建筑节能及暖通空调系统

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我国年平均温度分布图 我国1月平均温度分布图 我国7月平均温度分布图
哈尔滨同纬度地区气候的比较
城市
哈尔滨(亚洲) 蒙特利尔 (南美洲)
巴黎(欧洲)
纬度
45045’N 45028’N 48058’N
经度
126゜ 46’E 73゜ 45’W 2゜27’E
平均温度 (℃)
1月 7月
差值
-19.1 22.6 41.7
每年减少排放 二氧化碳 6126万吨
1.3.2 中国的建筑节能政策与法规
1987年5月 联合国环境发展委员会提出可持续发展的思想 1992年 签署《里约宣言》《2 1世纪议程》《京都议定书》 2005年2月《京都议定书》正式生效
我国到2010年居住建筑节能的计划
节能 30%
节能 50%
1996年前
过去10余年间 同德国和比利时 “能源之星”
《21世纪清洁能 源的能源效率与可 再生能源办公室战 略计划》
实施减免税政 策
《国家能源政策》 鼓励使用节能 提出建筑节能指标 设备和购买节能
建筑
严密的围护 结构
节能窗
适当功率的 高效采暖和制 冷设备
1.3 中国建筑节能政策与法规
什么是节能? 什么是建筑节能?
4
1. 关于建筑节能
31 中国的建筑能耗现状与发展趋势 2 国际发达国家的建筑节能措施 3 中国建筑节能政策与法规
5
建筑节能发展的三个阶段
最初的名称 建筑节能 Building Energy Saving
现在
不久后改为
提高建筑中能源利用
效率(Building Energy Efficiency)
➢ 建筑能耗对我国环境和能源的影响使得建筑节能成
为我国政府在“十一五”关注的关键技术之一
➢ 我国采暖地区住宅建筑面积 ➢ 我国北方地区冬季采暖能耗占全国建筑总能耗高 ➢ 单位面积采暖平均能耗为北欧等同纬度条件下建筑
采暖能耗的数倍
➢ 能耗高、环境污染严重
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背景介绍
▪ 我国供热系统面积大,历史长,且发展迅速,节能潜力
关键技术研究与示范”包含十三个课题.
▪ “新型建筑节能围护结构关键技术研究”为课题二. ▪ “供热系统节能关键技术研究与示范”为课题四.
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2.1新型建筑节能围护结构关键技术研究
1 严寒、寒冷地区非透明围护结构节能技术 2 夏热冬冷、夏热冬暖地区非透明围护结构节能技术 3 透明围护结构节能技术与产品开发 4 新型建筑通风装置开发
我国到2010年公共建筑的计划
分两阶段 进行节能
执行建筑 热环境
及节能标准
在农村推广 太阳能建筑
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》
“十一五”期间单位国内生产总 值
能耗降低 20%
污染物排放 总量减少
?
10%
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节能减排综合性工作方案(2007.5.23)
提出依靠科技,加快技术开发和推广
区的1/2到1/3,差距较大。
16
北方地区采暖能耗
▪ 2)供热系统状况:
▪ 调节不匀,导致部分过热,只好开窗降温——30%的 热损失
▪ 外网热损失大,锅炉房效率低 ▪ 目前集中供热系统热能利用效率不足55%;“建筑节
能了但采暖却并没有省能”
▪ 3)采暖改革举步维艰,几年内很难全面实施
17
1.1.2 中国的建筑能耗现状及发展趋势
▪ “我国能源消费总量现在已是继美国之后的第二大国,但
人均能源消费量约为世界平均水平的一半,不足美国的十 分之一,消费潜力巨大。据统计,目前全国SO2排放量已 达2400多万吨,全国酸雨区面积已约占国土总面积的 40%,每年因酸雨造成的直接经济损失约为当年GNP的 1~2%。CO2排放量已占全球总排放量的13%以上。如果 2050年时我国人均能耗达到美国目前水平的一半,届时 我国CO2排放量将是目前全球CO2总排放量的一半以 上。”
-10.3 20.8 3.4 18.4
31.1 15.0
哈尔滨1月的平均温度比相同纬度地区低14~18℃
9
1.1.1.2 房屋建筑规模
686亿m2
2020年底
519亿m2
2010年底
420亿m221世纪头20年内
全国城乡房屋建筑面积
1.1.1.3建筑能耗的特点
建筑能耗
严寒地区特点
严寒地区 和
寒冷地区
海平面上升
温室气体的过度排放
1.2 国际发达国家的建筑节能措施
世界能源危机以来许多国家先后对建筑节能工作制 定了不同程度的政策法规。主要从两个方面入手:
➢ 对建筑设计、施工和建筑能耗加以限制 ➢ 对节能建筑进行鼓励和支持
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1.2.1 日本
制定《节约能源法》修改《节约能源法》开展“节能装’’活动
▪ 我国建筑能耗现状——建筑运行能耗占我国非发电用煤量的
16%~18%,发电总量的22%~24%
▪ 北方城镇采暖: 标煤1.3亿吨/年,占非发电用煤的16%~18%
▪ 住宅非采暖耗电: 平均用电量 10~30度/m2年,占我国供电量的10%;
▪ 一般非住宅民用建筑耗电: 平均用电量20~60度/m2a,占我国供电量的8%;
1.3.1 建筑节能的意义
提高能源利用率包括:
为终端用户提供的能源服务
能源效率= ——————————————

所消耗的能源量
27
采暖
通风
家用电器
空调
照明
炊事
热水供应
建筑用能
建造 能耗
使用 能耗
我国传统建 筑节能的范围
温室效应:
温室气体:二氧化碳、甲烷、氧化氮等气体
温室效应的重要性:有利于保持地表温度
很大;
▪ 热源效率低、热源与末端需求不匹配、多热源运行调度
解决不完善,供热决策多处于经验阶段;
▪ 热网输送电耗高; ▪ 热用户热量浪费严重、热用户系统缺少调节手段,过量
供热与热量不足矛盾同时存在,缺少鼓励用户行为节能 机制;
▪ 设计方法上存在的缺陷,设备的缺陷,运行管理的缺陷。
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相关课题 ▪ “十一五”国家科技支撑计划重大项目“建筑节能
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2.1.2 夏热冬冷、夏热冬暖地区非透明围护结构节能技术
▪ 开发可同时满足保温和隔热功能要求的复合墙体
和屋面构造体系。
▪ 开发单一材料能满足保温隔热要求的墙体体系。
研究各种墙体内保温隔热技术。形成系统的夏热 冬冷、夏热冬暖地区建筑维护结构节能设计理论、 方法,开发相应的热工性能计算和评价软件。
提交节能判断指 标计算值的设计文 本
政府对节能计 划审查和批准
公务员穿短 袖衬衣上班
不同功能的建筑 不同的节能基准值
政府对实施状 况指导、检查和 监督。
办公大楼的 空调温度2 பைடு நூலகம்℃
1.2.2 法国
实施行动计划
鼓励新技术研究 发起“太阳能行动”
2000年1月
2002~2004年
“预防气候变
开发2 4项建筑节
1996年起
建筑设计能耗
节能 65%
2005年起
我国到2010年居住建筑节能的计划
试点 运行
成片 推行
基本 完成
1998年
2000年
供热计量收费计划
2010年
我国到2010年居住建筑节能的计划
重点城市 成片开始
各城市 普遍开始
重点城市 普遍推行
2000年
2005年
既有建筑节能改造
2010年
我国到2010年公共建筑的计划
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2.1.1 严寒、寒冷地区非透明围护结构节能技术
▪ 研究完善使用不同保温材料和各种构造技术的外
保温复合墙体和屋面体系。
▪ 研究预制墙体保温构造体系。形成系统的严寒、
寒冷地区建筑维护结构节能设计理论、方法,开 发相应的热工性能计算和评价软件。
▪ 编制节能建筑维护结构的保温构造设计手册或标
准图集。
冬季的 采暖能耗
夏热冬暖 和
夏热冬冷
夏季的 空调能耗
类别
占全国百分比
数量
城镇的建筑面积
50%
40多亿m2
年采暖用能
11%
1.3亿吨标准煤
占当地全社会总能耗
城镇建筑能耗
>50%
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
1.1.2 中国的建筑能耗现状及发展趋势
总面积
▪ 编制节能建筑维护结构的保温构造设计手册或标
准图集。
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2.1.3 透明围护结构节能技术与产品开发
▪ 开发低传热系数、能有效减少低温辐射与太阳辐
射的高性能玻璃幕墙技术。研究外窗窗框与幕墙 支撑系统的高热阻断热技术。
▪ 研究适合于各气候区的建筑外窗与透明幕墙的外
遮阳技术并开发相关产品。研究开发新的主动与 被动型双层皮外窗与玻璃幕墙技术和产品。
建筑能耗现状
住宅能耗 2 商用建筑
1.1.2.2 建筑能耗发展趋势
居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
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
发达国家 排放量 减少或基本稳定 我国 排放量 快速增加
建筑节能 气温过高
冰川融化
在建筑中保持能源
(Building Energy Conservation)
1.1 中国的建筑能耗现状与发展趋势
1.1.1 中国的建筑能耗特点
空气新鲜 流速合适 温度 湿度适宜
炊事散热
家电散热
围护结构传热
保持 室温
空气渗透
人体的发热
建筑物内部照明
7
1.1.1.1 气候
我国幅员辽阔,气候类型多样,但受东亚季风影响,大部分地区冬冷夏热
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2.2供热系统节能关键技术研究与示范
1
加快节能减排技术研发。在国家重点基础研究发展 计划、国家科技支撑计划和国家高技术发展计划等科技 专项计划中,安排一批节能减排重大技术项目,攻克一 批节能减排关键和共性技术。
37
2. “十一五”期间建筑节能与供热系统节能研究
31 建筑节能围护结构关键技术研究 2 供热系统节能关键技术研究
38
背景介绍
▪ 与建筑物的保温水平、采暖方式和系统状况有关。
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北方地区采暖能耗
▪ 1)建筑物保温状况:
▪ 建造时间:90年代末>50、60年代>70到90年代初 ▪ 地区:东北地区>西北,华北北部>南部地区 ▪ 建筑物性质:大型公共建筑>住宅/简陋的办公室/教室 ▪ 与发达国家比,平均的保温水平为北欧等同纬度发达地
▪ 开发能够随外界气候变化而改变物理性能的透光
体与遮阳装置。
▪ 开发建筑遮阳计算软件,双层皮通风式玻璃幕墙
热工性能计算和评价软件。
45
2.1.4 新型建筑通风装置开发
▪ 研究开发安装在外墙、屋顶、外窗上的各种被动
式和主动式通风装置,解决室内通风换气需求。 新型通风装置的开发除满足室内通风换气基本要 求外,还需要考虑室外噪音隔离,室外空气的过 滤以及排气的热回收。
温室效应的危险性:两极融缩、冰川消失、海面升高、洪水泛滥、干旱
频发、土地沙化、风沙肆虐、疾病流行、物种 灭
绝等
国务院的相关计划政策以及有关专家预测:
既有建筑改造 新建节能建筑
建筑能耗减少3.35亿吨煤 空调高峰负荷减少8000万kW 减少电力建设投资6000亿元
能耗达到发达国家 20世纪末水平
节能效果更加巨大
▪ 大型公共建筑: 平均用电量100~300kWh/m2a ,占我国供电总量的5%
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北方地区采暖
▪ 城镇建筑采暖总面积为65亿平米,全国采暖约耗
煤1.3亿吨标煤
▪ 其中集中供热承担约占总面积70%的建筑采暖,其余 为分散式采暖炉
▪ 目前采暖耗煤量为14~25公斤标煤/年平米,平均约为 20公斤标煤/年平米,
提出建筑节能指 标
出台《可再生 能源法》、《生 物能源法规》
“10万个太阳 能屋顶计划”
投入大量资 金用于住宅改 造
利用税收政 策推动建筑节 能
1.2.4 比利时
鼓励 “生态住房”
另外
使用“绿色”或 “天然”建材
多使用人工而不 过多消耗能源
采用“智能”设 计
利用税收来调 节和鼓励居民改 造旧房
1.2.5 美国
化全国行动计划” 能新技术
同年12月 “全国改善能
源消耗效率行动” 方案
政府颁发全额 研发资金,资助 进行技术应用
地方政府拨出专 款鼓励使用太阳能 热水器
培训太阳能热水 器安装人员
承担帮助消费者 购买及安装太阳能 热水器3万个
1.2.3 德国
1976年
1998年
2002年
制定第一部建筑 节能法
公布建筑热保护 条例
大家好
1
建筑节能与暖通空调系统节能
能源 是一种宝贵的自然资源,无论是人类的生存, 还是社会的发展都离不开充足的能源供应。
问题 全球将出现能源的短缺。
天 石然 煤油气
能源 环境 短缺 污染
我国的能源
▪ “我国常用的44种最重要的矿物资源中,50年之内枯竭的
就有22种,占50%。而本世纪之内枯竭的竟有32种,占 了73%。其中原油15年、天然气40年、煤200年。”
400亿平 米
工业建筑
建筑能源消耗与 生产过程相关,差异大
建筑能耗现 状
节能潜力小 不重点研究
我国建 筑分类
农村居 住建筑
单位面积能耗远低于 城镇民用建筑
城镇民 用建筑
总面积160亿平米
建筑节能 研究重点!
建材和建造过程中 所消耗的能源
仅相当于建筑物使用 3~5年中所消耗的能源
13
我国建筑能耗现状
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