《建筑节能材料》PPT课件.ppt

建筑节能技术与节能材料,制作人：宋天伦等 专业：材料物理 主要问题： 1.我国现行的绿色建筑，建筑节能相关技术标准及规范。 2.从材料角度分析绿色建筑如何实现节能，节水，节材？,绿色建筑的满足条件,“一个前提”是“全寿命周期”，这是绿色建筑的基础。即从原材料生产和运输、建筑选址、场地规划、建筑设计、建筑施工、运行管理到建筑拆除与再利用的整个周期内都能实现“绿色”，这样才能实现可持续发展，这样的建筑才能称为绿色建筑。 “三个基本要素”分别是“健康和舒适的空间环境”“节约资源”“与自然的融合”。这三个基本要素又分别包含了若干的因素，所有这些因素协调互补，共同构成了对绿色建筑的本质要求。另外，在强调绿色建筑要素的同时，还有一个原则是不能被忽略的因地制宜，即绿色建筑的建设必须与所在国家、地区的条件相适应。不同国家或地区由于在气候、资源、经济、自然环境和文化等方面可能存在较大差别，不能要求全世界的绿色建筑都采用同样的技术，达到同样的标准。即使在我国不同地区发展绿色建筑时，也不能脱离当地的实际情况而盲目采用不适宜的技术和标准。,2,3,我国现行的绿色建筑，建筑节能相关技术标准及规范.,1、民用建筑热工设计规范GB50176-1993 2、民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ26-1995 3、住宅建筑节能设计标准DG/TJ08-205-2000 4、既有采暖居住建筑节能改造技术规程JGJ129-2000 5、采暖居住建筑节能检验标准JGJ132-2001,4,6、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001 7、太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范GB/T18713-2002 8、住宅建筑围护结构节能应用技术规程DG/TJ08-206-2002 9、城市热力网设计规范CJJ34-2002 10、采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 11、建筑照明设计标准GB50034-2004 12、地面辐射供暖技术规程JGJ142-2004 13、城市环境（装饰）照明规范DB31/T316-2004 14、公共建筑节能设计标准DGJ08-107-2004 15、黄浦江两岸滨江公共环境建设标准DB31/T317-2004 16、住宅建筑节能检测评估标准DG/TJ08-801-2004,5,17、公共建筑节能设计标准GB50189-2005 18、地源热泵系统工程技术规范GB50366-2005 19、民用建筑太阳能热水系统应用技术规范GB50364-2005 20、住宅性能评定技术标准GB/T50362-2005 21、外墙外保温工程技术规程JGJ144-2005 22、绿色建筑评价标准GB/T50378-2006 23、民用建筑太阳能应用技术规程（热水系统分册）DGJ08-2004A-2006 24、外墙外保温专用砂浆技术要求DB31/T366-2006 25、大型商场、超市空调制冷的节能要求SB/T10427-2007,6,从材料角度分析绿色建筑如何实现节能，节水，节材？,一、围护结构节能技术 二、能源系统节能控制技术 三、热泵技术。 四、采暖末端装置可调技术 五、新风处理及空调系统的余热回收技术 六、独立除湿空调节电技术 七、各种辐射型采暖空调末端装置节能技术 八、建筑热电冷联产技术 九、相变贮能技术 十、太阳能一体化建筑 十一、建筑能耗评估方法 十二、采用节能产品,7,太阳能一体化应用,8,建筑节能示范项目鸟瞰图,9,以北京奥运会为例：,北京奥运以“绿色奥运”为三大理念之一，在奥运场馆建设之初就着手于太阳能、风能等可再生清洁能源开发、利用等方面的工作。 北京奥运工程已成为太阳能运用的经典之作：国家体育场、国家体育馆、五棵松篮球馆等场馆和设施采用了太阳能光伏并网发电系统；利用太阳能为路灯、庭院灯、草坪灯、电子显示屏和热水器等提供能量。此外，北京周边的官厅、辉腾锡勒两座风力发电场，河北张北单晶河20万千瓦国家特许权风力发电项目将为2008年北京奥运会提供绿色清洁能源，北京奥运场馆20%的用电将由风能提供。,1.国家体育馆等太阳能光伏并网发电系统,国家体育馆100千瓦太阳能光伏并网发电系统采用了我国自主研发太阳光伏并网逆变器。太阳光伏并网逆变器是将太阳光伏发出的直流电压经逆变器逆变成与电网电压同频同相的交流电，直接给电网供电的设备，是光伏电站中最关键的设备之一。 北京奥运工程中，共有7个场馆及设施建设了太阳能光伏电站，总装机容量约603千瓦，年发电量约60万千瓦时，相当于节约标煤240吨/年，减少二氧化碳排放624吨/年，减少二氧化硫排放5.8吨/年。 太阳能光伏并网发电具有完全零排放的清洁性、相对的安全性、长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等特点，产业化前景十分光明。北京奥运工程中太阳能光伏并网发电系统的广泛应用为今后国内的展览馆、体育馆甚至高档宾馆等工程建设发挥了良好的示范作用。,10,11,国家体育馆100kWp并网光伏电站双玻组件实景图,五棵松篮球馆太阳能电站位置图,2.奥运村太阳能热水利用系统,奥运村太阳能热水利用系统安装在奥运村屋顶太阳能集热管水平安装在屋顶花园，成为花架构件的组成部分，与屋顶花园浑然一体。共计6千平方米的太阳能热水系统，在奥运会期间为16800名运动员（悉尼15300人）提供洗浴热水的预加热；奥运会后，供应全区近2000户居民的生活热水需求。奥运村的太阳能热水系统运行后，年节约电力近1000万度、节煤2400吨，年减少排放二氧化碳700吨、二氧化硫20吨、粉尘200吨。 另外在奥林匹克网球中心、奥林匹克曲棍球中心、奥林匹克射箭场、北京射击馆、老山自行车馆、北京科技大学体育馆、朝阳公园沙滩排球场、丰台垒球场8个场馆及设施中设计了太阳能热水系统，日最大供水量590立方米。,12,3.北京官厅水库风力并网发电系统,2008年“绿色奥运”工程之一的北京官厅风电场一期工程，采用我国自主研发的具有国际先进水平的直驱永磁风力发电机组，于2008年1月18日正式并网发电，为北京市民和奥运场馆提供绿色电力。 该项目一期工程安装33台风力发电机组，总装机容量5万千瓦时，每年可提供1亿度的绿色电力，可满足10万户家庭生活用电的需求。相当于每年减少5万吨标准煤或2000万立方米天然气的使用量，可减少二氧化碳排放量10万吨、二氧化硫排放量782吨、一氧化碳11吨、氮氧化物444吨。风电场的建设对调整能源结构，积极采用绿色能源，减少大气污染方面有重要意义。,13,4.国家游泳中心等景观半导体照明(LED)系统,半导体照明（LED）属于新一代固体冷光源，它成功融合了计算机、网络通信、图像处理等技术，具有体积小、寿命长（5万小时）、亮度高、不含汞元素等其他传统光源不可比拟的优点。 LED在北京奥运会场馆建设中大放异彩，由其制作成的灯具不仅可适应水立方特殊围护结构中的安装空间，而且通过软件编程利用红、绿、蓝三基色原理产生多种颜色，为水立方营造了变幻莫测的光影奇观。此外，在国家游泳中心等奥运体育馆景观半导体照明系统也应用了LED技术。,14,15,5奥运村微能耗建筑,微能耗建筑具有两方面的含义：一是建筑物为低耗能围护结构，能耗指标非常低；二是大量使用可再生能源技术，对常规能源的消耗量非常少。北京市民用建筑节能设计标准规定的采暖指标为32瓦/平方米，奥运村微能耗建筑的采暖指标是前者的四分之一，仅为8 瓦/平方米，利用可再生能源的贡献率为65.7%，与常规建筑相比实现节能83%。 奥运村幼儿园（赛时作为运动员服务中心）就是矗立在奥运村中的一个微能耗建筑，整体设计中充分体现能源节约的原则，利用了太阳能光电光热、自然通风自然采光、地热能以及天然冷源（储存冬天的冷水为夏天供冷）等可再生能源；保温墙体、保温玻璃等高效的外围护结构的应用；微循环及自然通风、绿色照明、楼宇自控等高效节能技术，以及其他一些绿色生态技术措施等20多项先进技术，有效地减小了冷热量的散失，大大降低了建筑物能耗。,16,17,6.奥运村再生水源热泵系统,奥运村再生水源热泵系统利用热泵机组换热原理，提取清河污水处理厂的二级出水（再生水）中的温度，为奥运村提供冬季供暖和夏季制冷。经过污水处理的再生水，与热泵机组换热后再注入清河，再生水的温度在1525之间，冬夏两季，与自然温差约10以上，利用再生水自身蕴含的温差与热泵机组换热，是效率最高、稳定性最好的换热源，系统能效比达3.26，可以节约电能60%，而且不影响河道水质。 奥运村再生水源热泵系统的建成，采暖每年可替代燃煤8000余吨，减少大气排放一氧化碳180余吨、碳氢化合物3.6吨、氮氧化物30吨、二氧化硫135吨，粉尘80余吨。,18,7.地源热泵系统,国家体育场利用中间面积约平方米左右的足球场草皮下的土壤资源，设计了地源热泵冷热源系统，制冷量500KW，制热量1880KW。奥林匹克森林公园地源热泵系统示意图，分别安装在森林公园内个建筑，总建筑面积为平方米。 奥林匹克网球中心的土壤源热泵系统，利用浅层土壤中的能量作为能源，既可供暖又可制冷，总冷负荷为KW，总热负荷KW。另外，北京大学的土壤热能利用，国家游泳中心、国家体育馆、顺义奥林匹克水上公园采用了水源热泵技术，工业大学、农业大学采通过地热井利用地热。这些节能技术的应用，比采用普通中央空调节能。,19,8.充分利用自然光,1）天然光导光管应用技术 导光管应用技术是利用室外的自然光线透过采光罩导入系统内进行重新分配，再经特殊制作的导光管传输和强化后由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到室内。,20,2）自然采光 自然采光技应用就是让太阳光线经过透光顶板，即可以充分透光，又不会让光线太强，更不会形成斑点的光点影响运动员的比赛。 该技术应用在奥林匹克公园中心区、老山自行车馆、国家游泳中心、中国农业大学体育馆等北京奥运场馆及设施的设计中，力求以自然光照明，大量减低灯光照明的使用，都取到了很好的效果。,21,国家体育馆自然采光屋顶,9.国家体育场（鸟巢）等雨洪利用系统,国家体育场等雨洪利用系统的功能是将体育场用地范围内的降雨变为可用的水资源，即回收雨水和将雨水处理后回用。系统主要由雨水收集管道、贮水池、泵送系统、雨水处理系统、回用水供水系统和自动控制系统组成。主体设施大部分建设在体育场建筑室外地下，与景观体系融为一体。 在鸟巢、奥林匹克公园中心区、五棵松体育馆等15个奥运场馆及设施中应用了雨洪利用系统，年平均雨水利用105万吨,22,国家体育场雨水收集口位置图,奥林匹克中心区雨洪利用系统图,10.污水处理与中水回用系统,污水处理与中水回用系统采