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1、第七讲 建筑能源应用工程概论,建筑与环境学院 2013.09,建筑环境与能源应用工程专业概论,第七讲 提纲,7.1 电能的应用 7.2 燃气的应用 7.3 建筑新能源的应用 7.4 建筑节能,专业概论,7.1 电能的应用,在建筑中电力能源的应用主要是：照明、设备和动力设备三种形式。,电发明于19世纪70年代，掀起了第二次工业化高潮。电力是由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电力生产与消费系统。电能是建筑中应用最普遍的一种能源形式，日常生活都离不开它，如电视，电脑，冰箱，洗衣机，音响，电风扇，家用空调，电暖气等。,7.1电能的应用照明耗电,现代建筑照明在随处可见，许多照明已经成为凸 显建筑
2、或城市的个性，彰显建筑的魅力的工具。,电光源，一般分为： 1 热辐射光源(如白炽灯、卤钨灯等)、 2 气体放电光源(如荧光灯、高压汞灯、高（低）压钠灯、金属卤化物灯和氙灯等) 3 半导体光源三大类(如LED灯)。,7.1 电能的应用设备耗电,建筑设备能耗是指通过用电设备耗电，主要分为： 机电设备、电热设备和电子设备。,7.1 电能的应用动力设备耗电,动力设备主要是指以三相电的使用为主、依靠电动机进行传动的耗能设备。建筑中常用的动力设备有电梯、集中空调机组、水泵等。,电梯 中央空调冷水机组 冷热水泵,7.2 燃气的应用,气是气体燃料的总称，它能燃烧而放出热量，供城市居民和工业企业使用。燃气的种类
3、很多，主要有天然气、人工燃气、液化石油气和沼气。,城市燃气管道,7.2 燃气的应用燃气采暖,采暖可以分为：分散式采暖和集中式采暖,燃气壁挂采暖炉的分散式采暖原理图,立式燃气锅炉和卧式燃气锅炉,7.2 燃气的应用燃气空调制冷,燃气空调制冷应用方式主要分为三种：一是利用天然气燃烧产生热量的吸收式冷热水机组，主要是燃气直燃机；二是利用天然气发动机驱动的压缩式制冷机，主要是燃气家用空调；三是利用天然气燃烧余热的除湿冷却式空调机。,7.2 燃气的应用燃气空调制冷,直燃机制冷+生活用水系统图,7.2 燃气的应用炊事及热水供应,燃气炊事主要利用燃气灶，所谓燃气灶，是指以液化石油气、人工煤气、天然气等气体燃料
4、进行直火加热的厨房用具。,燃气热水供应以燃气作为燃料，通过燃烧加热方式将热量传递到流经热交换器的冷水中以达到制备热水的目的。,7.2 燃气的应用炊事及热水供应,燃气热水器的内部构造图,7.3 建筑新能源的应用,随着能源问题的日益突出，以环保和可再生为特质的替代能源越来越得到各国的重视。我们把这样的替代能源称为新能源。包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等。此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用。,中国可以形成产业的新能源主要包括风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。,7.3 建筑新能源太阳能,太阳能是一
5、种取之不尽用之不竭的可再生新能源，太阳能的利用有光热转换和光电转化两种方式。,太阳能热水系统,按结构形式分为： 1 真空管式太阳能热水器 2 平板式太阳能热水器,真空管式太阳能热水器和基本原理图,平板式太阳能热水器和其构造图,7.3 建筑新能源太阳能,被动式太阳能建筑,被动式太阳能建筑是利用的物理原理是温室效应。 温室效应就是波长较短的太阳辐射能顺利透过而波长较长的热辐射被阻挡或吸收的现象。,被动式太阳能建筑冬天供热和夏天通风的原理图,7.3 建筑新能源太阳能,建筑一体化光伏系统（BIPV）,建筑一体化光伏（BIPV）系统是应用光伏发电的一种新概念，是太阳能光伏系统与现代化建筑的完美结合。,荷
6、兰PV防水屋面盖板的零能建筑 深圳园博会屋顶光伏系统,7.3 建筑新能源浅层地热能应用,地源热泵是一种利用地热能源（包括地下水、土壤或地表水等的能量）的既可供热又可制冷的高效节能系统。,地源热泵夏季工况 地源热泵冬季工况,地源热泵垂直埋管系统图 地源热泵水平埋管系统图,7.3 建筑新能源生物质能应用,物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。,将适合于能源利用的生物质分为： 林业资源、 农业资源、 生活污水、 工业有机废水、 城市固体废物和畜禽粪便等五大类,小型沼气利用图,7.3 建筑新能源生物质能应用,安徽省大唐生物质发电厂 内蒙古乌海市生活垃圾处理厂,7.
7、4 建筑节能,新能源的利用从源头上缓解了能源危机和缓解问题，真正解决能源问题还需要减少建筑能源的消耗量，所谓的“开源节流”。,目前，建筑能耗是我国的总能耗的30%、空调采暖能耗的占建筑能耗的较大的比例，因此就节约能源而言，建筑节能无疑是节约能源最有效的途径之一，减少空调能耗就为建筑节能的重中之重。,7.4 建筑节能,自然通风技术,昼间海风有海上吹到陆地 夜间海风有陆地吹到海上,努阿图国家会议中心平面和立面图,自然通风是利用自然风压、空气温差（热压）、密度差等对室内进行通风的方式。,7.4 建筑节能,建筑围护结构节能技术,墙体的保温隔热技术,屋顶保温隔热技术,倒置式保温隔热屋面体系。 绿化屋面 其他类型节能屋顶,门窗节能技术,门窗节能技术 遮阳技术 幕墙技术,7.4 建筑节能,墙体自保温构造示意图,倒铺保温屋面用砾石做保护,种植屋顶,呼吸式玻璃幕墙,7.4 建筑节能,自然采光技术,速滑馆自然采光效果图 商场天顶自然采光室内效果图,7.4 建筑节能,建筑余热回收技术,排风热回收系统图和原理图,建筑中有可能回收的热量有排风热（冷）、内区热量、冷凝器排热量等。,7.4 建筑节能,温湿度独立调控空调,比常规空调系统节能30%左右,
