5919_2005年5月研发中心研发月报.doc
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1、年月度研发中心研发月报 研发中心编制年月研发中心月报第一部分科技地产行业动态一、南京锋尚项目即将推出二、深圳新世界中心申请绿色节能建筑认证三、公共建筑节能设计标准今年7月起实施四、法国玻璃外墙可当热水器五、风电成为近20年美发展最快的新能源六、塑窗行业的节能追求第二部分节能省地型建筑知识交流一、地源热泵技术与建筑节能二、可再生能源法解读第三部分北京别墅案例分析一、龙湾别墅二、观唐三、优山美地四、美林香槟小镇五、运河岸上的院子第一部分科技地产行业动态一、南京锋尚项目即将推出北京锋尚房地产开发公司继在北京成功开发北京锋尚项目后,在南京开发了南京锋尚项目,并很快将推向市场。南京锋尚项目每套均价为35
2、0万元,在采用北京锋尚的技术的基础上,增加了太阳能发电、地源热泵等可再生能源的利用。提出了“六星级、零能耗”概念和“告别空调用电时代”等宣传口号。二、深圳新世界中心申请绿色节能建筑认证2005年5月16日,美国自然资源保护委员会(NRDC)国际项目负责人、美国绿色建筑标准编制委员会主席、2002年国际绿色建筑年会终身荣誉奖获得者RobWATSON先生来到深圳,就智能与绿色建筑课题分别同深圳市规划局、建科院、深圳新世界集团、万科、金地等有关单位进行了交流和研讨。具体内容包括深圳新世界中心申请绿色建筑奖可行性研讨、万科绿色生态标准讨论等课题。由美国公司设计的新世界中心总高度260米,主体楼高230
3、米,建筑面积89万平方米,定位于国际甲级写字楼标准。作为深圳中心区标志性建筑,新世界中心把节能与绿色作为设计思想的重要组成部分。新世界中心不仅出色完成了与周边环境的和谐,综合考虑了日光利用、空气流通净化、景观利用等方面的因素;作为超高层建筑,它还运用了当代先进设施和技术,比如VIV空调系统(“全空气送风系统”)、LOWE中空玻璃等等,不仅极大提高了内部空气、景观质量,而且最大限度地降低了用电能耗。三、公共建筑节能设计标准今年7月起实施我国批准发布的第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准公共建筑节能设计标准将于2005年月日起正式实施。公共建筑节能设计标准适用于新建、扩建和改建的公共建筑的节能设
4、计,其节能目标和途径是通过改善建筑围护结构保温、隔热性能,提供供暖、通风和空调设备、系统的能效比,采取增进照明设备效率等措施,在保证相同的室内热环境舒适参数条件下,全年供暖、通风、空调和照明的总能耗可减少50。四、法国玻璃外墙可当热水器法国国家实用技术研究所最近发明的一种建筑外墙玻璃可以同时起到太阳能热水器的作用,这一研究成果非常适合目前法国提倡的建筑节能要求。 这家研究所提供的相关材料介绍说,这是一种双层中空玻璃,其40%的面积是透明的,余下部分被盘旋状的可以通水的铜管以及银反射管所覆盖,覆盖物位于玻璃内层。这种双层中空玻璃可以吸收太阳能,并利用它把水加热。五、风电成为近20年美发展最快的新
5、能源 风电在全世界已成为发展最快的新能源,年增长率为20-30。美国电力研究所风电技术中心主任麦克哥丁称,由于大量进入市场,风电已成为最经济的新能源电力,这是其发展很快的原因。要保持这个发展势头需要加大研发力度,政府已承诺给风电立足市场的机会。80年代,风电成本为每千瓦时40美分,现在4-6美分。20年来风电成本大大下降,使之可以与传统能源竞争。六、塑窗行业的节能追求有数字统计,我国的建筑耗能已经占了能源消耗总量的27.6,仅北方采暖地区每年多耗标准煤1800万吨,直接经济损失70亿元,多排二氧化碳52万吨,建筑节能已经引起各级政府、房产业及设计部门的重视,因此,门窗是否节能,节能质量如何也成
6、了产品能否占领市场的关键问题。为了抢占市场和增加产品卖点,各个厂家都投入大量财力人力,进行节能门窗开发。平开式门窗数量剧增,已经占总量的90,与节能门窗配套的五金配件、中空玻璃加工设备及密封件国产化速度加快,推动节能门窗生产成本降低,市场销售量增加。整体门窗加工步伐加快,3年前,我国发泡PVC门窗加工还是一个空白,今年在博览会推出的国产此类产品已经能一次挤出成型,实现国产化生产。不仅迅速占领了国内市场,而且远销世界40多个国家。节能新品不断涌现。在众多厂家推出的节能新品中,大多表现优异的节能品质,一种经过日本JIS认证、韩国高效节能材料的新产品,由于采用了先进节能技术,可节省60的采暖费用。厂
7、家还推出了一种三玻四腔三级密封保温门窗,其产品在气密性I级,水密性I级,抗风压I级的技术指标基础上,还将其传热系数提高到K1.66W/m2k,使产品保温性能达到了国内领先水平。第二部分节能省地型建筑的知识交流一、地源热泵技术与建筑节能(一) 热泵与建筑供热空调随着经济的发展和人民生活水平的提高,公共建筑和住宅的供热和空调已成为普遍的需求。在发达国家中,供热和空调的能耗可占到社会总能耗的25-30%。我国的能源结构主要依靠矿物燃料,特别是煤炭。矿物燃料燃烧产生的大量污染物,包括大量SO2、NOX等有害气体以及CO2等温室效应气体。大量燃烧矿物燃料所产生的环境问题已日益成为各国政府和公众关注的焦点
8、。我国的供热已经历了一家一户的小煤炉到燃煤锅炉的转变。现在又进一步禁止在城镇建设中小型燃煤锅炉房,体现了政府对保护大气环境的高度重视。因此,除了集中供热的型式以外,急需发展其他的替代供热方式。热泵就是能有效节省能源、减少大气污染和CO2排放的供热和空调新技术。热泵(制冷机)是通过作功使热量从温度低的介质流向温度高的介质的装置。建筑的空调系统一般应满足冬季的供热和夏季制冷两种相反的要求。传统的空调系统通常需分别设置冷源(制冷机)和热源(锅炉)。建筑空调系统由于必须有冷源(制冷机),如果让它在冬季以热泵的模式运行,则可以省去锅炉和锅炉房,不但节省了初投资,而且全年仅采用电力这种清洁能源,大大减轻了
9、供暖造成的大气污染问题。采用热泵为建筑物供热可以大大降低一次能源的消耗。通常我们通过直接燃烧矿物燃料(煤、石油、天然气)产生热量,并通过若干个传热环节最终为建筑供热。在锅炉和供热管线没有热损失的理想情况下,一次能源利用率(即为建筑物供热的热量与燃料发热量之比)最高可为100%。但是,燃烧矿物燃料通常可产生1500-1800的高温,是高品位的热能,而建筑供热最终需要的是20-25的低品位的热能;直接燃烧矿物燃料为建筑供热意味着大量可用能的损失。如果先利用燃烧燃料产生的高温热能发电,然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能,适当提高温度再向建筑供热,就可以充分利用燃料中的高品位能量,大大降
10、低用于供热的一次能源消耗。供热用热泵的性能系数,即供热量与消耗的电能之比,现在可达到3-4;火力发电站的效率可达35-58%(高值为燃气联合循环电站)。采用燃料发电再用热泵供热的方式,在现有先进技术条件下一次能源利用率可以达到200%以上。因此,采用热泵技术为建筑物供热可大大降低供热的燃料消耗,不仅节能,同时也大大降低了燃烧矿物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。热泵利用的低温热源通常可以是环境(大气、地表水和大地)或各种废热。应该指出,由热泵从这些热源吸收的热量属于可再生的能源。(二)空调热泵的分类及其优缺点以建筑物的空调(包括供热和制冷)为目的的热泵系统有许多种,例如有利用建筑通风系统的
11、热量(冷量)的热回收型热泵和应用于大型建筑内部不同分区之间的水环热泵系统等。这里主要讨论利用周围环境作为空调冷热源的热泵系统。就其性质来分,国外的文献通常把它们分为空气源热泵 (air source heat pump, ASHP) 和地源热泵(ground source heat pump, GSHP)两大类。地源热泵又可进一步分为地表水热泵 (surface-water heat pump,SWHP)、地下水热泵 (groundwater heat pump, GWHP) 和地下耦合热泵 (ground-coupled heat pump, GCHP)。我国对热泵系统的术语尚未形成规范的用
12、法。例如对地下水热泵系统有“地温空调”的商业名;而地下耦合热泵则在一些文献中称为“土壤源热泵”,或直接称为“地源热泵”。空气源热泵以室外空气为一个热源。在供热工况下将室外空气作为低温热源,从室外空气中吸收热量,经热泵提高温度送入室内供暖。空气源热泵系统简单,初投资较低。空气源热泵的主要缺点是在夏季高温和冬季寒冷天气时热泵的效率大大降低。而且,其制热量随室外空气温度降低而减少,这与建筑热负荷需求趋势正好相反。因此当室外空气温度低于热泵工作的平衡点温度时,需要用电或其他辅助热源对空气进行加热。此外,在供热工况下空气源热泵的蒸发器上会结霜,需要定期除霜,这也消耗大量的能量。在寒冷地区和高湿度地区热泵
13、蒸发器的结霜可成为较大的技术障碍。在夏季高温天气,由于其制冷量随室外空气温度升高而降低,同样可能导致系统不能正常工作。空气源热泵不适用于寒冷地区,在冬季气候较温和的地区,如我国长江中下游地区,已得到相当广泛的应用。另一种热泵利用大地(土壤、地层、地下水)作为热源,可以称之为“地源热泵”。由于较深的地层中在未受干扰的情况下常年保持恒定的温度,远高于冬季的室外温度,又低于夏季的室外温度,因此地源热泵可克服空气源热泵的技术障碍,且效率大大提高。此外,冬季通过热泵把大地中的热量升高温度后对建筑供热,同时使大地中的温度降低,即蓄存了冷量,可供夏季使用;夏季通过热泵把建筑物中的热量传输给大地,对建筑物降温
14、,同时在大地中蓄存热量以供冬季使用。这样在地源热泵系统中大地起到了蓄能器的作用,进一步提高了空调系统全年的能源利用效率。地下水源热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排入地表水系统,但对于较大的应用项目通常要求通过回灌井把地下水回灌到原来的地下水层。最近几年地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。但是,应用这种地下水热泵系统也受到许多限制。首先,这种系统需要有丰富和稳定的地下水资源作为先决条件。因此在决定采用地下水热泵系统之前,一定要做详细的水文地质调查,并先打勘测井,以获取地下温度、地下水深度、水质和出水量等数据。地下水热泵系统的经济性与地下水层的深度有很大的关
15、系。如果地下水位较低,不仅成井的费用增加,运行中水泵的耗电将大大降低系统的效率。此外,虽然理论上抽取的地下水将回灌到地下水层,但目前国内地下水回灌技术还不成熟,在很多地质条件下回灌的速度大大低于抽水的速度,从地下抽出来的水经过换热器后很难再被全部回灌到含水层内,造成地下水资源的流失。此外,即使能够把抽取的地下水全部回灌,怎样保证地下水层不受污染也是一个棘手的课题。水资源是当前最紧缺、最宝贵的资源,任何对水资源的浪费或污染都是绝对不可允许的。国外由于对环保和使用地下水的规定和立法越来越严格,地下水热泵的应用已逐渐减少。地表水热泵系统的一个热源是池塘、湖泊或河溪中的地表水。在靠近江河湖海等大体量自
16、然水体的地方利用这些自然水体作为热泵的低温热源是值得考虑的一种空调热泵的型式。当然,这种地表水热泵系统也受到自然条件的限制。此外,由于地表水温度受气候的影响较大,与空气源热泵类似,当环境温度越低时热泵的供热量越小,而且热泵的性能系数也会降低。一定的地表水体能够承担的冷热负荷与其面积、深度和温度等多种因数有关,需要根据具体情况进行计算。这种热泵的换热对水体中生态环境的影响有时也需要预先加以考虑。地下耦合热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环的地源热泵系统。“地下耦合热泵”的名称直译自英文,不通俗。通常也称之为“闭路地源热泵”(closed-loop ground source heat pump
17、)以区别于地下水热泵系统,或直接称为“地源热泵”。它通过循环液(水或以水为主要成分的防冻液)在封闭地下埋管中的流动,实现系统与大地之间的传热。在冬季供热过程中,流体从地下收集热量,再通过系统把热量带到室内。夏季制冷时系统逆向运行,即从室内带走热量,再通过系统将热量送到地下岩土中。因此,地下耦合热泵系统保持了地下水热泵利用大地作为冷热源的优点,同时又不需要抽取地下水作为传热的介质。它是一种可持续发展的建筑节能新技术。1998年美国能源部颁布法规,要求在全国联邦政府机构的建筑中推广应用地下耦合热泵供热空调系统。为了表示支持这种节能环保的新技术,美国总统布什在他的得克萨斯州的宅邸中也安装了这种地源热
18、泵空调系统。(三)地源热泵供热空调系统的经济性分析地源热泵系统可实现对建筑物的供热和制冷,还可供生活热水,一机多用。一套系统可以代替原来的锅炉加制冷机的两套装置或系统。系统紧凑,省去了锅炉房和冷却塔,节省建筑空间,也有利于建筑的美观。地源热泵系统的另一个显著的特点是大大提高了一次能源的利用率,因此具有高效节能的优点。地源热泵比传统空调系统运行效率要高约40-60%。另外,地源温度较恒定的特性,使得热泵机组运行更可靠、稳定,整个系统的维护费用也较锅炉制冷机系统大大减少,保证了系统的高效性和经济性。迄今为止制约地下耦合热泵系统在我国应用的障碍主要是在地下埋管的初投资较高,以及政府、建筑设计人员和公
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