应用面积27亿平方米，浅层地能应用面积4亿平方米，建成及正在建设的光电建筑装机容量达1875兆瓦。在绿色建筑与绿色生态城区建设方面，截至2013年年底，全国共有1446个项目获得了绿色建筑评价标识，建筑面积超过1.6亿平方米，其中2013年度有704个项目获得绿色建筑评价标识，建筑面积为8690万平方米。5第一节建筑节能的重要意义建设资源节约型社会，是我们国家为实现可持续发展目标而作出的战略决定。节约能源是资源节约型社会的重要组成部分。61.1.1建筑分类建筑民用建筑工业建筑公共建筑居住建筑商用建筑（商场、旅馆饭店、娱乐场所等）邮电、通讯、金融用房科教文卫体育用途建筑办公建筑（写字楼，政府部门办公楼等）交通运输用房（如机场、车站建筑等）71.1.2建筑能耗有哪些：1、建造过程中的能耗（建筑材料，建筑构配件，建筑设备的生产、运输以及建筑施工和安装中的能耗）2、使用过程中的能耗（建筑使用期内采暖、通风、空调、照明、家用电器、电梯和冷热水供应等的能耗）建筑节能包括范围的能耗一般占国家能耗总量的30%左右，其中采暖、空调的能耗占建筑能耗的50%-60%左右。82010年数据9建筑节能,指在建筑材料生产、房屋建筑材料选用、建筑设备的设计安装和建筑施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能在达到国际标准的情况下降低能耗。1.1.3建筑节能概念101.1.4建筑节能学科建筑节能学科——是一门综合性学科，它涉及到建筑、施工、采暖、通风、空调、照明、电器、建材、热工、能源、环境、检测、计算机应用等许多专业内容。是在许多学科边缘的交叉和结合后形成的。11能源在建筑中的应用121.1.5建筑节能的途径建筑节能的途径建筑设计合理新建筑材料建筑使用者节能新能源利用新仪器设备管理技术13其中，通过合理的设计，使建筑物的结构能够达到节能效果。1、外围护结构形式：采用高效保温材料与加强面材组成复合墙体。142、采暖调控系统技术进步：各采暖房间、各单位采暖温度按需要自动调控，精确高效，按热量计量收费，利于节能。153、建筑构件产品的进步、建筑机构的完善：采用大量的新保温材料、密封材料、保温门窗、高热效换热器、保温管道、新型计量仪表等。出现各具技术专长的建筑安装公司和供热计量等服务性公司。161.1.6建筑节能的意义1、节能是经济可持续性发展的需要建筑节能可减低城市、国家能源的供应压力，以保障充足的能源供国民经济发展。2、节能是环保的需要减少污染物的排放，优化人类生活环境，降低对地区和区域环境的影响。3、是宜人的建筑热环境的需要如减少热岛效应。4、是降低建筑能耗费用、提高室内环境质量的需要，其投资回报率高。17第二节国外建筑节能概况外围护结构传热系数1973年世界性石油危机20世纪70年年代节能标准第四个节能标准RT2005规范热工性能提高15%英国丹麦德国参见表1-118国家外墙外窗屋顶中国北京0.600.452.50.500.45哈尔滨0.500.452.50.400.30瑞典0.172.00.12德国柏林0.501.50.22法国（RT2005）0.452.60.28日本（北海道）0.422.330.23国外围护结构传热系数[W/m2.k]19西方发达国家住宅能耗占全国总能耗比例较高，一般为25~35%之间。但由于发达国家推进建筑节能较好，在新建建筑采用节能规范建设的同时，大力推进已有建筑的节能改造工作，取得良好节能效果。部分国家（如丹麦）在建筑面积年年增加的同时，整个国家建筑能耗却大幅下降。当然，这是节能建筑、新型供热设备、保温管道、新保温材料的综合作用结果。20建筑能耗50.3546.6225.6925.4913.2921.836.980102030405060美国日本经合欧洲俄罗斯中国中国城镇印度21建筑能耗现状目前美国社会能耗比例当前世界能耗比例22全球温室效应的发展趋势23第三节我国建筑能耗概况和节能任务我国建筑能耗状况2004年建筑总面积389亿m2，其中城镇150亿m2，城镇中建筑面积104亿m2。能耗5.1亿t标准煤，占社会总能耗25.5%，其中建筑总耗电量5020亿kw·h，占我国当年总用电量的23%。24我国能源消耗分布图34%35%28%3%交通工业建筑其他建筑能耗的比例美国能源消耗分布图25%34%6%35%交通工业建筑其他我国的建筑能耗总量逐年上升，在能源总消费量中所占的比例已从上世纪七十年代末的10％，上升到近年的30％，这种增速越来越快；美国的建筑能耗在能源总消费量中所占的比例已经达到了34％。25中国一次能源能源消费比例26中国能源构成：煤60％美国消耗世界能源的25％中国要步美国后尘吗？大量耗能＝污染环境27建筑能源消耗的性质分类北方地区供暖能耗约占我国建筑总能耗的24.6%除供暖外的住宅用电，约占我国建筑总能耗的15.1%除供暖外的一般性非住宅民用建筑能耗，约占我国建筑总能耗的18.3%大型公共建筑能耗约占我国建筑总能耗的3.5%长江流域住宅采暖能耗占我国建筑总能耗的1.4%农村生活用能约占我国建筑总能耗的37.1%28我国目前建筑能耗的特点北方建筑采暖能耗高、比例大；住宅及一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处于较低水平，但有明显的增长趋势；大型公共建筑能耗浪费严重，节能压力大，新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势；农村建筑能耗低，非商品能源仍占较大部分，目前有逐渐被商品能源替代的趋势；长江流域大面积居住建筑新增采暖需求。29建筑节能发展的基本目标根据建设部节能工作协调组颁布的《建筑节能“九五”计划和2010年规划》，提出以下节能基本目标：新建采暖居住建筑1996年以前在1980—1987年当地通用住宅设计能耗水平基础上普遍降低30％，为第一阶段节能目标；1996年起在达到第一阶段要求的基础上再节能30％。即这时采暖居住建筑采暖能耗从1980—1981年住宅通用设计的基础上节能50％，为第二阶段节能目标；2005年起在达到第二阶段要求的基础上再节能30％为第三阶段节能目标。30建筑节能发展的基本目标对采暖热环境差或能耗大的既有建筑的节能改造工作，2000年起重点城市成片开始，2005年起各城市普遍开始，2010年重点城市普遍推行。对集中供暖的民用建筑安装热表及有关调节设备并按表计量收费的工作，通过试点取得成效，开始推广，2000年在重点城市成片推行，2010年基本完成。31建筑节能发展的基本目标新建采暖公共建筑2000年前做到节能50％，为第一阶段；2010年在第一阶段基础上再节能30％，为第二阶段。夏热冬冷地区民用建筑2000年开始执行建筑热环境及节能标准，其中居住建筑按该地区建筑传统的建筑围护结构，在保证主要居室冬天18℃，夏天26℃的条件下，建筑全年采暖，空调能耗降低50％为节能目标。2005年重点城镇开始成片进行建筑热环境及节能改造。32建筑节能发展的基本目标在村镇中推广太阳能建筑，到2000年累计建成1000万m2，至2010年累计建成5000万m2。按上述目标开展节能工作，至2005年可累计节能7400万t标准煤，至2010年可累计节能1.7亿t标准煤。在建筑面积持续增加的同时，通过建筑节能使采暖产生的大气污染得到控制，使采暖期城市大气质量日益恶化的趋势得到扭转，并且逐步有所改善。随着建筑节能技术的进步，通过新建和技术改造，到2005年初步形成建筑保温、密封、热量表、采暖调节控制等新兴建筑节能产业部门，使建筑工业产业结构趋于合理，以满足建筑节能事业大发展的需要。33我国建筑节能的任务在“十一五”期间要实现节能20%即1亿t标准煤（我国从1953年开始制第一个“五年计划”，简称“一五”，2006-2010年的“五年计划”是“第十一个五年计划”，就叫“十一五”。）新建建筑节能严寒、寒冷地区2100万t标准煤；夏热冬冷地区2400万t标准煤；夏热冬暖地区220万t标准煤；全国新建建筑实现2280万t标准煤，共实现节能7000万t标准煤。34我国建筑节能的任务既有建筑节能改造实现节能3000万t标准煤。可再生能源在建筑中规模化应用“十一五”期间，太阳能应用面积1.6亿m2、浅层地热能2.4亿m2，可实现替代常规能源960万t标准煤。351.3.4我国的建筑能耗与经济发达国家之间的差距我国建筑节能水平与西方发达国家相比有很大差距。欧洲国家的住宅年实际采暖耗能已经普遍降到了年平方米8.57公斤的标准煤，领先的“高舒适度，低能耗”住宅达到了3升油以下。而目前我国推行的50标准也仅为年平方米12.5公斤的标准煤。即使达到65标准，也仅为年平方米9.75公斤标准煤，仍低于欧洲发达国家水平。36我国围护结构传热系数限值与国外标准比较（W/(m2•K)）即使我们完全执行了现行的建筑节能标准，与国外发达国家仍有相当大的差距。37由于建筑标准的不同，我国建筑保温隔热状况与发达国家相差很多。我国的单位能耗，外墙为发达国家的4～5倍，屋顶为2.5～5.5倍，外窗为1.5～2.2倍，门窗气密性为3～6倍。我国住宅建筑采暖能耗为发达国家的3倍左右。我国每增加1元钱的生产总值消耗的能源是世界平均值的4倍，是日本的7.2倍。38节约能源、提高能源利用率、开发新能源已成为我国缓解能源紧张的战略措施之一。由此得出我国建筑节能的意义如下：1.有利于缓解能源供给的紧缺局面2.有利于改善大气环境,实现可持续发展3.有利于保护耕地资源4.有利于提高人民生活水平1.3.5中国建筑节能的意义39（1）有利于缓解能源供给的紧缺局面我国是一个能源消费大国，2010年，我国能源消耗总量已居世界第一位。GDP增长速度为10%，能源增长速度约为4％，能源生产的增长速度滞后于国民经济的增长速度。从现在起对新建建筑全面强制实施建筑节能设计标准，并对既有建筑有步骤地推行节能改造，到2020年，我国建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤，全年可减少约8000万千瓦(约相当于4.5个三峡电站的满负荷出力，减少电力建设投资约6000亿元)，由此造成的能源紧张状况必将大为缓解。40我们在大力投资建设电站设施以缓解我国目前电力紧张状况的同时，必须充分考虑建筑节能的巨大潜力。如果不改变目前建筑高耗能的状况，即使再建10座三峡电站也不能满足我们对电力的需求。三峡