建筑节能简介.doc

建筑节能知识(建筑节能简介)编写时间：2009年09月建筑节能简介一、我国建筑能耗状况目前，我国城乡既有建筑面积约450亿m2，这些建筑在使用过程中，其采暖、空调、通风、炊事、照明、热水供应等方面不断地消耗大量能源。建筑能耗占全国能耗总消费的比重已超过27.5。尽管在建筑节能方面过去已作了很大努力，至2004年在我国城乡建筑中只有3.2亿m2可算作是节能建筑，其余99以上的既有建筑仍属于高耗能建筑。一般普通居民住宅的用电能耗为1020KWh/m2年，供暖能耗约为2045KWh/ m2年。在北方，采暖能耗折合标准煤为20/m2年，为北欧相同气候条件下建筑采暖能耗的24倍。在大型公共建筑中，商场的电耗为210-300 KWh/ m2年。写字楼和星级酒店为100-200 KWh/ m2年，有的大型公共建筑全年平均耗电高达350 KWh/ m2年。在大型公共建筑电耗中，空调制冷和采暖系统用电占5060，照明用电占2030，办公、电梯和其它设备用电占1030。与气候条件接近的发达国家相比，我们所建建筑单位面积的能耗是他们的3倍，而室内舒适程度却远不如人。近几年空调建筑有了很大发展，特别是公共建筑多数都安装了空调，炎热夏季，城市电网高峰负荷有1/3用于空调制冷。随着人民生活水平的提高，各类建筑的继续增加（预计到了2020年，我国城乡还将新增建筑300亿m2，），空调建筑的进一步普及，空调负荷必将持续增长。预计到2020年，全国制冷电力负荷将达到1.8亿KW，相当于10个三峡电站满负荷出力。照明能耗在各个国家的总发电量中占有根大比重。目前我国照明耗电约占全国总发电量的1012。据2001年统计，我国当年发电总量14332.5亿度，年照明电耗达1450-1700亿度。某些建筑为了追求装饰效果，还在继续使用白炽灯。在照明光源中白炽灯的发光效率最低，只有23，发光强度10Lm/W。而高效三基色荧光灯的发光效率是白炽灯的5-10倍，发光强度可达75Lm/W以上。为此照明节能也有相当余力。我国建筑能耗过高的原因可以归结为：1、建筑的围护结构（墙体、门窗、幕墙、屋面、地面）保温和隔热性能不良。特别是我国现有建筑的门窗幕墙传热系数普遍偏大，K值高达66.5WK。空气渗漏严重，而且大多数建筑无遮阳设施。大量的调查和测试表明，太阳通过透明幕墙和窗进入室内的辐射热量是造成夏季室内过热的主要原因。先进的断热铝合金窗LOW-E中空玻璃的K值仅为2.5-3WK。2、能量在传输和转换的各个环节效率不高。冷热源设备本身的效率偏低，如采暖燃煤锅炉的热效率只有55左右，单元式空调机组的COP值在2左右，风冷热泵的COP也只有3左右。冷热媒介质在传输和转换过程中的效率也不高。3、设备的运行、维护、管理存在很多不足。二、开展建筑节能的重要意义建筑的一个重要特点是使用周期长，一旦建成，采暖、空调、照明等用电会长期消耗下去。如要改造，则要消耗很多的资源。因此，今天规模巨大的高耗能建筑不仅在当前大量浪费能源，而且将使今后许多年继续大量浪费下去，会给国家经济社会发展带来很大负担。许多发达国家从1973年世界性石油危机开始，就意识到建筑节能的极端重要性，纷纷下决心大力建造节能效率越来越高的建筑。在建筑物舒适性不断提高的同时，新建建筑的单位面积能耗已降至30年前的1/5-1/3。同时对既有建筑开展了大规模的高标准的节能改造。其结果是，这些国家尽管建筑总量继续增加，舒适性不断改善，而建筑总能耗却很少增长，甚至还有所减少，从而缓解了国家的能源需求。我们国家是一个能源紧缺的国家，虽然国家在大力发展天然能源、生物能源、再生能源和核能源，也有新的能源储备不断发现，但随着国民经济的持续发展，人们文化、物质生活水平的不断提高，对能源的需求也在不断增加，能源储备不能满足能源消费的增长。目前我国能源消耗有50需要进口。如果我们还继续大量建造高能耗建筑，将会导致国家能源无法支撑，后果不堪设想。也背离可持续发展战略，背离科学发展观。能源问题已经成为制约我国经济和社会发展的重要因素，而建筑能耗必将对我国的能源消耗造成长期的巨大影响。要解决建筑能耗问题，根本出路是坚持节约优先的方针，大力推进节能降耗，提高能源利用效率。在严峻的能源形势下，党中央、国务院从战略高度明确指出：要大力发展节能、省地、环保型建筑，注重能源资源节约和合理利用，全面推广和普及节能技术，制订并强制推行更加严格的节能、节水、节材标准。为在建筑领域认真贯彻落实党中央、国务院的决策精神，围绕建筑节能，建设部组织制订并发布实施一批针对建筑节能工程设计、采暖通风与空调设计及建筑照明设计等标准规范，如公共建筑节能设计标准、民用建筑节能设计标准、住宅性能评定技术标准、建筑照明设计标准，今年又发布了建筑节能工程施工质量验收规范等，不断强化建筑节能的技术要求。这些标准规范对建筑节能的设计、施工、检验、调试及验收作了详细规定，对指导建筑节能活动将发挥重要作用。三、建筑节能的实施建筑节能是一项复杂的系统工程，涉及规划、设计、施工、使用维护和运行管理等方面，影响因素复杂，单独强调某一方面都难以综合实现建筑节能目标。通过节能标准的制订并严格贯彻执行，可以统筹考虑各种因素，在节能技术要求和具体措施上做到全面覆盖、科学合理、协调配套。建筑节能标准是实现建筑节能技术的依据和准则，认真执行建筑节能标准是现阶段要做好建筑节能工作的基本目标和要求。建筑节能设计标准是建造节能建筑的基本技术依据，是实现建筑节能目标的基本要求，其中强制性条文规定了主要节能措施、围护结构热工参数指标、能耗指标限值，考虑了经济和社会效益等方面的要求，必须严格执行。建筑节能工程施工质量验收规范的发布实施，进一步完善了国家有关建筑节能的标准体系，不仅为建筑节能工程的施工、质量验收提供了统一的技术要求，也为落实建筑节能设计标准和有关建筑节能的要求提供了有力的技术保障和具有可操作性的技术手段，对强化建筑节能管理、保障建筑节能工程质量，实现建筑节能的目标和要求等，都具有重要的意义和作用。切实加强对建筑节能标准的学习和人员培训，是贯彻落实建筑节能标准的重要措施。是确保标准中的有关规定得到准确理解和掌握的有力保证。根据建设部相关文件要求，贯彻执行建筑节能标准要明确各方责任，从建设、勘察、设计、施工、监理、竣工验收等各环节，加强对标准实施的监督和管理。中华人民共和国节约能源法明确规定：“固定资产投资工程项目的设计和建设，应当遵守合理用能标准和节能设计规范。达不到合理用能标准和节能设计规范要求的项目，依法审批的机关不得批准建设；项目建成后，达不到合理用能标准和节能设计规范要求的，不予验收。”设计单位要遵循建筑节能法规、节能设计标准和有关节能要求，严格按照标准和要求进行节能设计，设计文件必须完备，保证设计质量。施工图设计文件审查机构要严格按照节能设计标准进行审查，在审查报告中单列是否符合节能标准的章节，对不符合的，施工图设计文件审查结论应为不合格。施工单位要按审查合格的设计文件和节能施工技术标准的要求进行施工，确保工程施工符合节能标准和设计质量要求。监理单位要依据法律、法规以及节能技术标准、节能设计文件、建筑节能工程施工质量验收规范，对节能工程建设实施监理。监理单位应对建筑节能工程承担监理责任。对于未按节能标准要求施工或节能工程验收不合格的民用建筑工程，不得予以备案或交付使用。根据建设部办公厅通知要求，建筑节能工程施工质量验收规范从2007年10月1日开始实施后，开工建设的民用建筑工程，以及已开工建设但建筑节能分部工程尚未开始施工的，应严格按照规范的要求或相应的地方标准进行施工质量验收，不符合强制性标准条文规定或验收不合格的民用建筑工程，不得予以备案或交付使用。对规范实施前已开工建设且节能分部工程已开始施工的民用建筑工程，具备条件的可以按照规范进行施工质量验收。四、建筑节能目标公共建筑节能设计标准规定：“在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。”标准所提出的50%节能目标，是以20世纪80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础，称谓“基准建筑”。基准建筑是将设计建筑的围护结构、暖通空调设备及系统、照明设备等的热工参数、效率参数，都按当时情况选取，在保持与目前标准规定的室内环境参数相同的条件下，计算“基准建筑”全年的暖通空调和照明能耗，将它作为100%。再将这“基准建筑”按本标准进行参数调正，即围护结构、暖通空调、照明参数均按本标准规定的限值进行设定，计算其全年的暖通空调和照明能耗，应该是50%。标准所要求的节能50%的目标，由改善围护结构热工性能、提高空调采暖设备和照明设备效率来分担。由于我国地域广阔，南北方气候条件不同，围护结构分担的节能率约25%13%；空调采暖系统分担节能率约20%16%;照明设备分担节能率约7%18%。公共建筑节能设计标准对建筑、热工及采暖、通风和空调设计中应该控制的与能耗有关的指标和应采取的节能措施做出了规定。照明设备效率和节能目标参数应按建筑照明设计标准GB50034-2004的规定执行。公共建筑涉及的专业较多，相关专业均制订有相应的标准，并作出了节能规定。在进行公共建筑节能设计时，除应符合本标准外，尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。按气候分区的划分，江苏省除徐州市外，都属于夏热冬冷地区，按规范要求，建筑节能应达到50%的水平。江苏省居住建筑热环境和节能设计标准规定，有条件时宜达到节能65%以上，寒冷地区应达到建筑节能65%的水平。五、公共建筑节能设计标准主要内容及其特点公共建筑涉及面广、体量大、类型多、结构复杂，而且能耗高、节能潜力大。因此，在公共建筑节能设计和施工中，贯彻执行公共建筑节能设计标准是一项政策性、技术性、经济性很强的综合性系统工程。公共建筑节能设计标准是在广泛搜集国内外有关标准和科研成果、深入开展调查研究的基础上，结合我国公共建筑建设、使用和管理的实际，对照了ASHRAE90.1-2001美国节能标准而编制的。主要内容有：规定了室内集中采暖系统和空气调节系统室内环境节能设计参数；对建筑围护结构的热工参数，如传热系数、遮阳系数规定了限值；对集中采暖的供热方式、空调系统的供风方式作了规定；对采暖、空调冷热源设备的选用作了强制性规定；对冷热源设备的能效比性能系数及冷热媒传输介质的传输效率规定了限制。其特点有：1、标准应用两条途径（方法）来进行建筑围护结构节能设计。规定性方法：如果所设计建筑的体形系数、窗墙比、天窗面积比在标准规定的范围内，可以按所设计建筑所在地区查取标准中的相关表格，取得围护结构各部分的传热系数和玻璃遮阳系数限值，按限值设计建筑节能构造。如果所设计建筑的体形系数、窗墙比、天窗面积比大于标准规定的范围，那就必须使用权衡判断法来判定围护结构的总体热工性能是否符合节能要求。具体做法是先计算参照建筑在规定条件下的全年采暖和空调能耗，然后调正建筑节能构造，计算在相同条件下设计建筑全年采暖和空调能耗，如果计算结果小于或等于参照建筑的采暖、空调能耗，则判定围护结构的总体热工性能符合节能要求。2、对透明幕墙进行限制，规定窗墙面积比0.7。由于透明幕墙具有通透明亮的光影效果，使建筑具有现代、豪华、美观大方、采光效果好等优点，体现出现代建筑的时代感，因此，近年来公共建筑的窗墙比面积有越来越大的趋势。与非透明的外墙相比，大部分透明的幕墙热工性能是比较差的，就我国目前典型的公共建筑围护部件而言，窗和透明幕墙的能耗约为墙体的3倍，屋面的4倍，约占建筑围护结构总能耗的40%50%。所以设计标准不提倡在建筑立面上大规模地应用玻璃（或其它透明材料）幕墙，如果希望建筑的立面有玻璃的质感，提倡使用非透明的玻璃幕墙，即玻璃的后面仍然是保温隔热材料或普通墙体。如果设计建筑立面使用了大面积透明幕墙时，应选用适宜的幕墙构造和玻璃材料，使幕墙的传热系数和玻璃的遮阳系数符合设计规范的规定。3、强调了采暖、空调设备的能效比，规定了风机单位风量的耗能限值。我们国家已颁布执行冷源（电驱动）最低性能系数的产品国家标准，它们的性能系数必须达到规定的限值。产品标准将机组的能效比规定5个等级，第5级产品是未来淘汰的产品，第3、4级代表我国目前的平均水平，第2级代表节能型产品，第1级是企业的目标。采暖空调系统在公共建筑中是能耗大户，而空调冷热源机组的能耗又占整个空调、采暖系统的大部分，约60%70%。在大型公共建筑中，特别是建筑面积在2万以上的公共建筑中，不宜采用小型的空气源热泵机组和变冷媒流量多联机组，应采用COP4.0以上的水冷机组。设计标准规定冷水机组、螺杆机组、单元式空气调节机的性能系数平均确保第4级，对水冷式离心机组规定应达到第3级，活塞式/涡旋式机组仍然规定可使用最低第5级。4、综合部分负荷性能系数（IPLV）的引入在考核冷水机组的满负荷性能系数的同时，也需考虑机组的部分负荷指标，只有这样才能更准确的评价机组的能效和建筑的耗能情况。一般情况下，满负荷运行情况在整台机组的运行寿命中只占1%5%。空调实际负荷大部分时间只有设计负荷的40%80%。水冷机组全年部分负荷效率直接影响机组的能耗。部分负荷性能系数是制冷机组在部分负荷下的性能表现，实际上就是衡量机组性能与系统负荷动态特征的匹配，所以综合部分负荷性能系数更能反映单台冷水机组的真正使用效率。综合部分负荷性能系数（IPLV）的概念起源于美国，1986年开始应用。公共建筑节能设计标准参照了美国节能标准ASHRAE90.1-2001，根据我国气候条件和我国主要类型公共建筑的运行情况（不同负荷全年运行小时数）及我国主要空调设备产品部分负荷性能系数值，提出不同类型水冷机组推荐的综合部分负荷性能系数规定值。5、与国外相应标准的比较：建筑节能设计的途径（方法）与国外标准基本相同。围护结构热工参数的限值，美国节能标准对屋面的传热系数0.36W/（K）、遮阳系数（0.41/0.53）、窗墙比0.5，限值要求比我国标准高，其余热工参数限值基本类同。制冷机组最低效能比，美国节能标准对水冷活塞式制冷机组最低COP4.2，水冷涡旋式和螺杆式机组COP4.455.50，水冷离心机组COP5.006.10，其限值要求比我们标准高。六、建筑节能工程施工质量验收规范主要内容及其特征围绕建筑节能，建设部组织制定并发布实施了一批建筑节能标准、规范，强化了对建筑节能的要求，但这些标准规范涉及施工质量验收的内容很少。建筑节能施工质量验收规范是第一部以达到建筑设计要求为目标的施工质量验收规范。本规范共15章，244条条文。其中主控项目101条，一般项目43条，强制性条文20条，设有3个附录。建筑节能工程是一个完整的分部工程，下分10个分项工程。每个分项工程检验批的划分及主要验收内容在条文中作出具体规定，新的验收规范具有5个明显的特征：1、验收规范将建筑节能工程作为单位建筑工程中的一个完整的分部工程，纳入建筑工程质量验收体系。使涉及建筑节能工程的设计、施工、验收和管理等多方面的技术要求有了充分依据，形成从设计到施工和验收的闭合循环。使建筑节能工程的质量在各个环节得到有效控制。同时，规范还特别强调了四抓：抓设计文件的执行力、抓进场材料和设备的质量、抓施工过程的质量控制、抓系统的调试与运行检测。2、规范中的20条强制性条文，既涉及施工中的过程控制，又有建筑设备专业的调试和检测，是建筑节能工程验收的重点；强制性条文强调：“单位工程竣工验收应在建筑节能分部工程验收合格后进行。”即建筑节能验收是单位工程验收的先决条件，具有“一票否决权”。“建筑节能工程应按经审查合格的设计文件和经审查批准的施工方案施工。”“设计变更不得降低建筑节能效果。当设计变更涉及节能效果时，应经原施工图设计审查机构审查，在实施前办理设计变更手续，并获得监理或建设单位的确认。”3、规定了对进场材料和设备的质量证明文件进行核查，并在附录A中对各专业主要节能材料和设备进行施工现场见证取样复试的项目和要求作了详细规定。其中，墙体节能工程和屋面与地面节能工程所使用的保温隔热材料，其导热系数、密度、抗压强度或压缩性能、燃烧性能；幕墙节能工程使用的保温隔热材料，其导热系数、密度、燃烧性能；幕墙玻璃的传热系数、遮阳系数、可见光透射比、中空玻璃露点；建筑外墙的气密性、保温性能、中空玻璃露点、玻璃遮阳系数和可见光透射比；低压配电系统选择的电缆、电线截面和每芯导体电阻值等性能参数指标必须符合设计要求，并以强制性条文的形式进行规定，必须达到。4、规定了工程验收前，