建筑节能与建筑环境

4、主动式，太阳 能热水器集热+ 蓄热系统
5、主动式，太阳 能光电池
2、近零能耗建筑
近零能耗建筑：德文原文Pasivhaus，即“被动式房屋”的意思 ，主要指不需要主动式采暖系统的房屋，通过提高外围护的保 温性能及采用热回收方式，使冬天的热损失非常小，以致利用 人体、设备散发的热量及可获得的太阳能就能维持室内舒适的 温度。
C 小气室结构
D 微泡沫塑料
透明保温材料透过率及传热系数
材料层 透过率g（漫辐射）传热系数 kW /(m2· K)
三层中空玻璃，内填氪气 100mm塑料毛细管，1层玻璃 100mm蜂窝状塑料，1层玻璃 24mm气胀塑料颗粒，2层玻璃，充空气 30mm气胀塑料颗粒，2层玻璃，充氪气 100mm玻璃毛细管，2层玻璃 20mm气胀塑料颗粒，2层玻璃，真空(100mba)
• 近零能耗建筑是低能耗建筑的延续和提高，但近零能耗建筑不再需要 传统的采暖设备 • 建筑采暖能耗低于15kWh /(m2· a)时，就可以不需要传统的采暖设备 • 建筑总能耗不高于120kWh /(m2· a)
建筑物表面的热损失
透明保温层作用原理
透明保温层类型
A 多层平行透明材料
B 垂直微孔材料
北方采暖建 住宅用电 筑用煤 20kg ce/(m2· a) 10~30kWh 2· /(m a) 折合57kWh /(m2· a) 住宅炊事能 耗 大型公共建 筑 100~300kWh 折合 100~300kWh /(m2· a) /人 一般公共建 筑 20~50kWh /(m2· a)
能耗强度
德国低能耗建筑的基本要求
建筑节能与建筑环境
五、低能耗、近零能耗和零能耗建筑
1、低能耗建筑
低能耗建筑：国际上较公认的理解指在现有能耗标准的基础上 ，将单位建筑的年采暖能耗降低一半。
• 一些文献为了准确定义，低能耗建筑指单位使用面积单位采暖度日数 的采暖能耗低于0.02kWh/(m2· Kd) • 德国平均采暖度日数（室内设计温度为19℃）为3500Kd/a • 德国低能耗房屋标准：独户住宅采暖能耗不大于70kWh /(m2· a)，多户 住宅不大于70kWh /(m2· a)，其它情况不大于70kWh /(m2· a) • 在瑞典，低能耗建筑的采暖能耗不高于70kWh /(m2· a) 我国城镇民用建筑的能耗强度
2、低能耗建筑
30~70 采暖设备小 kWh /(m2· a)
需要通风系统， 舒适性好， 一般有热回收 室内温度均 装置 匀，没有冷 凝水
投资中等 (采暖系统 小)，使用 费低
建筑类型
采暖能耗
采暖系统
通风系统
舒适性
经济性
ຫໍສະໝຸດ Baidu
3、近零能耗建筑
＜15 无采暖设备 kWh /(m2· a)
需要通风系统， 舒适性很好， 投资中等 需要高效热回 室内空气质 (无采暖系 收装置 量高 统，但维护 结构和通风 系统投入 多)，使用 费很低
措施 维护结构保温性 能 减少热桥效应 减少空气渗漏 优化太阳能的被 动利用 有组织通风及热 回收 合适的采暖系统 高效的热水系统 高效节能的电器 便于使用和操作 的设备 基本要求 屋顶≤0.15W/(m2· K)，外墙≤0.25W/(m2· K)， 底层楼板≤0.30W/(m2· K)，窗户≤1.50W/(m2· K) 连续的保温层，避免由内层伸出的构件 n50 ≤1.0h-1 (n50 =V’50/VL，V’50指室内外气压差为50pa时的吹风排气 量， VL指室内容积) 要求窗户有很好的保温性能同时有较高的透过率 通风系统首先要保证空气质量，不带热回收的通风系统是可接受的
德国不同节能标准建筑物的初始能耗
德国的建筑物舒适性和经济性比较
建筑类型 1、1995年前 采暖能耗 采暖系统 通风系统 舒适性 经济性
180~280 采暖设备大 kWh /(m2· a)
不依赖通风系 舒适性中等， 投资高(采 统，有时需要 室内温度不 暖系统)， 开窗通风 均匀，可能 使用费高 有冷凝水 (燃料费高)
0.41 0.67 0.71 0.50 0.40 0.59 0.60
0.75 0.90 0.90 0.90 0.52 0.97 0.50
3、零能耗建筑
零能耗建筑：与零采暖能耗建筑不同，全零能耗建筑的采暖和生 活全部能源都能由建筑自身提供，而不需依赖外部系统提供。
零能耗建筑能源主要由太阳能发电或风能发电提供
提倡高灵敏度的自动控制装置 热水罐和管道都应有良好的保温性能 选用高效节能电器以降低电能消耗 便于操控才能充分发挥设备的性能
“吹门”法测试建筑的气密性n50值
n50 =V’50/VL
V’50指室内外气压差为50pa时的吹风排气量 VL指室内容积
玻璃窗户的种类及性能
窗户种类 普通单层玻璃窗 双层中空玻璃窗，12mm间层 三层中空玻璃窗，2层12mm间层 双层LE玻璃窗，12~16mm间层， 充氩气 三层玻璃窗，2层LE 玻璃， 12mm间层，充氪气 三层玻璃窗，2层LE 玻璃+低辐 射镀膜，8mm间层，充氪气 双层玻璃，4层薄膜 双层玻璃窗，LE 低辐射镀膜， 4mm间层真空 双层LE玻璃窗， 3mm间层，气 凝胶 传热系数K W/(m2· K) 5.8 2.8~3.0 1.8~2.1 1.2~21.4 0.7 0.4 0.6 0.47 0.45 太阳辐射透射率 g 87% 80% 55% 58~63% 50% 42% 40% 63% 63%
太阳能的利用方式及特点
集热方式 1、被动式，直接 受益窗 特点 优点：系统简单、无附加能 耗，太阳辐射能到达所需要 的地方，成本低 弱点：可能产生过热，用遮 阳设施加以改善 优点：系统保温性能好，室 内热环境稳定 弱点：系统复杂，价格高， 可能产生过热，要求必要的 遮阳设施
2、被动式，间接 受益，利用透明 保温材料
太阳能的利用方式及特点
集热方式 3、被动式，间接 受益，日光间 特点 优点：产生附加使用空间， 种植植物时能调节湿度 弱点：太阳能利用效率不高， 如日光间需要采暖反而增加 能耗 优点：可以和热水系统结合 使用，可以获得较多太阳能 弱点：系统复杂，造价高， 蓄热系统可能占用使用空间 优点：可再生能源，不占室 内使用空间 弱点：造价高，能效较低， 受气候影响