建筑节能的几项关键技术 王崇.ppt

建筑节能的几项技术王崇杰 据国家最新统计 我国每年城乡新建房屋建筑面积近20亿平方米 其中80 以上为高耗能建筑 已有建筑近400亿平方米 95 以上是高能耗建筑 我国建筑能耗在能源总消耗量中所占比例已经从1978年的10 上升到2001年的27 45 根据发达国家的经验将逐步提高到35 左右 随着人民生活水平的提高 热舒适要求越来越高 也导致建筑能耗快速增长 全国建筑能耗每年约1 3 1 8亿吨标准煤 一半以上与空调和采暖有关 我国目前单位建筑面积能耗是发达国家的2至3倍 已经成为制约我国可持续发展的突出问题 因此 有效降低建筑尤其是大量民用建筑的能耗已十分重要 建筑节能应当列为节能工作的重点 我国开展建筑节能工作已有20多年的历史 制定了相应的节能技术标准 上个世纪90年代初开始在全国开展建筑节能试点工程 出台建筑节能政策并组织实施 制定了 建筑节能 九五 计划和2010年规划目标 上世纪末提出并开始实施节能50 的计划目标 目前 北京 天津等城市的居住建筑已经开始执行节能65 的标准 建筑节能技术是实现这些目标的手段保证 近几年来建筑节能技术在我国也得到迅速发展 我们引进了发达国家先进理念 引进并研发了一大批具有实用价值的科技成果 主要包括节能省地的规划与设计 减少围护结构散热 提高暖通空调系统效率 利用可再生能源和节水与照明控制等措施 节能省地的规划设计要求是 1 合理规划建设用地 少占耕地 尽可能利用荒地 劣地 坡地等 2 合理规划居住区 在保证功能和舒适度的条件下提高建筑密度 3 合理控制建筑体形 避免不必要的凸凹变化 实现土地资源的集约有效利用和减少建筑散失能量 4 充分利用地下空间 提高土地利用率 5 延长建筑寿命 减少重复建设 建筑物围护结构的节能技术主要包括以下几个方面 1 使用绿色建材 用空心砖 加气混凝土等代替实心砖 用粉煤灰等工业废渣 黄河淤泥等烧制砌块代替粘土砖 使用钢结构 木结构以便于材料的回收再利用 2 采用外墙保温隔热技术 聚氨酯外墙外保温技术 挤塑聚苯板复合胶粉聚苯颗粒外墙外保温隔热技术 膨胀聚苯板复合胶粉聚苯颗粒外墙外保温隔热技术是国内目前较为成熟的墙体保温技术 能够有效降低外墙体的热传递 3 具有高效保温和吸收太阳能性能的外窗系统 以双层 三层 中空 充气 低辐射玻璃为主 采用具有良好气密性 水密性 保温隔热性 抗风压性能的塑料窗框 配合优质的外遮阳系统 4 屋面保温系统 保温隔热防水一体化设计 以聚氨酯 挤塑聚苯板 膨胀聚苯板为主要保温隔热材料 采用植被屋面 降低夏季高温对室内的影响 同时净化环境 5 遮阳系统 具有遮阳板 遮阳帘 遮阳百叶等多种形式 能起到密闭 通风 隔热 防盗等作用 夏季遮阳兼顾冬季保温 绚丽的色彩还能美化建筑外观 6 利用具有调温性能的相变储能蓄热材料对室温进行调节 有效改善室温波动大的状况 尤其是对于玻璃幕墙作围护结构的现代建筑来说 相变材料能够增强墙体 楼板等结构的蓄热能力 冬夏两季都能发挥作用 暖通空调系统的节能技术主要有 1 提高供热系统运行效率 合理提高锅炉负荷 改善锅炉运行状况 采用管网水平衡技术 加强供热管道保温 2 低温辐射采暖致冷系统 利用天棚或地面采暖和制冷 冬季以28 的温水向室内送暖 夏季以19 的凉水进行低温辐射 冷热辐射温度接近或等于室内的舒适温度上下限 3 健康新风系统 采用低交换率 小温差的地面送风式空调技术和设备代替大功率 大温差的上给上排式空调设备 4 采用热量回收系统 通过通风管将各房间空气收集起来 与新风交换显热 预热新鲜空气后的污浊空气由设在屋顶部的风机抽出排放 实现健康的通风换气 5 使用温湿度独立控制的空调系统提高冷源效率 改善空气质量 将室外新风除湿后送入室内 用于消除室内产湿 并满足新鲜空气的要求 同时用独立的水系统使18 20 的冷水循环 通过辐射或对流型末端来消除室内显热 6 通过各种热泵技术提升低品位热能的温度 为建筑提供热量 主要包括热泵型家庭热水机组 空气源热泵 地下水水源热泵 污水水源热泵和地埋管式土壤源热泵 可再生能源主要包括太阳能 风能 水能 生物质能 地热能和海洋能等 在建筑中 可以用太阳能采暖 发电 热水 制冷 风能发电 用沼气作燃料 用地热采暖 其中太阳能应用最广泛 造价适中 技术也较为成熟 太阳能在建筑中的应用主要包括光电 光热两个方面 也可以与建筑综合设计结合 实现产出最大化 利用最优化 热利用技术仍以传统手法为主 主要有结合场地设计的被动式太阳能采暖设计 通过建筑设计创造良好条件 利用热压加强自然通风的通风设计等 近来出现的新手法是根据各地域的不同情况在高智能技术基础上创造的双层呼吸幕墙等性能优良的围护结构 还有根据热工分析划分建筑平面区域 使建筑功能与太阳能的特性相一致的设计 以及反光板 导光管 可调遮阳板 金属集热板 导风板 相变材料等构配件和材料等 这些都是太阳能利用新技术 在热利用中 太阳能热水器发展最快 目前我国已经成为世界上最大的太阳能热水器产销国 光电转换方面 建筑业的研究热点是利用光伏技术发电 在屋顶 瓦片内安装光伏电池 近来还出现了光伏幕墙 预测到本世纪中叶 太阳能光伏发电将达到占世界总发电量的10 20 成为人类基础能源之一 另外 太阳能空调制冷 太阳能纳米光催化室内空气净化技术 太阳能纳米光催化饮用水净化技术等都在研究之中 智能照明系统可借助各种不同的 预设置 控制方式和控制元件 对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理 实现良好的节能效果 不但能节约用电 还能有效延长照明灯具使用寿命 减少灯管更换频率 从而降低照明系统的运行维护费用 目前 我国的建筑节能技术发展趋势表现在 大力加强建筑节能的科学研究 发展新的建筑节能技术 采用新的节能材料和设备 与此同时 还必须重视节能试点建筑以至节能园区的示范和推广作用 例如山东建筑工程学院与加拿大国际可持续发展中心 ICSC 合作 共同进行了生态建筑的研究 以山东建筑工程学院新校区二期工程学生公寓 梅园1号 西翼作为研究实例 该部分为砖混结构 共6层 占地390平方米 建筑面积2300平方米 长22米 进深18米 高21米 72个房间 均为四人间作为研究生男生宿舍 根据气候特点 梅园一号西翼包括了太阳墙采暖体系 太阳能烟囱通风体系 太阳能热水体系 太阳能光电转换体系 地板低温辐射采暖体系 外墙保温体系 热能自动控制体系 室内新风换气体系 夏季遮阳体系 中水体系 楼宇自动化控制体系 环保建材体系等多种生态建筑设计理念与措施 堪称生态公寓 世界银行曾在 中国促进建筑节能的契机 的报告中提出 从2000年到2015年是中国民用建筑发展鼎盛期的中后期 预测到2015年民用建筑保有量的一半是2000年以后新建的 由于 中国没有注重建筑节能 从而导致每年新增7亿 8亿平方米不节能的住宅和商业建筑 这些建筑