建筑节能概述

全球性的资源匮乏已成为一个不争的事实。 “节能”被称为煤炭、石油、天然气、核能之外 的第五大能源。
建筑能耗在能源消耗构成中占据近三分之一， 在提倡节约型社会的今天，建筑行业又该如何 进行节能？能耗较大的围护结构如何减少热量 损失？采暖制冷设备如何提高能源利用率？
建筑节能是责任！是义务！是习惯！是素质！ 更是一种智慧！
人们已经认识到，所排放的硫和氮的氧化物， 会危害人体健康，造成环境酸化，而产生的二 氧化碳的积累，将导致地球产生重大气候变化， 危及人类生存。

建筑采暖用能无疑是造成大气污染的
主要因素。我国在以煤炭为主的能源结构
的条件下更是如此。以北京的大气环境来
说，几个污染因素指标，如S02、NOx等，
在非采暖期符合国家标准的，而在采暖期
能源的概念和种类
煮饭、烧水靠 什么提供能量?
开动汽车、火车、 飞机等交通工具 需要什么来提供 能量呢？
什么是能源？
能源：是自然界中像煤、天然气、 汽油、水流、风、电、太阳能等 能为人类提供某种形式能量的物 质资源。
地球上的能量来源
使用类型
能
能否再生
源
的
获得的方法
分
类
能否作为燃料
对环境的污染情况
则大大超过标准。

总悬浮颗粒也超过标 准，在采暖期主要污 染物是煤烟；在非采 暖期一个是春季的风 沙，一个是施工工地 的扬尘。
由此可见，如果我国 采暖能耗不节约下来， 采暖建筑又越建越多， 大气环境指标就不可 能达到标准。
发达国家 排放量 减少或基本稳定 我国 排放量 快速增加
冰川融化
气温过高
必须依靠科技，找到不同于发达国家的能源发展途径， 大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展
三、建筑节能的意义
1、建筑节能是社会经济可持续发展的需要 2、节能是环保的需要
3、是宜人的建筑热环境的需要(室内气温、湿度、气 流速度、壁面热辐射)
通过建筑节能,加强围护结构的保 温和隔热性能，在提高室内舒适度的 基础上，节约采暖和空调能耗。
课程结构
第一部分：建筑节能基本知识 第二部分：建筑节能设计原理 第三部分：建筑规划设计与节能 第四部分：建筑单体设计与节能 第五部分：围护结构节能设计 第六部分：遮阳设计 第七部分：采光与照明节能技术 第八部分：太阳能利用 第九部分：制冷节能原理
第一章 建筑节能概述
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
海平面上升
温室气体的过度排放
（3）舒适需求提高导致能耗增加

随着现代化建设的发展和人民生活水 平的提高，舒适的建筑热环境已成为人们 生活的需要。在我国，这种需要日益迫切。 这和我国大部分地区冬寒夏热的气候特点 关系很大。
➢ 我国长期以来，习惯上采暖地区为一年内日 平均气温≤5℃超过90d的地区，这个范围主要 是“三北’’地区，全部城镇居住人口有1．5亿
➢ 与此同时，一些“采暖期度日值”相近的城市， 其平均采暖能耗之差，可达1倍甚至2倍，同一 城市同类建筑单位建筑面积能耗最高值可为最 低值的1．6～3．8倍。
➢ 这种情况说明，采暖能耗浪费很大，节能潜力 很大。
南方城市特点 生活条件改善 家用空调普及
百户拥有量:2004年底平均69.81台
近年来我国带空调的高档旅游宾馆发展迅速，
节能的核心是提高能源利用效率，前 提是满足人们越来越高的舒适度要求。
二、为什么进行建筑节能?
中国经济与能源增长
1980-1985
GDP 年平均增长 % 10.7
总能耗 年平均增长 % 4.9
1986-1990
7.9
5.2
1991-1995
12.0
5.9
1996-2000
8.3
-0.1
2001
110
100 61 66 71 74 77
50
0
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
来源：中国统计年鉴
300亿平方 米
2020
（4）导致能耗增加的因素
民家庭家用电器品种、 数量增加
农村能源改变
人们对建筑热舒适性 的要求越来越高
按使用类型对能源分类
1.常规能源（传统能源）。已被人类利用多年，目前仍在 大规模使用的能源。如水能、生物能、煤炭、石油、天然 气等。占全部能源生产消费总量的90％以上。
2.新能源（非常规能源、替代能源）。近若干年来开始被 人类利用（如太阳能、核能）或过去已被利用现在又有新 的利用方式（如风能）的能源。
建筑能耗包括建材生产能耗、建筑施工能 耗和建筑使用能耗，其中建筑使用能耗占8090%。
建筑使用能耗主要包括采暖、通风、空调、 热水供应、照明、炊事、电气等。
15% 采暖空调
热水供应
电气
65%
炊事
14%
6%
节能就是少用能——此乃一大误区
节能不能简单地认为只是少用能，而是 在确保室内热舒适环境的前提下的节 能。
建筑节能概述
课程的性质和任务
本课程是为培养工程管理专业高级工程技术人才所设 的一门专业任选课，本课程政策性、系统性、专业性和实 践性较强。该课程系统全面研究建筑节能设计原理、建筑 规划设计节能、建筑单体设计节能、围护结构节能设计、 遮阳设计、采暖制冷节能设计等。通过本课程的学习，使 学生了解和掌握建筑设计中节能的原理和途径，帮助工程 管理专业学生拓宽相关领域的知识面，提高建筑节能意识。
人均能源资源占有量：2000年我国人均石油可采储量 只有4.7吨，人均天然气可采储量1262立方米，人均煤 炭可采储量140吨。
我国主要产品单位耗能指标比国际先进水平高30%90%。每创造1美元工业产值，我国能耗相当于发达国 家的4-5倍，是印度的1.64倍。
2014年我国进口原油为3.1亿吨，同比增幅达到 9.5%。按照国土资源部的统计数据，2014年中国 石油产量为2.1亿吨，这样可以推算出，2014年中 国原油对外依存度达到了59.6%，较2013年的 57%高出了2.6个百分点。
2.二次能源（人工能源）。是指一次能源经人为加工成另 一种形态的能源。 例：汽油、水电、蒸汽、煤气、焦炭、沼气等。
按能否作为燃料对能源分类
1.燃料型能源：包括煤炭、石油、天然气、泥炭、木材 等。
2.非燃料型能源：包括水能、风能、地热能、海洋能等。
按对环境的污染情况对能源分类
1.清洁能源 使用时对环境没有污染或污染小的能源。 例：水能、风能、太阳能以及核能等。
按能否再生对能源分类
1.可再生能源。可长期提供或可再生的能源（10%左右） 例：水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能等。 2.不可再生能源。一旦消耗就很难再生的能源（90%左右） 例：煤炭、石油、天然气等。
能源分布图一
再生能源 非再生能源
按获得方法对能源分类
1.一次能源（天然能源）。是指直接取自自然界、而不改 变它的形态的能源。它又分为可再生能源和非再生能源。 例：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、石油、天然气、植物秸 杆、水能、风能、太阳能、地热能、核能、海洋能等。
建筑能耗 持续增加
房屋建筑需求继续增加 城镇化进程 不断加快
采暖区向南扩展
到2020年的一个情景预测
三个刚性增长：
建筑面积：增加150亿m2，住宅增加80亿m2 ，一般公 建增加60亿m2 ，大型公建10亿m2
采暖需求：新增需采暖的建筑110亿m2 人口：达到14亿 根据发达国家经验，随着我国的城市发展，人们生活水平 的提高，建筑能源消耗将达到33％左右 我国人口众多，若人均建筑能耗接近发达国家的人均水平， 仅建筑用能将接近目前全球总能耗的1/4
（1）建筑能耗成为国民经济的一个重要的制
约因素
我国采暖区城镇人口只占 全国人口的13·6％，而采暖 用能却占到全国总能耗的 9．6％。
采暖范围日益扩大，空调建 筑迅速增加，建筑能耗增长 的速度将远高于能源生产增 长的速度，从而成为国民经 济的一个重要的制约因素。 由此可见，建筑用能势必会 限制需要国家经济的发展。
其单位能耗很高，每年每平方米建筑面积能耗， 北京地区为190～220kg标准煤(约为一般住宅 能耗的6～7倍)，上海地区为120～140kg标准 煤，广州地区为150～200kg标准煤。
城镇建筑面积(亿平方米)
我国的城市化进程
我国城市化进程
再造一个 中国！
200 175
165
150
132 141 149
中国建筑能耗状况
一般公共建筑 大型公
北方城镇采暖 25%
长江流域住宅采 城镇住宅 （不包
暖
括采暖）
1%
15%
（2）建筑用能增加导致环境恶化
近年来，世界上许多国家越来越关心燃 烧矿物燃料所产生的污染问题。各发达国 家节能的政策，也是以减少燃料燃烧的排 放物为明确的目标
第二节 国外建筑节能概况
一、国外建筑节能发展阶段
发达国家自20世纪70年代开始先后颁布若干标准，并每隔一定 年限进行修订，每修订一次，对建筑节能提出的要求越来越高。
国外围护结构传热系数[W/m2.k]
按地球上的能量来源对能源分类
1.来自地球外部天体的能源。有直接来自太阳直接照射到 地球的光和热能，还有间接地来自太阳的能源,常见的煤 炭、石油、天然气，以及生物质能、水能、海洋热能和风 能等。 2.地球本身蕴藏的能量。其中一种是地球内部蕴藏着的地 热能，常见的地下蒸汽、温泉、火山爆发的能量都属于地 热能。另一种是地球上存在的铀、钍、锂等核燃料所蕴有 的核能。 3.地球和其他天体相互作用而产生的能量。太阳和月亮等 星球对大海的引潮力所产生的涨潮和落潮所拥有的巨大潮 汐能。