浅谈节能技术在建筑的运用.docx

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1、浅谈节能技术在建筑的运用 1我国建筑能耗状况和节能状况 11能耗现状。我国目前城镇建筑能耗为全国商品能源的23%26%(不包括建筑材料制造用能及建筑施工过程能耗)。目前发达国家的建筑能耗一般在总能耗的1/3左右。随着我国城市化水平的不断提高、第三产业占GDP比例的加大以及制造业结构的调整，建筑能耗的比例将持续提高，最终接近发达国家目前的水平。根据近30年能源领域的研究与实践，建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足矛盾的有效方法之一。12节能潜力。我国城镇建筑能源消耗按性质分为五类:北方地区采暖能耗;除采暖外的住宅能耗(照明、炊事、生

2、活热水、家电、空调);除采暖外的普通公共建筑能耗(办公室、中小型商店、学校等);除采暖外的大型公共建筑能耗(写字楼、星级酒店、大型购物中心等);工业建筑能耗。采暖能耗占北方地区建筑能耗的50%以上(按总量计算，不同类型建筑的比例有所不同)。在实施建筑节能标准之前建造的建筑冬季采暖平均热指标为3050W/，是北欧相同气候条件下建筑采暖能耗的23倍。通过改进建筑设计、加强围护结构保温和有效利用太阳能，可使此部分能耗降低50%60%。目前，北方城镇建筑近60%采用不同规模的集中供热系统供热。由于调节不当导致部分建筑过热、开窗散热造成的热量浪费平均为供热量的30%以上。部分小型燃煤锅炉效率低下也是造成

3、能耗过高的原因之一。通过建筑保温、管网系统调节、提高热源效率这三方面的改进，我国北方地区采暖能耗至少可降低60%70%。除采暖外，住宅能耗中的用电量为1030度/(m2•年)，随生活水平的提高目前呈上升趋势;生活热水能耗在大城市中也逐渐加大。推广节能灯和节能家电对降低住宅电耗有重要作用;改进建筑设计、降低夏季空调能耗，也可以使住宅电耗减少38度/(m2•年)。及时开发和推广高效的家用生活热水装置，可避免由于生活热水需要量的不断增长所导致的住宅能耗的增加。普通公共建筑的能源消耗接近住宅建筑，但其照明和电器耗电更大，厨卫能耗要小。改善建筑设计可降低空调和照明能耗，推广节能灯

4、具及其他用电设备可减少能耗30%40%。大型公共建筑占城镇总建筑面积的5%7%，用电量为101300度/(m2•年)，为住宅建筑用电量的10倍以上(不包括采暖)。在我国大型和特大型城市，这类建筑的总耗电量大于全市所有居民住宅的总耗电量。“十一五”到“十二五”期间我国城市建设的重点是住宅建设，至“十三五”已逐渐转向大型公共建筑，导致建筑用电量急剧增加(其中，空调用电占50%60%，照明用电占25%35%，其余为电梯和办公电器设备)。如若在建筑、空调、照明等当面采用先进技术这部分电耗可将到目前的50%一下。13小结。综上所述，我国建筑节能的重点应为:建筑本体的节能、采暖系统的节能、空调

5、系统的节能、提高照明和其他电器产品的能效、可再生能源技术的应用等。通过这几方面的措施实施，我国单位建筑面积平均能耗可降低30%40%，这意味着建筑节能用可能使我国总的能源需求量降低10%。 2建筑节能技术的发展趋势和我国应发展的重点领域 21建筑节能优化设计。建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响，包括:建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等，以上三方面构成了70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗巨大差别，且建筑物系统复杂，各种因素相互影响，很难确定设计的优劣。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细的模拟预测和比较，目前此类工作仍在进行中。

6、22通风装置与排风热回收装置。对于住宅建筑和普通公共建筑，当建筑围护结构保温隔热达到一定水平后，室内外通风形成的冷热损失就成为这类建筑能耗的重要组成部分。通过专门的装置有组织的进行换气通风，同时需要时有效的回收排风中的能源，对降低这类建筑的能耗具有重要意义。我国建筑本身的保温性隔热性能较差，就排风回收而言，目前已研制成功蜂窝状铝膜式、热管式等湿热回收器(但仅对冬季采暖能耗有效)。针对夏季新风处理的除湿系统，目前国内已有纸质和高分子膜式透湿型全热回收器。23热泵技术。通过热泵技术提升低品位热能的温度，为建筑物提供热量，是建筑能源供应系统提高效率、降低能耗的重要途径，也是建筑设备节能技术发展的重点

7、之一。231空气源热泵。冬季从室外空气中提取热量，为建筑供热，是住宅和其他小规模民用建筑供热的最佳方式。目前技术难点是外温在0左右时蒸发器的结霜问题和适应外温在35范围内的变化，需要压缩机在很大的压缩比例范围内都具有良好的性能。232地下水水源热泵。从地下抽水经过热泵提取其热量后再把水灌回到地下，用于建筑供热，其电热转换率可达34。这种技术在国内外都已广泛推广，但取水和回灌都受到地下水文地质条件的限制，并非普遍适用。233污水水源热泵。直接从城市污水中提取热量，是污水综合利用的组成部分。据测算城市污水充当热源可解决城市20%的建筑采暖。目前的方式是从处理后的中水中提取热量，限制其应用范围，并且

8、不能充分利用污水中的热能。234地埋管式土壤源热泵。通过在地下垂直或水平埋入塑料管，通入循环工质，成为循环工质与土壤间的换热器。在冬季通过这一换热器从地下取热，成为热泵的热源;在夏季从地下取冷，使其成为热泵的冷源，由此实现冬存夏用，或夏存冬用。目前这种方式初期投资较高，仅适用于低密度建筑。24降低输配系统能源消耗。由于设计和设备选择的粗糙，我国建筑内的风机水泵运行效率仅为30%50%，而实际最高效率可达75%85%。如何通过调节改变风机水泵工作状况，使其与已有管网相匹配，从而在高效工作点工作。目前变频器的质量已经很可靠，且成本足够低。采用变频风机、变频水泵对流量进行调节已经十分普及，但大多数采

9、暖空调的输配系统的结构设计还是基本沿用传统的基于阀门调节的输配系统，没能真正发挥变频调速的作用。彻底改变输配系统结构，去掉调节阀，用分布的风机水泵充当调节装置，即用风机水泵补充不足能量，可以使输配系统能耗比目前降低50%70%。25湿度温度独立控制的空调系统。采用湿度温度独立控制的空调系统是近年来的重要方向，将室外新风除湿后送入室内，可用于消除室内产湿，并满足新鲜空气的要求;而用独立的水系统使1820温度的冷水循环，通过辐射或对流型末端来消除室内显热。这一方面可以避免采取冷凝式除湿时为了调节相对湿度进行再热而导致的冷热抵消，还可用高温冷源吸收显热，使冷源效率大幅提高。这种新的空调方式的实现还包

10、括对现有末端方式的革新，我国需要相应的跟踪或开发新的高效的显热型末端装置。有效的技术突破可使大型公共建筑采暖空调能耗再降30%，相当于此类总能耗降低15%。26建筑式热电冷三联供应系统(BCHP)。当天然气为城市中主要的一次能源时，采用动力装置先由燃气发电，再由发电后的余热向建筑供热或作为空调制冷的动力，可获得更高的燃料利用率。这种方式通过让大型建筑自行发电，解决了大部分用电负荷，提高了用电的可靠性，同时还降低了输配电网的输配电负荷，并减少了长途输电的损失。要使这种方法大规模使用，并真正有利于节能、环保，并具有经济性，存在技术难点为:高发电效率、低排放的燃气发电动力装置，高密度高转换效率的蓄能

11、装置和高效率的热驱动空调方式。27燃煤燃气联合供热与末端调节。以燃煤为燃料的大型热电联产热源和大型燃煤锅炉房通过采用清洁煤燃烧技术，可高效低污染的烧煤。输送热量的大型集中供热网也很难有效的根据末端供热量的变化进行及时调节。调节不当和调节不及时导致部分建筑过热，造成很大的浪费。目前天然气单独作为大型锅炉的燃料，不能充分发挥其优势，可利用大型集中供热网，以燃煤作为燃料，提供采暖的基础负荷，确保整个供热季的稳定运行。在末端采用天然气为燃料的小型调峰锅炉根据负荷需求补充不足的热量。天然气调峰锅炉可根据各自末端状况及时准确的调节，避免调节不当造成的浪费，燃煤热源又可稳定运行，保证清洁与高效。28节能灯和

12、节能灯具。降低照明用电的途径包括:发展高效光源、采用高效灯具、改进照明控制。目前荧光类高效节能灯已广泛普及，如LED光源，它比目前的节能灯更高效，发光光谱可在大范围选择，使用寿命大大延长。照明控制也是实现照明节能的重要组成部分。尤其是在办公室、教室等公共建筑，改善照明控制可大幅度减少照明电耗。29可再生能源技术。开再生能源包括:太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等多种形式。可再生能源日益受到重视，开发利用可再生能源已成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分。太阳能资源丰富，无污染，是一种清洁能源，在建筑中得到了广泛应用。目前国内针对太阳能光热利用、光电转换及直接利用太阳光采光等方面均

13、取得了进展，太阳能热水器也得到了很好的推广。210楼宇智能监控技术现代建筑一方面为了追求舒适、安全、便利、高效等建筑的功能而投入许多高能耗设备，如空调、电梯、办公室电器以及配套的生活设施，一方面追求环保节能等新理念的运用而采用太阳能、地热等新技术，建筑物正变得越来越高、越来越大，而管理建筑内的设备、安全设施、办公条件正变得越来越复杂，因此诞生了楼宇智能监控技术。其主要功能是实现设备管理智能化以满足按需运行的节能模式，实现安全管理的智能化以满足及时响应的安全工作生活环境需要，实现对空气、水等的管理，以提供舒适的氛围，实现办公无纸化，以配合便利高效的现代工作模式。 3相关政策机制和技术推广 通过政

14、策机制、实施有效管理，是推进我国建筑节能的重要手段。建筑节能政策呼应建筑节能要求，并随着人们对建筑节能的认识的加深和社会经济的发展而不断发展、创新、完善。31建立建筑能耗基础数据统计体系和建筑能耗数据库。目前尚没有任何一个机构可以准确的给出中国的建筑物所消耗终端能源的具体数据，包括绝对量和在整个社会终端能源消耗量中的比例，这成为中国进一步开展建筑节能工作的重要障碍。因此我国要建立符合国际惯例、适应中国国情的建筑能耗统计制度:在现有统计渠道基础上建立可持续运行的建筑能耗基础数据统计体系，包括行政管理方案、数据调查方法、统计信息标准等;建立城市、省区、全国的建筑能耗数据库和统计数据报送网络，建立建

15、筑能耗统计分析模型和建筑导致的温室气体排放量估算模型等，并开展统计分析和预测研究;建立一定范围内、适当形式的建筑能耗数据定期公开和公布制度，利用网络、媒体，促进公共参与，形成刺激和奖惩机制。32建立适应市场需求的住宅能耗标识体系。住宅节能的关键是住宅本身的优化设计和节能的建筑部件与建筑技术的采用。由于我国住宅开发已基本进入市场化，实现这些节能措施的主体是开发商。因此需制定一套科学可行的管理体制来约束开发商的操作，客观展示住宅实际的能耗状况。住宅能耗标识体系就是在市场机制下建立起来能够健康的实施标识工作，从而推动节能工作的平台。包括独立的住宅能耗标识事务所的建立与监管、确保标识过程公正的授权与保

16、险机制、向消费者的宣传教育使能耗指标的意义为世人所知悉。通过平台建设，使消费者能够把节能作为选择住宅的一项指标，由消费者推动开发商以节能为开发市场的手段，进而由开发商推动设计研究和生产部门的住宅节能研究开发和相关产品生产，方能使住宅节能工作进入良性循环。33建立大型公共建筑能耗评估、审查体系及用能定额管理机制。大型公共建筑能耗偏高的原因:设计不当导致系统先天不足;运行管理不当，不能按照节能的方式运行与调节。可通过新建大型公共建筑的节能评估审查和已有大型公共建筑的用能定额管理制度来从这两方面进行约束。2022年北京市公共建筑节能设计标准颁布，这种评估方式根据设计方案对大型公共建筑的本身、能源转化

17、和设备系统及可再生能源利用的三个环节通过专门软件进行详细的模拟计算，并根据其结果进行全面的节能审查。同时预测出被评建筑建成在合理的运行管理下不同气候、不同的建筑利用率时煤、天然气、热力、电等能源消耗的数量，实行大型公共建筑的用能定额制，从而有效的促进各种节能运行方式的推广和各种节能改造技术的实施。34推进建筑用能产品能效标识制度。对于空调、冰箱、家用电器、照明器具等建筑用能产品，应大力推动节能产品分级认证和能效标识管理制度的实施，运用市场机制，引导用户和消费者购买节能型产品。可按产品耗能由低到高，依次标为15级，能效低于5级的产品不允许上市销售，只有达到一级和二级能效标准的产品才能称作节能产品

18、。 4结束语 文中初步分析了我国建筑能源消耗现状和节能潜力以及为了实现这些目标效果所应开展的技术研究与政策制定工作。(1)建筑节能是解决我国今后能源短缺问题的有效途径之一。有效的做好建筑节能工作和维持现状，按照目前的用能水平相比，会使我国总能源消耗下降约10%。(2)建筑节能重点为:建筑本体的节能、采暖系统的节能、空调系统节能、提高照明和其他电器产品的能效、可再生能源技术的应用。围绕这些重点领域，尚有大量的新产品、新技术有待研究、开发和推广。(3)利用市场机制，有效的推广建筑节能技术，真正实现节能效果，还需要大量的政策保障。这也需要大量的研究工作，如:建筑物和系统的能耗预测、实测与标识，以及科学公平实施这些方法的约束机制。随着我国人民生活水平的提高和产业结构的调整，建筑能耗的相对值和绝对值都将持续增长，建筑节能的任务十分艰巨。建筑节能贯穿可持续发展始末，是世界建筑发展的大趋势、大潮流。我国建筑节能事业将在克服诸多困难中逐步前进，只要加快技术、组织及政策方面的措施落实，在不久的将来建筑节能定能结出丰硕之果。 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页