建筑节能概念分析

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1、建筑节能,指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到 相同目的的条件下，尽可能降低能耗。基基本本概概念念建筑节能，在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，现在则普遍称为“提高建筑中的能源利用率 ”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源 利用效率。 建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采 暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源 ， 在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、 照明、热水供应的能

2、耗。建建筑筑节节能能使使用用范范围围1、建造过程中的能耗，包括 建筑材料、建筑构配件、 建筑设备的生产和运输以及 建筑施工和安装中的能耗。 2、使用过程中的能耗，包括房屋建筑和构筑物使用期内采暖、通风、空调、照明、 家用电器、电梯和冷热水供应等的能耗。 建筑节能包括范围的能耗 一般占一国总能耗的 30%左右。 随着我国建筑节能新标准出台，门窗节能产品倍受市场青睐。目前，我国建筑能耗 已占全社会总能耗的 40%;而门窗能耗又占建筑能耗的 45%50%，据相关专家预测未来 门窗节能新技术将成为建筑节能重点。 建建筑筑节节能能意意义义我国是一个发展中大国，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17-

3、18 亿平 方米，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会 的逐步推 进，建设事业迅猛发展， 建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、 空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约 占 60%70%。我国既有的近 400 亿平方米建筑，仅有 1%为节能建筑，其余无论从建筑 围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于 纬度相近的发达国家的 23 倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差，采暖用 能的 2/3 白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上 “节能建筑”的还不足 1 亿平方 米，建筑耗

4、能总量在我国能源消费总量 中的份额已超过 27%，逐渐接近三成。 由于我国是一个发展中国家，人口众多，人均能源资源相对匾乏。人均耕地只有世 界人均耕地的 1/3，水资源只有世界人均占有量的 1/4，已探明的 煤炭储量只占世界储 量的 11%，原油占 2.4%。每年新建建筑使用的实心粘土砖，毁掉良田12 万亩。物耗水 平相较发达国家， 钢材高出 10%-25%，每立方米混凝土多用 水泥 80 公斤，污水回用率仅为 25% 。国民经济要实现可持续发展，推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。 目前， 我国建筑用能浪费极其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长 的速度，如果听任这种高耗能建

5、筑持续发展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此 种浪费型需求，从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要耗费更多的人力物 力。在建筑中积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进我国国 民经济建设的发展。因此，建筑节能是贯彻 可持续发展战略 、实现国家节能规划目标、 减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。 建建筑筑节节能能技技术术途途径径一一：减减少少能能源源总总需需求求量量据统计，在发达国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65%。目前，我国的采暖空调和 照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度，因此，减少建筑的冷、热及 照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容，一般可

6、从以下几方面实现。 建建筑筑规规划划与与设设计计 面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建 筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析 专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时，根据大范围的气候 条件影响，针对建筑自身所处的 具体环境气候特征，重视利用自然环境 (如外界气流、 雨水、湖泊和绿化、地形等 )创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依 赖。具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计 (主要方法为：在建筑周围布置树木、植被、水面、假山、围墙);合理设计建筑形体 (包

7、括建筑整体体量和 建筑朝向的确定)，以改善既有的微气候 ;合理的建筑形体设计是 充分利用建筑室外 微环境来改善建筑室内微环境的关键部分，主要通过建筑各部件的结 构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时，可借助相关软件进行优 化设计，如运用天正建筑 ()中建筑阴影模拟，辅助设计建筑朝向和 居住小区的道路、绿化、室外消闲空间及利用 CFD 软件，如： PHOENICS，Fluent 等，分析室内外空气流 动是否通畅。 围围护护结结构构建筑围护结构组成部件 (屋顶、墙、 地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳 设 施)的设计对建筑能耗、环境性能、 室内空气质量 与用户所处的视觉和热舒适环

8、境有根 本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%6%，而节能却可达 20%40%。 通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少 室内热量的流失，使建筑 热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。首先，提高围护 结构各组成部件的热工性能，一般通过改变其组成材料的热工性能实行，如欧盟新研制 的热二极管墙体 (低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热，可以产生隔热效果)和 热工性能随季节动态变化的玻璃。然后，根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗软件 DOE-2.0 的计算结果为指导，选择围护结构组合优化设计方法。最后，评 估围护结构各部件与组合的技术

9、 经济可行性，以确定技术可行、经济合理的围护结构。 提提高高终终端端用用户户用用能能效效率率高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正地减少采 暖、空调能耗。首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如： 热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用能源管理和监控系 统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量 周边环境的温、湿度和 日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖 通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。 如美国一般鼓励采用 “能源之星”的产品，而

10、 澳大利亚对耗能大的家电产品实施最低能 效标准(MEPS)。 提提高高总总的的能能源源利利用用效效率率 从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中，能源损失很大。因此， 应从全过程(包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用 )进行评价，才能全面反 映能源利用效率和能源对环境的影响。建筑中的能耗设备，如空调、热水器、洗衣机等 应选用能源效率高的 能源供应。例如，作为燃料，天然气比 电能的总能源效率更高。 采用第二代能源系统，可充分利用不同品位热能，最大限度地提高能源利用效率，如热 电联产(CHP)、冷热电联产 (CCHP)。 实实现现建建筑筑节节能能技技术术途途径径二二：利利用用新新能

11、能源源在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常 规的可再生能源，包括有 太阳能、地热能、 风能、生物质能等。人们对各种 太阳能利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，使太阳能初步得到一些利用，如： 作为太阳能利用中的重要项目， 太阳能热发电 技术较为成熟，美国、 以色列、澳大 利亚等国投资兴建了一批试验性太阳能热发电站，以后可望实现太阳能热发电商业化; 随着太阳能光伏发电 的发展，国外己建成不少光伏电站和 “太阳屋顶”示范工程， 将促进并网发电系统快速发展 ;目前，全世界已有数万台 光伏水泵在各地运行 ;太 阳热水器技术比较成熟，已具备相应的技术标准和规范

12、，但仍需进一步地完善太阳热水 器的功能，并加强 太阳能建筑一体化建设 ;被动式太阳能建筑 因构造简单、造价低， 已经得到较广泛应用，其设计技术已相对较为成熟，已有可供参考的设计手册;太阳 能吸收式制冷技术出现较早，目前已应用在大型空调领域;太阳能吸附式制冷 目前处于 样机研制和实验研究阶段 ;太阳能干燥和 太阳灶已得到一定的推广应用。但从总体而 言，目前太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度也较低，仍需要继续深 入广泛地研究。在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和 热水供应;另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线山区和易引

13、起强风的高层建筑，在 英国和香港已有成功的工程实例，但在建筑 领域，较为常见的 风能利用形式是自然通风方式。 建建筑筑节节能能新新技技术术理想的节能建筑应在最少的 能量消耗下满足以下三点，一是能够在不同季节、不同 区域控制接收或阻止太阳辐射 ;二是能够在不同季节保持室内的舒适性 ;三是能够使室 内实现必要的通风换气。目前，建筑节能的途径主要包括：尽量减少不可再生能源 的 消耗，提高能源的使用效率 ;减少建筑围护结构的能量损失 ;降低建筑设施运行的能耗。 在这三个方面，高新技术起着决定性的作用。当然建筑节能也采用一些传统技术，但这 些传统技术是在先进的试验论证和科学的理论分析的基础上才能用于现代

14、化的建筑中。 减减少少能能源源消消耗耗，提提高高能能源源的的使使用用效效率率 为了维持居住空间的环境质量，在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度，在炎热 的季节需要制冷以降低室内的温度，干燥时需要加湿，潮湿时需要抽湿，而这些往往都 需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲，应提高供暖(制冷)系统的效率，它包括设 备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。 这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营 管理模式等方面采用高新技术。如目前在 供暖系统节能方面就有三种新技术： 利用 计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进行合理分配，既改善了

15、供暖质量，又节 约了能源;在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀，用户可根据需要消耗和控制 热能，以达到舒适和节能的双重效果 ;采用新型的 保温材料包敷送暖管道，以减少管 道的热损失。近年来低温地板辐射技术己被证明节能效果比较好，它是采用交联聚乙烯 (PEX)管作为通水管，用特殊方式双向循环盘于地面层内，冬天向管内供低温热水(地 热、太阳能或各种低温余热提供 );夏天输入冷水可降低地表温度 (目前国内只用于供暖 ); 该技术与对流散热为主的散热器相比，具有室内温度分布均匀，舒适、节能、易计量、维护方便等优点。 减少建筑围护结构的能量损失 建筑物围护结构的能量损失主要来自三部分： 外墙;门窗;

16、屋顶。这三部分的 节能技术是各国建筑界都非常关注的。主要发展方向是，开发高效、经济的保温、隔热 材料和切实可行的构造技术，以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。 外外墙墙节节能能技技术术 就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适 应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或 钢筋混凝土作为承重结构，与 保温隔热材料 复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、 隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙 烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及 胶粉聚苯颗粒 浆料等。这些材料的生 产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。值得一提的 是胶粉聚苯颗粒浆料，它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表 面，形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成，而胶粉料掺有大量的粉煤灰，这是一种废物利用、节能环保的材料。墙体的复合技术有内附保温层、 外附保温层和夹心保温层三种