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1、建筑节能与热泵技术关键词 节能 热泵 空调余热利用.当前空调、采暖与热水供应事业面临的机遇随着人民生活水平日益提高，对于住宅、办公楼中的室内环境和公共民用建筑的室内环境的要求越来越高。室内环境的舒适度有下列四种因素构成：一是冷与热的环境（室温）、二是室内空气品质、三是声环境（要求安静，燥声低）、四是光环境（充足的阳光和合适的照度）当前一般家庭中都有精美的装潢，夏季有空调降温，而且希望有冬季的采暖，以及全年的生活热水供应。有的人群对于室内舒适的环境要求更高，要求做到个性化，即可以根据使用人的喜好，来调节房间的温、湿度和新风量。改革开放以来，我国建筑事业迅猛发展。年底，我国城乡房屋建筑面积共计为亿
2、平方米，其中城市.亿平方米。预计到年底，全国房屋建筑面积为亿平方米，其中城市亿平方米；估计到年底，全国房屋建筑面积为亿平方米，其中城市亿平方米。就拿住宅建筑来说，过去几年，我国每年新建建筑亿平方米，其中城市住宅亿平方米，公共建筑亿平方米，市场亿平方米。住宅产业每年达到亿元左右的规模，直接拉动上升，年超过万亿元。今后年仍将保持这一势头。随着的不断上升，空调、采暖和热水供应设施便成为人民生活的必需品。一般统计，当某地区的人均 达到美元时，空调、采暖和热水供应设施便成为人民生活的必需品，就像水、电、煤气一样成为建筑物的基本设施之一。而我国沿海经济发达地区的城市和经济特区，在年的统计数字表明，人均已达
3、到美元，按照这些城市每年以上的增长率，只需年时间便可达到美元，即达到上海和深圳年的水平（上海年的人均已达到美元，年时，可达美元）年我国经济发展已实现人均美元，是经济发展的一个重要里程碑，标志我国又进入了一个新的发展阶段，为年全面实现小康社会建设发展目标开了一个好头，同样也为中央空调、集中采暖、家用商用中央空调和热水供应事业的发展带来了良好的机遇。.当前空调、采暖与热水供应事业面临的挑战经济的快速发展，建筑业的快速发展给空调与热水事业带来了良好的机遇，但对能源的需求越来越大，能源安全问题越来越突出。我国能源的短缺，已成为经济发展一个重要的制约因素，也使得空调、采暖和热水供应事业的发展面临着严峻形
4、势和挑战。我国是一个人口多，自然资源少，能源缺乏的国家。我国石油储量仅是世界总储量的，天然气的储量是世界总储量，煤的储量是世界总储量的.以平均水平计，我国的水资源是世界平均水平的，人均立方米；我国石油可开采的储量仅为世界平均水平的；天然气是；煤炭稍高一些，约为.当前空调能源紧张具体体现在电力用户侧，造成买得起，用不起（运行费用高），不能用（电力供应缺乏）如不搞节能的建筑（即少耗能的建筑，或者不用空调与采暖的建筑），节能的空调系统与热水供应系统，到时候，会出现没有那么多的能源（电力）供给，而且运行费用很高。我国能源发展面临严峻形势和挑战表现为：我国经济的增长还没有走出高增长、高消费、高污染的模式
5、，能源（资源）浪费巨大。同样美元产值（）的能耗，我国是世界水平的倍；是美国的倍；是日本的倍，生态环境破坏严重；我国电力供应矛盾日益突出，而夏季空调和冬季采暖是造成电力负荷峰谷差最主要的原因。年全国各电网空调制冷负荷共达万千瓦，相当个三峡电站的满负荷出力；年因空调用电负荷太高，至少有个省市不得不拉闸限电，年全国有个省市严重缺电。年夏季高温 全国电力供应的缺口达到万千瓦。城市化的加快增加了对能源的需求。我国城市化率从改革开放初期的上升到，城市由个发展到个，到年全国有约的人口为城镇人口，总数达亿，比年增加了亿。未来一个时期，农村人口向城市大量转移是必然趋势。城镇人口平均年消耗能源为农村的倍。如果城市
6、化水平提高一个百分点，意味着将增加万城市人口，建筑物的增加和居民消费结构的升级增加了对能源供应的压力。建筑耗能日益突出。建筑耗能从年占社会总能耗的，到 年，我国建筑年耗能亿吨标煤，占总能耗消费的，上升到年约占整个社会总能耗的世纪头年，是我国建筑业的鼎盛期，年全国建筑面积将接近年的倍。目前我国每年建成的房屋达亿，超过各发达国家年建成建筑面积的总和，可是不仅已有的亿建筑中左右仍属于高能耗建筑，新建建筑中，仍有为高耗能的建筑，真正节能建筑仅有.我国单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的倍以上，以北京为例，占的大型公共建筑消耗的能源占全市建筑总能耗的.按照目前建筑能耗水平发展，到年，我国建筑能耗将达
7、到亿吨标准煤，超过年的倍；问题相当严重，情况十分紧迫。空调、采暖和热水供应本身的能耗巨大，但节能的潜力也很大。当前全国夏季空调负荷已达到万千瓦。据估计，采暖供热的能耗占建筑能耗的.由于设计不合理，大部分无法实施分户的热计量和分户控制所需的室温；管理不科学，运行前调试不到位，存在供热系统严重水平失调（即使装了平衡阀，但仍有未经过调试），室内采暖系统严重垂直失调，外管热损失巨大，楼房上层房间过热（用户不得不开窗降温），上下温差达8以上，造成热量大量浪费。据北京的调查统计，年冬季采暖的能耗（公斤标煤平方米），与上世纪年代持平，提倡节能多年来，没有明显的效果。我国居住建筑中生活热水供应的能耗也是一个很
8、大的数字。据统计，生活热水的耗能量，约占整个民用建筑能耗的.其中商业建筑生活热水的能耗量占其总能耗量的，具体来说，写字楼热水能耗占总能耗的；商场占；饭店占；医院占.估计目前我国城镇人口达亿，以每人每日用升到升热水，那么全年生活热水的总能耗是亿度到亿度电。如果再不搞节能的话，全国人民凡能用空调的，都用空调，能采暖的，都采暖，城镇人口都有热水供应，都要达到高标准的要求的话，我国仅有的资源和能源是供不上的。为了缓解电力紧张状况，国务院已开展为期三年的“资源节约活动”，上海市已率先倡议出台了一些节能措施，首都北京也在响应。我国为了解决电力供应不足的问题，也拟多发展一些核电站，拟再建多个大型核电站，但其
9、总发电量，也仅占全部发电能力的.到年我国的要翻两翻，而我国的能源工业仅能达到翻一翻的水平，那么，另一半，除非大量进口（年我国原油的进口量达. 亿吨，对外依靠程度达），只有靠节能的办法来解决。空调用电目前已占我国全部发电量的，由此可见，制约我国空调采暖和热水供应事业发展的重要因素是能源短缺，因此，建设部年工作要点中将“依靠科技进步，推进资源能源节约”列为重点，而引进国际科技资源，推广建筑节能新技术十分重要，要大力发展节能节地型住宅和建筑。.建筑节能的途径鉴于当前能源紧缺的状况，我国政府制定了“能源开发与节约并重，近期将节能放在优先”的战略。建设部下令，今后建筑节能，要在目前的建筑耗能的基础上节约
10、以上，又规定，其中的一半（）由建筑本身来解决，而另一半（）要靠建筑设备工作者来解决。建筑本身节能与建筑设备系统的节能密不可分。如果没有建筑结构的可靠的节能措施配合，光靠空调、采暖系统和热水供应系统来节能是不可能彻底解决到年能源短缺对我们的制约。建筑节能的工作分两大方面：建筑物本身的节能对于建筑节能的要求，从上世纪年代起，我国建设部就着手开始抓“建筑节能”的问题。年国家颁布了民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）（），该标准要求在年的设计水平上，节能，其中房屋节能，采暖节能年出台了“北方（严寒、寒冷）地区居住建筑节能设计标准”（），年建设部颁布了我国夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准，年又推出了
11、我国夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准。这样，要求全国各气候区的居住建筑节能 的标准全部下达。而北京市更进一步提出节能的强制性规定。目前已有许多房地产开发公司着手营造“节能建筑”，例如锋尚、朗诗、等公司，他们推出了号称“不用空调和采暖”的建筑，大大改善建筑物外围护结构的保温绝热性能；尽量减少建筑物外墙和窗户的面积；利用大自然的能源和热泵热回收技术。不仅如此，从广义的节能观点出发，还尽量利用可再生的建筑材料，大大减少了建筑物的能耗。具体来说，采用下列措施：智能化的外遮阳技术。采用外遮阳，可以大大减少夏季空调的制冷能耗（与内遮阳相比，约下降.具体来说，采用可调式隔热金属卷帘）尽量缩小外墙和外窗的面积
12、。有的房产开发项目中，由于设计合理，外墙面积比同体量的建筑减少，外窗减少，仍能保持良好的采光要求。高效外墙保温体系。外墙保温比内墙保温更有利于建筑结构的稳定性，避免室外环境温度对建筑结构的形变影响，保护建筑结构主体。外墙采用铝箔复合聚苯板，传热系数不大于.，严寒和寒冷地区以硬泡聚氨酯板保温。还可以采用陶瓷隔热保温涂料。高效隔热保温防水屋面技术与构造设计。用硬泡聚氨酯、挤塑聚苯板、膨胀聚苯板为主要保温材料，在严寒和寒冷地区做成不同厚度的保温复合屋面，其热阻可达；在炎热地区可采用中空板做成中空屋面。高效门窗技术与构造设计。窗框采用保温性能好的塑钢或三腔断热铝合金，窗玻璃采用高透光率中空玻璃，玻璃值
13、在.混凝土楼板辐射制冷采暖系统。在楼板中或天棚中埋设塑料盘管，冬季通入28热水对房间进行辐射采暖；夏季通入19冷水对房间进行辐射供冷。冷热辐射温度接近或等于室内舒适温度的上下限。部分热水还可以利用太阳能集热板来解决。外围结构采用物态相变蓄热材料，能量活性建筑基础以及尽量避免冷桥结露的构造技术。节能建筑中除采用上述的措施外，仍须保证室内空间必要的新风供应，因此，有的节能建筑中加设了健康新风系统。在目前的节能建筑中，要求暖通专业所做的是设计高效健康新风系统和提供楼板辐射制冷采暖系统和新风系统必要的冷热源。建筑物空调采暖热水供应系统的节能建筑物除建筑、结构外，其他附属建筑设备专业很多，包括空调、采暖
14、、给排水、消防、热水供应、通信网络、电力供应、灯光照明、燃气供应、电梯等，在节能方面都可以有所作为。这里，仅就空调、采暖、热水供应的范围提出节能的途径：首先，空调采暖热水供应的节能，离不开建筑物本身的节能措施，如果建筑物外围护结构的冷热损失能降低一半，那么，空调采暖系统就可以大大缩小，消耗的能量大大减少。其次，设计建筑物之初，应该对空调采暖热水供应的能量利用上作统筹考虑，即夏季可以利用空调主机的冷凝热，来解决热水供应；冬季要寻找低价、来源方便的辅助热源（例如利用太阳能、雨水、建筑中水、土壤等），来解决采暖和热水供应。开发带有蓄热功能的热水采暖与生活热水供应系统，这样可以充分利用夜间低价的谷电，
15、减少白天高峰的用电；开发、研制和选用高能效比的冷热水机组（关于提高空调主机能效比的问题，年月国家正式出台有关“空调机组能效”的国家标准，限定了房间空调器、单元式空气调节机、冷水机组的能源效率及能效等级，提高了对机组的要求值）能效限定值是强制性要求，是空调产品市场准入的要求。这也意味着今后低值的热泵机组不能用于空调系统中，这对于热泵中央热水系统的主机也同样有效。建筑内部热能的回收（例如利用排风中的冷热量、利用处理过的建筑中水）；大力开发夏季空调、冬季采暖、全年生活热水供应的家用三用空调热水机组，而其中特别重要的是如何解决以太阳能或其他非燃料性（例如雨水、地下水、建筑中水、热废气）热源为辅助热源，来解决提高冬季热泵的制热效果和热水供应。从热泵具有热回收的能力出发，在商用中央空调系统中，可以开发研制“减湿热水”联合机组或“空调热水”联合机组。用于游泳池馆、桑拿浴室等场所，做到热水供应、减湿、空调兼有的联合系统，与建筑配合，在楼板内埋设可通低温水的塑料管，制成冷顶、热板等具有供冷、采暖效果的辐射板，冬季采暖、夏季供冷，减轻建筑物的空调、采暖系统负荷，甚至可以不再需要空调采暖系统。在空调产品与热泵热水机组的开发和制造中，应充分重视新型的除霜技术（保证供热质量），变频技术（为了适应部分负荷下的节能），防腐技术，智能化控制技术（方便用户操作
