公共基础知识节能知识篇

公共根底知识〔节能知识篇〕
一、节能监测
节能监测是政府推动能源合理利用的一项重要手段。

节能监测通过设备测试，能质检验等技术手段，能够对用能单位的能源利用状况进展定量分析，依据国家有关能源法规和技术标准对用能单位的能源利用状况作出评价。

对浪费能源的行为提出处理意见，加强了政府对用能单位合理利用能源的监视。

〔1〕节能监测是一种技术监视手段
节能监测机构的职责之一是定期向节能主管部门和上级节能监测机构报告监测情况，提出有关建议，为节能主管部门提供用能单位能源利用状况的科学分析。

大量的数据更科学地反映主要用能设备的装备水平和用能水平，大量的科学数据能够使节能主管部门更深层次地部署、协调、效劳、监视节能工作，以到达逐步缩小我国能源利用率及国际先进水平的差距，降低能耗，保护环境，保证我国经济的可持续开展。

〔2〕节能监测是一项执法活动
国家为了制止低水平重复建立，促进生产工艺、装备和产品的升级换代，根据国家的有关法律、法规，已公布了多批淘汰产品目录。

节能监测的一项重要任务就是贯彻政府法令，加强节能监测，能够使落后生产能力、落后工艺装备、落后产品的淘汰工作落到实处。

?节能法?第十三条规定，“制止新建技术落后、耗能过高、严重浪费能源的工业工程〞，第二十五条规定，“生产、销售用能产品和使用用能设备的单位和个人，必须在政府相关部门规定的期限内，停顿生产、销售国家明令淘汰的用能产品，停顿使用国家明令淘汰的用能设备，并不得将淘汰的设备转让给他人使用〞。

〔3〕节能监测在节术监视能技中
还表达政府的效劳，这种效劳通过对用能单位的能源利用状况的定量分析，能为用能单位提出节能潜力和措施，为用能单位改良能源管理和开展节能技术改造提供科学依据。

节能监测中，节能监测机构对监测结果的评价结论中，不仅仅是合格或不合格的结论，还必须对浪费能源的原因和技改提出分析意见。

节能监测促进了企业自身的节能自觉性的提高，促进了企业节能技术改造，提高了企业的经济效益。

〔1〕检测、评价合理使用热、电、油及主要载能工质状况；
〔2〕对供能质量等情况进展监视、检测；
〔3〕对节能产品的能耗指标监测、验证；
〔4〕对用能产品、工序的能耗检测、评价；
〔5〕对用能工艺、设备、网络的技术性能检测、评价；
〔6〕监察企业及其内部各供用能单位的节能管理现状；
〔7〕参加新建、改建、扩建、节能技术改造工程〔工程〕的能源合理利用评价〔论证〕；
〔8〕对新建、改建、扩建、节能技术改造工程〔工程〕的节能效果检测、评价〔竣工节能验收〕；
〔9〕对节能特等炉能耗指标在线检测、评价；
〔10〕对节能特等工序审核、评价；
〔11〕对企业的能源计量完善程度和能源统计数据的准确性、可靠性进展监察；
〔12〕对企业的综合监测。

二、能源审计
能源审计是指用能单位自己或委托从事能源审计的机构，根据国家有关节能法规和标准，对能源使用的物理过程和财务过程进展检测、核查、分析和评价的活动。

能源审计是审计单位依据国家有关的节能法规和标准，对企业和其它用能单位能源利用的物理过程和财务过程进展的检验、核查和分析评价，是一种加强企业能源科学管理和节约能源的有效手段和方法，具有很强的监视及管理作用。

能源审计分为三种类型：初步能源审计、全面能源审计、专项能源审计。

〔1〕初步能源审计
进展能源审计的对象比拟简单，花费时间较短，通常只做初步能源审计。

这种审分层嵌入原理
计的要求比拟简单，只是通过对现场和现有历史统计资料的了解，对能源使用情况仅作一般性的调查，所花费的时间也比拟短，一般为1-2天，其主要工作包括三个方面：
一是对用能单位的主要建筑物情况、供热系统、空调系统、管网系统、照明系统、用水系统、以及其他用能设备情况进展调查，掌握用能单位的总体根本情况。

二是对用能单位的能源管理状况进展调查，了解用能单位的主要节能管理措施，查找管理上的薄弱环节。

三是对用能单位能源统计数据的审计分析，重点是主要耗能设备及系统的能耗指标的分析〔如供暖、空调、供配电、给排水等〕，假设发现数据不合理，就需要在全面审计时进展必要的测试，取得较为可靠的根本数据，便于进一步分析查找设备运转中的问题，提出改良措施。

初步能源审计一方面可以找出明显的节能潜力以及在短期内就可以提高能源效率的简单措施，同时，也为下一步全面能源审计奠定根底。

〔2〕全面能源审计
对用能系统进展深入全面的分析及评价，就要进展详细的能源审计。

这就需要用能单位有比拟健全的计量设施，或者在全面审计前安装必要的计量表，全面地采集企业的用能数据，必要时还需进展用能设备的测试工作，以补充一些缺少计量的重要数据，进展用能单位的能源实物量平衡，对重点用能设备或系统进展节能分析，寻找可行的节能工程，提出节能技改方案，并对方案进展经济、技术、环境评价。

〔3〕专项能源审计
对初步审计中发现的重点能耗环节，针对性的进展的能源审计称为专项能源审计。

在初步能源审计的根底上，可以进一步对该方面或系统进展封闭的测试计算和审计分析，查找出具体的浪费原因，提出具体的节能技改工程和措施，并对其进展定量的经济技术评价分析，也可称为专项能源审计。

无论开展上述那种类型的能源审计，均要求能源审计小组应由熟悉节能法律标准、节能监测相关知识、财会、经济管理、工程技术等方面的人员组成，否那么能源审计的作用难以充分发挥出来。

〔1〕查阅建筑物竣工验收资料和用能系统、设备台账资料，检查节能设计标准的执行情况；
〔2〕核对电、气、煤、油、市政热力等能源消耗计量记录和财务账单，评估分类及分项的总能耗、人均能耗和单位建筑面积能耗；
〔3〕检查用能系统、设备的运行状况，审查节能管理制度执行情况；
〔4〕检查前一次能源审计合理使用能源建议的落实情况；
〔5〕查找存在节能潜力的用能环节或者部位，提出合理使用能源的建议；
〔6〕审查年度节能方案、能源消耗定额执行情况，核实公共机构超过能源消耗定额使用能源的说明；
〔7〕审查能源计量器具的运行情况，检查能耗统计数据的真实性、准确性。

能源审计根据委托形式一般分为两种：
〔1〕受政府节能主管部门委托的形式
省政府或地方政府节能主管部门根据本地区能源消费的状况，结合年度节能工作方案，负责编制本省〔市〕、自治区或地方的能源审计年度方案，下达给有关用能单位并委托有资质的能源审计监测部门实施。

这种形式的能源审计也可称为政府监管能源审计。

〔2〕受用能单位委托的形式
在用能单位领导部门认识能源审计的重要意义和作用或在政府主管部门要求开展能源审计的根底上，能源审计部门及用能单位签订能源审计协议〔或合同〕，确定工作目标和内容，约定时间开展能源审计工作。

或者是用能单位根据自身生产管理和市场营销的需要，主动邀请能源审计监测部门对其进展能源审计。

这种形式的能源审计也可称为用能单位委托能源审计。

〔1〕能源审计是提高经济效益和社会效益的重要途径实现经济、社会和环境的统一，提高用能单位的市场竞争力，是用能单位开展的根本要求和最终归宿。

开展能源审计可以使用能单位及时分析掌握本单位能源管理水平及用能状况，排
查问题和薄弱环节，挖掘节能潜力，寻找节能方向。

能源审计的本质就在于实现能源消耗的降低和能源使用效率的提高，开展能源审计可以为用能单位带来经济、社会和资源环境效益，从而实现“节能、降耗、增效〞的目的。

〔2〕能源审计有利于加强能源管理，使节能管理向标准化和科学化转变。

组织开展能源审计，能够使管理层准确合理地分析评价用能单位本身的能源利用状况和水平，用以指导日常的节能管理，以实现对用能单位能源消耗情况的监视管理，保证能源的合理配置使用，提高能源利用率，节约能源，保护环境，促进经济持续地开展。

〔3〕能源审计有利于促进能源管理的信息化，减少能源管理的工作量。

对于用能单位来说，能源管理是一项重要而又复杂的工作，需要大量的人力、物力和财力。

能源审计可以准确反映用能单位的能源计量统计情况，保证用能单位有目的的采取措施，用计算机开发适用于本企业的能源管理系统，减轻人工管理工作量，降低管理本钱。

能源审计是一套科学的、系统的和操作性很强的程序，这套程序引用了如下原理方法：物质和能量守恒原理、分层嵌入原理、反复迭代原理、穷尽枚举原理。

〔1〕物质和能量守恒原理
物质和能量守恒这一大自然普遍遵循的原理，是能源审计中最重要的一条原理，是进展能源审计的重要工具。

在获得被审计用能单位的资料后，可以测算能源投入量、产品的产量，在此期间建立一种平衡，那么将大大有助于弄清用能单位的能源管理水平及其物质能源的流动去向，帮助发现用能单位的能源利用瓶颈所在。

物质和能量守恒这种工具是对用能单位用能过程进展定量分析的一种科学方法及手段，是用能单位能源管理中一项根底性工作和重要内容，开展用能单位能源审计必须借助这一原理。

〔2〕分层嵌入原理
分层嵌入原理是指在能源审计中，能源利用流程的四个环节〔购入贮存、加工转换、输送分配、最终使用〕都要嵌入能源利用效率低和能源浪费在哪里产生、为什么会产生能源利用效率低和能源浪费、如何解决能源利用效率低和能源浪费这三个层次，在每一个层次中都要嵌入能源、技术工艺、设备、过程控制、管理、员工、产品、废弃能这八个方面。

在能源审计的各个阶段都要都要从四个环节出发，利用三个层次，从八个方面入手弄清位置，找准原因，解决问题。

〔3〕反复迭代原理
能源审计的过程，是一个反复迭代的过程，即在能源审计的过程中要反复的使用上述分层嵌入原理。

分层嵌入原理这一方法适用于现场考察，也适用于产生节能方案阶段，有的阶段应进展三个层次、八个方面的完整迭代，有的阶段不一定是完整迭代。

〔4〕穷尽枚举原理
穷尽枚举原理的重点，一是穷尽、二是枚举。

所谓穷尽，是指八个方面〔能源、转换设备、输出设备、过程控制、管理、员工、输送管网、废弃能〕构成了用能单位节能方案的充分必要集合。

换言之，从这八个方面入手，一定能发现自身的节能方案；任何一个节能方案，必然是循着这八个方面中的一个方面和几个方面找到的。

因此，从这八个方面入手可以识别用能单位所有的节能方案。

所谓枚举，即是不连续的、一个一个地列举出来。

因此，穷尽枚举原理意味着在每一个阶段、每一个步骤的每一个层次的迭代中，要将八个方面作为这一步骤的切入点。

因此，深化和做好该步骤的工作，切不可合并，也不可跳跃。

〔1〕电力质量分析仪
〔2〕参数通风测试仪
〔3〕红外测温仪
〔4〕热成像仪
〔5〕烟气分析仪
〔6〕照度计
〔7〕噪声计
〔8〕超声波流量计等
三、建筑节能
建筑节能，指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或到达一样目的的条件下，尽可能降低能耗。

建筑节能，在兴旺国家最初为减少建筑中能量的散失，现在那么普遍称为“提高建筑中的能源利用率〞，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。

建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建〔改建、扩建〕、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供给的能耗。

〔1〕建造过程中的能耗，包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗。

〔2〕使用过程中的能耗，包括房屋建筑和构筑物使用期内采暖、通风、空调、照明、家用电器、电梯和冷热水供给等的能耗。

建筑节能包括范围的能耗一般占一国总能耗的30％左右。

我国是一个开展中大国，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17-18亿平方米，超过所有兴旺国家每年建成建筑面积的总和。

随着全面建立小康社会的逐步推进，建立事业迅猛开展，建筑能耗迅速增长。

所谓建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供给、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。

其中采暖、空调能耗约占60%~70%。

我国既有的近400亿平方米建筑，仅有1%为节能建筑，其余无论从建筑围护构造还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑。

单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的兴旺国家的2~3倍。

这是由于我国的建筑围护构造保温隔热性能差，采暖用能的2/3白白跑掉。

而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑〞的还缺乏1亿平方米，建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%，逐渐接近三成。

由于我国是一个开展中国家，人口众多，人均能源资源相对匾乏。

人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭储量只占世界储量的11%，原油占2.4%。

每年新建建筑使用的实心粘土砖，毁掉良田12万亩。

物耗水平相较兴旺国家，钢材高出10%--25%，每立方米混凝土多用水泥80公斤，污水回用率仅为25% 。

国民经济要实现可持续开展，推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。

目前，我国建筑用能浪费极其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度，如果听任这种高耗能建筑持续开展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要消耗更多的人力物力。

在建筑中积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进我国国民经济建立的开展。

因此，建筑节能是贯彻可持续开展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球开展趋势。

〔1〕减少能源总需求量
据统计，在兴旺国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65%。

目前，我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度，因此，减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容，一般可从以下几方面实现。

①建筑规划及设计
面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持及能源分析专家、环境专家、设备师和构造师严密配合。

在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。

具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计(主要方法为：在建筑周围布置树木、植被、水面、假山、围墙);合理设计建筑形体(包括建筑整体体量和建筑朝向确实定)，以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键局部，主要通过建筑各部件的构造构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。

同时，可借助相关软件进展优化设计，如运用天正建筑(Ⅱ)中建筑阴影模拟，辅助设计建筑朝向和居住小区的道路、绿化、室外消闲空间及利用CFD软件，如：PHOENICS，Fluent等，分析室内外空气流动是否通畅。

②围护构造
建筑围护构造组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、
室内空气质量及用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。

一般增大围护构造的费用仅为总投资的3%～6%，而节能却可达20%～40%。

通过改善建筑物围护构造的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。

首先，提高围护构造各组成部件的热工性能，一般通过改变其组成材料的热工性能实行，如欧盟新研制的热二极管墙体(低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热，可以产生隔热效果)和热工性能随季节动态变化的玻璃。

然后，根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗软件DOE-2.0的计算结果为指导，选择围护构造组合优化设计方法。

最后，评估围护构造各部件及组合的技术经济可行性，以确定技术可行、经济合理的围护构造。

③提高终端用户用能效率
高能效的采暖、空调系统及上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正地减少采暖、空调能耗。

首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如：热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。

然后，在使用中采用能源管理和监控系统监视和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。

如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调系统的运行。

在其他的家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。

如美国一般鼓励采用“能源之星〞的产品，而澳大利亚对耗能大的家电产品实施最低能效标准(MEPS)。

④提高总的能源利用效率
从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中，能源损失很大。

因此，应从全过程(包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用)进展评价，才能全面反映能源利用效率和能源对环境的影响。

建筑中的能耗设备，如空调、热水器、洗衣机等应选用能源效率高的能源供给。

例如，作为燃料，天然气比电能的总能源效率更高。

采用第二代能源系统，可充分利用不同品位热能，最大限度地提高能源利用效率，如热电联产(CHP)、冷热电联产(CCHP)。

〔2〕利用新能源
在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。

新能源通常指非常规的可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。

人们对各种太阳能利用方式进展了广泛的探索，逐步明确了开展方向，使太阳能初步得到一些利用，如：
①作为太阳能利用中的重要工程，太阳能热发电技术较为成熟，美国、以色列、澳大利亚等国投资兴建了一批试验性太阳能热发电站，以后可望实现太阳能热发电商业化；
②随着太阳能光伏发电的开展，国外己建成不少光伏电站和“太阳屋顶〞示范工程，将促进并网发电系统快速开展；
③目前，全世界已有数万台光伏水泵在各地运行；
④太阳热水器技术比拟成熟，已具备相应的技术标准和标准，但仍需进一步地完善太阳热水器的功能，并加强太阳能建筑一体化建立；
⑤被动式太阳能建筑因构造简单、造价低，已经得到较广泛应用，其设计技术已相对较为成熟，已有可供参考的设计手册；
⑥太阳能吸收式制冷技术出现较早，目前已应用在大型空调领域;太阳能吸附式制冷目前处于样机研制和实验研究阶段；
⑦太阳能枯燥和太阳灶已得到一定的推广应用。

但从总体而言，目前太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度也较低，仍需要继续深入广泛地研究。

在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供给；另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。

风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑，在英国和香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的风能利用形式是自然通风方式。

理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点，一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射；二是能够在不同季节保持室内的舒适性；三是能够使室内实现必要的通风换气。

目前，建筑节能的途径主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑围护构造的能量损失；降低建筑设施运行的能耗。

在这三个方面，高新技术起着决定性的作用。

当然建筑节能也采用一些传统技术，但这些传统技术是在先进的试验论证和科学的理论分析的根底上才能用于现代化的建筑中。

〔1〕减少能源消耗，提高能源的使用效率
为了维持居住空间的环境质量，在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度，在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度，枯燥时需要加湿，潮湿时需要抽湿，而这些往往都需要消耗能源才能实现。

从节能的角度讲，应提高供暖(制冷)系统的效率，它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。

这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。

如目前在供暖系统节能方面就有三种新技术：①利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进展合理分配，既改善了供暖质量，又节约了能源；。