节能宣传周材料

第 1 页 共 36 页 节能宣传周材料节能宣传周材料 一 建筑节能 基本概念 建筑节能 在发达国家最初为减少建筑中能量的 散失 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 增大室内外能量交换热阻 以减少 供热系统 空调制冷制热 照明 热水供应因大量热 消耗而产生的能耗 重要性 世界范围内石油 煤炭 天然气三种传统能源日 趋枯竭 人类将不得不转向成本较高的生物能 水利 地热 风力 太阳能和核能 而我国的能源问题更加 严重 我国能源发展主要存在四大问题 人均能源 第 2 页 共 36 页 拥有量 储备量低 能源结构依然以煤为主 约占 75 全国年耗煤量已超过 1 3 亿吨 能源资源分 布不均 主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商 业能源供应不足 造成北煤南运 西气东送 西电东 送 能源利用效率低 能源终端利用效率仅为 33 比发达国家低 1 0 随着城市建设的高速发展 我国的建筑能耗逐年大幅度上升 已达全社会能源消 耗量的 32 加上每年房屋建筑材料生产能耗约 1 3 建筑总能耗已达全国能源总消耗量的 45 我国 现有建筑面积为 400 亿 m2 绝大部分为高能耗建筑 且每年新建建筑近 20 亿 m2 其中 95 以上仍是高能 耗建筑 如果我国继续执行节能水平较低的设计标准 将留下很重的能耗负担和治理困难 庞大的建筑能耗 已经成为国民经济的巨大负担 因此建筑行业全面节 能势在必行 全面的建筑节能有利于从根本上促进能 源资源节约和合理利用 缓解我国能源资源供应与经 济社会发展的矛盾 有利于加快发展循环经济 实现 经济社会的可持续发展 有利于长远地保障国家能源 安全 保护环境 提高人民群众生活质量 贯彻落实 科学发展观 节能意义 建筑节能是关系到我国建设低碳经济 完成节能 第 3 页 共 36 页 减排目标 保持经济可持续发展的重要环节之一 要 想做好建筑节能工作 完成各项指标 我们需要认真 规划 强力推进 踏踏实实地从细节抓起 建筑节能工作复杂而艰巨 它涉及政府 企业和 普通市民 涉及许多行业和企业 涉及新建筑和老建 筑 实施起来难度非常大 在建筑节能的初期推进过 程中 我们定要付出精力 成本和代价 从这几年的 实践效果看 仅靠出台一些简单的要求 措施和办法 完成建筑节能任务和指标很有难度 这就需要我们再 思考 进行比较充分 细致 深层次的研究 找出其 症结所在 对于新建建筑要严格管理 必须达到建筑节能标 准 这一点不能含糊 对于既有建筑的节能改造要力 度大 办法多 多推广试点经验 采取先易后难 先 公后私的原则 在房屋建造过程中 建筑节能要重点 解决好外墙保温 窗门隔温等问题 很多建筑漏气都 出现在这方面 另外 能利用太阳能的建筑应最大限 度地使用这一资源 并在设计过程中实现太阳能与建 筑一体化 增加建筑的和谐度和美观度 全面推行中 水利用和雨水收集系统 大力推进废旧建筑材料和建 筑垃圾的回收利用 使资源能够得到充分利用 对于新建建筑 只要法制健全 标准配套 支持 第 4 页 共 36 页 政策对路 基本上能够达到 50 的节能标准 但是 要推广 65 或 75 的节能标准 许多城市还存在难度 需要在建筑保温材料管理和技术标准的要求方面加大 措施 对既有建筑改造和供暖设施的分户改造难度更 大 需要统筹考虑 分步实施 并且由财税政策支持 给予一定补贴 使既有建筑的节能改造推进速度加快 要实现新建建筑全面达到节能标准 不能留有缝隙 既有建筑实现逐步改造 要按照先公共建筑 商业建 筑 后住宅的顺序进行 也就是首先改造相对容易的 建筑 然后逐步解决比较复杂的住宅节能问题 建筑节能是一项系统工程 在全面推进的过程中 要制定出相关配套政策法规 该强制执行的要加大执 行力度 要有相配套的标准 包括技术标准 产品标 准和管理标准等 便于在实施过程中进行监督检查 对新技术 新工艺 新设备 新材料 新产品等 要 在政策方面给予支持 加大市场推广力度 总而言之 做好建筑节能工作 只要相关部门 各级政府通力合 作 密切配合 我国的节能目标就能达到 4 中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 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 第 5 页 共 36 页 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 中国既有的 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 2 3 倍 这是由于中国的建筑围护结构 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 建筑耗能总量在中国能源消费总量中的份额 已超过 27 逐渐接近三成 2 由于中国是一个发展中国家 人口众多 人均能 源资源相对匮乏 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 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 中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中国能源生产可能增长的速度 如果听任这种高耗能建筑持续发展下去 国家的能源 第 6 页 共 36 页 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 促进中国国民经济建设 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 外墙节能技术 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 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发泡水泥 保温板等 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 第 7 页 共 36 页 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 中国采用夹心 保温作法的较多 在欧洲各国 大多采用外附发泡聚 苯板的作法 在德国 外保温建筑占建筑总量的 80 而其中 70 均采用泡沫聚苯板 门窗节能技术 门窗具有采光 通风和围护的作用 还在建筑艺 术处理上起着很重要的作用 然而门窗又是最容易造 成能量损失的部位 为了增大采光通风面积或表现现 代建筑的性格特征 建筑物的门窗面积越来越大 更 有全玻璃的幕墙建筑 这就对外维护结构的节能提出 了更高的要求 对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性 能和提高门窗的密闭性能 从门窗材料来看 近些年 出现了铝合金断热型材 铝木复合型材 钢塑整体挤 出型材 塑木复合型材以及 UPVC 塑料型材等一些技 术含量较高的节能产品 其中使用较广的是 UPVC 塑料型材 它所使用的 原料是高分子材料 硬质聚氯乙烯 它不仅生产过程 中能耗少 无污染 而且材料导热系数小 多腔体结 构密封性好 因而保温隔热性能好 UPVC 塑料门窗 在欧洲各国已经采用多年 在德国塑料门窗已经占了 第 8 页 共 36 页 50 中国 20 世纪 90 年代以后塑料门窗用量不断增大 正逐渐取代钢 铝合金等能耗大的材料 为了解决大 面积玻璃造成能量损失过大的问题 人们运用了高新 技术 将普通玻璃加工成中空玻璃 镀贴膜玻璃高强 度 LOW2E 防火玻璃 采用磁控真空溅射方法镀制含金 属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃 智能玻璃能感 知外界光的变化并做出反应 它有两类 一类是光致 变色玻璃 在光照射时 玻璃会感光变暗 光线不易 透过 停止光照射时 玻璃复明 光线可以透过 在 太阳光强烈时 可以阻隔太阳辐射热 天阴时 玻璃 变亮 太阳光又能进入室内 另一类是电致变色玻璃 在两片玻璃上镀有导电膜及变色物质 通过调节电压 促使变色物质变色 调整射入的太阳光 这些玻璃都 有很好的节能效果 屋顶节能技术 屋顶的保温 隔热是围护结构节能的重点之一 在寒冷的地区屋顶设保温层 以阻止室内热量散失 在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射 热传至室内 而在冬冷夏热地区 建筑节能则要冬 夏兼顾 保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置 导热系数小的轻质材料用作保温 如膨胀珍珠岩 玻 第 9 页 共 36 页 璃棉等 也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫 在英国有另外一种保温层做法是 采用回收废纸制成 纸纤维 这种纸纤维生产能耗极小 保温性能优良 纸纤维经过硼砂阻燃处理 也能防火 施工时 先将 屋顶的钉层夹层 再将纸纤维喷吹入内 形成保温层 屋顶隔热降温的方法有 架空通风 屋顶蓄水或定时 喷水 屋顶绿化等 以上做法都能不同程度地满足屋 顶节能的要求 但最受推崇的是利用智能技术 生态 技术来实现建筑节能的愿望 如太阳能集热屋顶和可 控制的通风屋顶等 降低建筑设施运行的能耗 采暖 制冷和照明是建筑能耗的主要部分 降低 这部分能耗将对节能起着重要的作用 在这方面一些 成功的技术措施很有借鉴价值 如英国建筑研究院的 节能办公楼便是一例 办公楼在建筑围护方面采用了 先进的节能控制系统 建筑内部采用通透式夹层 以 便于自然通风 通过建筑物背面的格子窗进风 建筑 物正面顶部墙上的格子窗排风 形成贯穿建筑物的自 然通风 办公楼使用的是高效能冷热锅炉和常规锅炉 两种锅炉由计算机系统控制交替使用 通过埋置于地 板内的采暖和制冷管道系统调节室温 该建筑还采用 了地板下输入冷水通过散热器制冷的技术 通过在车 第 10 页 共 36 页 库下面的深井用水泵从地下抽取冷水进入散热器 再 由建筑物旁的另一回水井回灌 为了减少人工照明 办公楼采用了全方位组合型采光 照明系统 由建筑 管理系统控制 每一单元都有日光 使用者和管理者 通过检测器对系统遥控 在 100 座的演讲大厅 设置 有两种形式的照明系统 允许有 0 100 的亮度 采用节能型管型荧光灯和白炽灯 使每个观众都能享 有同样良好的视觉效果和适宜的温度 新能源的开发利用 在节约不可再生能源的同时 2 人类还在寻求 开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实 这是历史赋予现代人的使命 而新能源有效地开发利 用必定要以高科技为依托 如开发利用太阳能 风能 潮汐能 水力 地热及其他可再生的自然界能源 必 须借助于先进的技术手段 并且要不断地完善和提高 以达到更有效地利用这些能源 如人们在建筑上不仅 能利用太阳能采暖 太阳能热水器还能将太阳能转化 为电能 并且将光电产品与建筑构件合为一体 如光 电屋面板 光电外墙板 光电遮阳板 光电窗间墙 光电天窗以及光电玻璃幕墙等 使耗能变成产能 二 绿色建筑 绿色建筑 第 11 页 共 36 页 绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内 最大限度 地节约资源 保护环境和减少污染 为人们提供健 康 适用和高效的使用空间 与自然和谐共生的建筑 设计理念 绿色建筑设计理念包括以下几个方面 节约能源 充分利用太阳能 采用节能的建筑围护结构以及 采暖和空调 减少采暖和空调的使用 根据自然通风 的原理设置风冷系统 使建筑能够有效地利用夏季的 主导风向 建筑采用适应当地气候条件的平面形式及 总体布局 节约资源 在建筑设计 建造和建筑材料的选择中 均考虑 资源的合理使用和处置 要减少资源的使用 力求使 资源可再生利用 节约水资源 包括绿化的节约用水 回归自然 绿色建筑外部要强调与周边环境相融合 和谐一 致 动静互补 做到保护自然生态环境 舒适和健康的生活环境 建筑内部不使用对人体 有害的建筑材料和装修材料 室内空气清新 温 湿 第 12 页 共 36 页 度适当 使居住者感觉良好 身心健康 绿色建筑的建造特点包括 对建筑的地理条件有 明确的要求 土壤中不存在 有毒 有害物质 地温适宜 地下水纯净 地磁 适中 绿色建筑应尽量采用天然材料 建筑中采用的木 材 树皮 竹材 石块 石灰 油漆等 要经过检验 处理 确保对人体无害 绿色建筑还要根据地理条件 设置太阳能采暖 热水 发电及风力发电装置 以充分利用环境提供的 天然可再生能源 随着全球气候的变暖 世界各国对建筑节能的关 注程度正日益增加 人们越来越认识到 建筑使用能 源所产生的 CO2 是造成气候变暖的主要 节能建筑成 为建筑发展的必然趋势 绿色建筑也应运而生 低碳生态城市 低碳生态城市是围绕能源消耗 经济模式 环境 改善等方面 将低碳目标与生态理念相融合 实现 人 城市 自然环境 和谐共生的复合人居系统 低碳生态城市 作为一个复合概念 前者主要体现 在低污染 低排放 低能耗 高能效 高效率 高效 益为特征的新型城市发展模式 后者则主要体现在资 第 13 页 共 36 页 源节约 环境友好 居住适宜 运行安全 经济健康 发展和民生持续改善等方面 同时 在内涵上 既体 现了通过 低碳 手段来减少城市发展对自然生态环 境的负面影响 有体现了创造 人与自然 和谐共生 的关系 因此 无论从概念上还是内涵方面 低碳生 态城市都具有明显的复合性特征 发展目标 低碳生态城市的战略目标应与我国新型城镇化模 式的战略要求相一致 即到 2050 年 中国的城镇化 水平达到 70 75 全国经济总量中城市经济的贡献 率达到 90 城市的单位能量消耗和资源消耗所创造 的价值在 20XX 年基础上提高 15 20 倍 提早实现联 合国提出的 四倍跃进 的目标 争取到 2035 年实 现温室气体排放的 零增长 争取到 2040 年实现 能源消耗的 零增长 从我国国情出发 针对经济社会发展和城镇化的 趋势性要求与资源环境约束的现实矛盾与未来挑战 我国低碳城市发展之路的路径选择应划分为近 中 远三个战略阶段 近期 在城市尺度充分挖掘节能潜力 通过关停 并转 发展和推广节能技术 实现间接减排效果 提 高综合能效 第 14 页 共 36 页 中期 以可再生能源等绿色替代能源为重点 合 理调整城市能源结构 向无碳或低碳能源倾斜 优化 我国城市能源结构 推进经济去碳化的配套政策 远期 通过不同规模 不同类型的低碳城市试点 示范 在影响城市发展的关键领域实施和推广相关的 战略 政策及技术 探索一条通向低碳城市的可持续 发展模式 并在区域层面开展模式应用推广 逐步实 现中国低碳城市发展之路的整体实现 三 建筑太阳能节能 前言 建筑节能已成为我国节能减排战略的重要组成部 份 充分利用太阳能是减少常规能源消耗的有效途径 在建筑节能领域中有广阔的发展前景 开发利用可再 生能源 是建设资源节约型和环境友好型社会的重要 保证 为促进武汉市在建筑工程中推广应用太阳能热水 系统 依据 中华人民共和国可再生能源法 建设 部 民用建筑节能管理规定 省建设厅 湖北省建 筑节能管理办法 国家发改委 建设部 关于加快 太阳能热水系统推广应用的通知 武汉市建委 20XX 年颁布 市建委关于在新建建筑工程中推广使 用太阳能热水系统的指导意见 在这个政府文件明 第 15 页 共 36 页 确规定 在武汉市行政区划范围内具备太阳能集热条 件的新建 12 层及以下的住宅工程和医院病房楼 学 校宿舍楼 宾馆饭店 健身中心 游泳馆等热水需求 较大的建筑 以及政府民用建筑工程和政府投资兴建 的民用工程 新农村建设中的农民居住用房 自 20XX 年 4 月 1 日起 应积极使用太阳能热水系统 且太阳能热水系统应与建筑工程同步设计 施工 验 收和投入使用 湖北省建设厅与湖北省质量技术监督局即将联合 发布湖北省地方标准 武汉城市圈低能耗居住建筑设 计标准 在这个地方标准中也明确规定 具备太阳 能集热条件的建筑 需供应卫生热水时 应设置太阳 能热水系统 且太阳能热水系统应与建筑工程同步设 计 施工 验收和投入使用 以上两项省市政府文件的发布 旨在提升武汉市 太阳能与建筑一体化应用水平 建筑节能是一项综合 性的系统工程 太阳能热水系统是其中的重要组成部 分 目前 太阳能热水器虽然可以实现节能目标 但 有的系统集热器的安装形式给城市景观 建筑维护等 带来了一系列问题 难于满足太阳能与建筑一体化要 求 引起了社会各界的越来越多的关注和重视 因此 第 16 页 共 36 页 在大力提倡使用太阳能的同时 也需要在工程设计中 强调建筑的整体美 造型新以及技术的先进性 关注 设计中选用的太阳能集热板在屋顶墙面的安装方式 集热器型式和面积大小与建筑立面的造型及环境是否 协调等多方面因素 2 住宅建筑中常用的太阳能热水系统型式 住宅建筑与太阳能热水系统一体化的实现 需要 多个专业的合作 首先是太阳能行业的产品开发与建 筑设计行业一体化应用的同步进行 其次是选用的太 阳能集热器在外形上与建筑造型的融合 这需要由建 筑学专业的合作才能保证 第三是太阳能系统与建筑 室内热水系统的融合 把太阳能的收集 贮存和利用 与建筑室内热水供应 辅助热源等结合 充分利用太 阳 又保证室内热水的供应 由于太阳能建筑系统的 特殊性 它的实现需要多方面的综合考虑 如果多方 面的因素中一个处理不好 就容易降低系统的可靠性 实用性和美观性 太阳能热水系统与建筑的一体化是太阳能在住宅 建筑中成功应用的重要前提条件 下面介绍几种在住 宅建筑中常用的太阳能热水系统型式 分户式系统 住宅建筑中常用的太阳能热水系统主要有分户式 第 17 页 共 36 页 和集中式两种系统 分户式系统是最常见的系统形式 各家各户自成 独立的系统 没有各户之间的流量分配问题 以及复 杂的控制问题 安全隐患也比较好解决 但由于各户 之间使用的不平衡 不能够充分利用太阳能集热设施 利用率不高 从而造价相对较高 分户式系统又有分 体式和整体式两种形式 如图 1 和图 2 所示 集中式系统 集中式的太阳能热水系统是指集中集热和集中供 热 集中集热系统太阳能利用效率高 热水资源实现 共享 常见的集中太阳能热水系统原理如图 3 所示 系统通过集热器集中集热 将热水放于储水箱中 水 温达到设定温度时 热水进入恒温水箱储存供用户使 用 没有达到要求时启用辅助加热设施加热后进入恒 温水箱 系统可根据要求实现 24 小时供水或定时供 水 集中式太阳能热水系统集成化程度高 管路简单 初期投资较少 但由于系统集中运行 一旦某点出现 故障 维修服务不及时 则将影响一大片用户 使许 多用户热水供应不能得到保证 且在管路系统设计不 当时 会出现支管较长 使用时需先放出较多冷水 浪费水资源 第 18 页 共 36 页 半集中式系统 集中式系统除了上述完全集中式外 还有另外一 种半集中式系统 半集中式太阳能热水系统的原理为 集热器集中 集热 通过循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱 中 通过判断水箱中的水温和集热管中的温度由温差 控制启动电磁阀 在水箱中采用换热盘管将水箱中的 水加热 水箱中的水温没有达到设定温度则启用辅助 加热 用水时 热水由冷水顶出 水压稳定 各户单 独使用 热水资源分配均匀 集热部分可承压运行 系统闭式循环 避免因水质引起管路和集热器结垢 运行控制方式简单 该系统的最大特点是将热水储存 于每户中 这样可以减少水箱占用屋面或地下室面积 整个系统的管路在建筑中不影响建筑美观 系统只需 少量的循环水泵能耗 热水免费使用 不存在计费问 题 物业管理简单 常见的半集中太阳能热水系统原 理如图 4 所示 太阳能热水系统型式特点 1 分户式太阳能热水系统的优缺点 分户式太阳能热水系统的独立性能好 各户单独 使用 互不影响 管理方便 分户式太阳能热水系统管路较多 总成本高于集 第 19 页 共 36 页 中式太阳能热水系统 2 集中式太阳能热水系统的优缺点 集中式太阳能热水系统的集成化程度高 集中储 热有利于降低造价并减少热损失 集中辅助加热系统 能源利用效率高 热水集中供应可优化设计 管路简 单 干管循环回水保证供水品质 但支管较长的用户 放冷水量较多 对于住宅小区 集中式太阳能热水系统相对分户 式太阳能热水系统 具有初投资少 集成化程度高的 优势 同时模块化的集热器与建筑结合也比较美观 集中式太阳能热水系统需通过分户计量收取生活 热水费 物业管理难度加大 集中式太阳能热水系统集中运行 一旦出现局部 故障 用户热水将不能得到保证 同时可能由于设计 不当 使用户长时间空放冷水而造成浪费 集中式太阳能热水系统定时供热水时 用户用热 水的随意性受到限制 会增加用户投诉 给物业管理 带来麻烦 3 半集中式太阳能热水系统的优缺点 半集中式太阳能热水系统具有类似集中式太阳能 热水系统的优点 半集中式太阳能热水系统集热部分可承压运行 第 20 页 共 36 页 系统闭式循环 避免因水质引起管路和集热器结垢 运行控制方式简单 该系统的最大特点是将热水储存于每户中 这样 可以减少水箱占用屋面或地下室面积 整个系统的管 路在建筑中不影响建筑美观 系统只需少量的循环水泵能耗 几乎不存在计费 问题 物业管理简单 半集中式太阳能热水系统的总成本略高于集中式 3 住宅太阳能热水系统选择 住宅建筑项目的建筑类型有多种形式 在选择太 阳能热水系统时 需要从建筑屋顶形式和建筑层数考 虑 一般 6 层及 6 层以下建筑可采用分户式太阳能热 水系统 由于整体式太阳能热水器安装于建筑屋面 显得建筑不美观 而分体式太阳能热水器容易实现与 建筑一体化结合 即可以将集热器安装于平屋面或坡 屋面 水箱置于用户的阳台或卫生间 因此建议采用 分体式太阳能热水器 尤其是间接加热的分体式太阳 能热水器 集热部分可承压运行 系统闭式循环 避 免因水质引起管路和集热器结垢 运行控制方式简单 太阳能利用效率高 集热器使用寿命长 对于 6 层以上住宅建筑宜采用集中式太阳能热水 第 21 页 共 36 页 系统 但一般集中式系统存在运行费用高 热水计费 管理麻烦的难题 且容易受到用户投诉 因此对于 6 层以上住宅建筑项目 建议采用半集中式太阳能热水 系统 系统原理如图 6 所示 为了能将太阳能与住宅建筑很好的结合 实现太 阳能与建筑一体化 在住宅建筑项目中一般推荐 6 层及 6 层以下建筑采用分户式太阳能热水器 6 层以 上建筑采用半集中式太阳能热水器 住宅建筑太阳能热水系统一般要求满足全年使用 集热器一般采用真空管式太阳能集热器 其可采用全 玻璃真空管内插 U 型铜管集热 该类集热器可承压运 行 水不与真空管接触 避免爆管现象 减少维护量 也采用低温循环抗冻技术时 避免集热器冻坏 即采 取当管内传热介质低于某一设定温度时 循环泵启动 将管内介质循环一段时间 达到抗冻目的 4 结束语 住宅建筑太阳能热水系统有多种形式可供选择 但是选择的首要原则是能够实现太阳能与建筑一体化 分户分体式太阳能热水器技术成熟 已有现成的产品 可在 6 层以下住宅建筑中广泛使用 每户单独一套系 统 互不影响 但管线较多 可考虑在建筑设计时预 留管道井 第 22 页 共 36 页 6 层以上住宅建筑采用半集中式太阳能热水系统 半集中式热水系统可以看成是分体式热水系统的组合 其系统形式实际上类似于空调风机盘管系统 这类系 统在承压及水量分配和施工上有相当成熟的技术可以 借鉴 不存在设计与施工技术上的风险 特别是易实 现冷热水压力平衡 不存在水量和辅助加热电力计费 问题 物业管理简单 四 地源热泵系统 地源热泵系统是利用浅层地能进行供热制冷的新 型能源利用技术的环保能源利用系统 地源热泵系统 通常是转移地下土壤中热量或者冷量到所需要的地方 还利用了地下土壤巨大的蓄热蓄冷能力 冬季地源把 热量从地下土壤中转移到建筑物内 夏季再把地下的 冷量转移到建筑物内 一个年度形成一个冷热循环系 统 实现节能减排的功能 原理 地源热泵是利用浅层地能进行供热制冷的新型能 源利用技术 热泵是利用逆卡诺循环原理转移冷量和 热量的设备 地源热泵通常是指能转移地下土壤中热 量或者冷量到所需要的地方 通常都是用来做为空调 制冷或者采暖用的 地源热泵还利用了地下土壤巨大 的蓄热蓄冷能力 冬季把热量从地下土壤中转移到建 第 23 页 共 36 页 筑物内部 夏季再把地下的冷量转移到建筑物内部 只是冬夏两季工作的温度范围不同而已 制冷模式 在制冷状态下 地源热泵机组内的压缩机对冷媒 做功 使其进行汽 液转化的循环 通过蒸发器内冷 媒的蒸发将由风机盘管循环所携带的热量吸收至冷媒 中 在冷媒循环同时再通过冷凝器内冷媒的冷凝 由 水路循环将冷媒所携带的热量吸收 最终由水路循环 转移至地水 地下水或土壤里 在室内热量不断转移 至地下的过程中 通过风机盘管 以 13 以下的冷 风的形式为房间供冷 制热模式 在供暖状态下 压缩机对冷媒做功 并通过换向 阀将冷媒流动方向换向 由地下的水路循环吸收地表 水 地下水或土壤里的热量 通过冷凝器内冷媒的蒸 发 将水路循环中的热量吸收至冷媒中 在冷媒循环 的同时再通过蒸发器内冷媒的冷凝 由风机盘管循环 将冷媒所携带的热量吸收 在地下的热量不断转移至 室内的过程中 以 35 以上热风的形式向室内供暖 地源热泵优点 1 高效节能 稳定可靠 第 24 页 共 36 页 地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳 定 土壤与空气温差一般为 17 度 冬季比环境空气 温度高 夏季比环境空气温度低 是很好的热泵热源 和空调冷源 这种温度特性使得地源热泵比传统空调 系统运行效率要高 40 60 因此要节能和节省运 行费用 40 50 左右 通常地源热泵消耗 1KW 的能 量 用户可以得到 5KW 以上的热量或 4KW 以上冷量 所以我们将其称为节能型空调系统 2 无环境污染 地源热泵的污染物排放 与空气源热泵相比 相 当于减少 40 以上 与电供暖相比 相当于减少 70 以上 真正的实现了节能减排 3 一机多用 地源热泵系统可供暖 制冷 还可供生活热水 一机多用 一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两 套装置或系统 4 维护费用低 地源热泵系统运动部件要比常规系统少 因而减 少维护 系统安装在室内 不暴露在风雨中 也可免 遭损坏 更加可靠 延长寿命 5 使用寿命长 地源热泵的地下埋管选用聚乙烯和聚丙烯塑料管 第 25 页 共 36 页 寿命可达 50 年 要比普通空调高 35 年使用寿命 6 节省空间 没有冷却塔 锅炉房和其它设备 省去了锅炉房 冷却塔占用的宝贵面积 产生附加经济效益 并改善 了环境外部形象 地源热泵系统的能量于自然能源 它不向外界排 放任何废气 废水 废渣 是一种理想的 绿色空调 被认为是目前可使用的对环境最友好和最有效的供 热 供冷系统 该系统无论严寒地区或热带地区均可 应用 可广阔应用在办公楼 宾馆 学校 宿舍 医 院 饭店 商场 别墅 住宅等领域 7 实现了水资源的循环利用 地源热泵热源的形式多样化 无论是干净清澈的 地下水 资源量大而无法高效利用的海水 还是生活 和工业生产废水 抑或者地表水 都可以高效的加以 利用 实现太阳能量的转移 提高了水资源的循环利 用率 一度解决了我国污水处理困难和淡水资源匮乏 难题 同时避免了可再生资源的消耗 实现可持续绿 色环保的发展战略 五 绿色建筑示范工程 武汉市民之家工程 1 引言 第 26 页 共 36 页 经济发展的负荷已给全球能源和原材料市场带来 了巨大压力 所产生的环境污染已给我们生存的空间 留下巨大隐患 建筑在建造和使用过程中大约消耗了 全球能量的 50 节能减排已成为全世界各国共同面 临的问题 绿色建筑体现了人与自然的共同发展 是建筑品 质提高的重要标志 探讨适宜的绿色建筑实践模式和 技术策略 为推动武汉地区建筑业向资源节约型 环 境保护型发展提供基础信息和借鉴 2 绿色建筑设计模式探索 在传统的民用建筑设计院中 建筑称为 龙头专 业 要控制项目设计的全过程 结构 水 暖 电 等专业称为 配合工种 在项目设计的前期工作中 很少介入 工作重点是在施工图设计阶段提供本专业 的最佳方案 在各专业出现冲突 矛盾时协商解决办 法 绿色建筑需要各专业工种在项目策划阶段就共同 确定建筑的具体设计目标 在设计过程中共同寻找实 现建筑整体性能最优化的方法 随着社会需求的提高 和建筑技术的进步 建筑项目趋向复杂化 绿色建筑 空间环境中的采光 照明 通风 智能化设备等系统 的设计按照声环境 热环境的模拟计算 新型材料和 第 27 页 共 36 页 产品的安装调试 以及室内外绿化景观的设计等工作 都需要专业人员承担 这些变化对传统的设计模式提 出了挑战 3 绿色建筑技术策略研究 绿色建筑强调统筹兼顾社会效益 环境效益和经 济效益 技术策略的终极目标是提高建筑的环境性能 推广绿色建筑应适合中国国情 1 研究投资和技术采用的最佳平衡点 即寻求在 绿色建筑的建设成本和后期运营维护成本之间的一个 生命周期最佳平衡点 追求综合节能效率最高 而不 是单一指标 在投资和效率之间也需要寻找一个最佳 平衡点 2 研究技术策略整体性模式 将所有措施整合到 一个设计中成为有机整体 使每一种措施通过与其他 措施的并协同作用 达到完成多任务的目标 提升每 一种措施的效率 实现整体最优 3 研究技术策略生态经济优化 对各种技术策略 的可能组合进行经济型评价与比较 优先考虑成本效 率最优的部分 在此基础上提出菜单式策略优化建议 要将其组成一个有机的整体兼顾技术融合与经济整合 4 研究传统技术和低技术策略集成 我国传统生 第 28 页 共 36 页 活方式和习惯本身能耗很低 由于人口众多 建筑基 数庞大而使建筑物整体能耗很高 因此项目策划初期 制定合理节能目标 控制项目成本增量 技术策略向 低成本方向发展 实现低成本 高效能目标 5 研究地域建筑的适宜技术的综合优化 提高包 括环境 技术 经济效率在内的技术组合的综合效率 注重对地区资源和技术数据库的拓展 整合出有针对 性的地域建筑适宜技术集成体系 适用多种气候和特 定地域特征 4 工程实例 武汉市民之家工程目标定位是武汉 两型 社会 示范项目 建成国家三星级绿色建筑 项目规划 武汉市民之家位于金桥大道以西 三环南路以南 西侧与南侧分别为井南一路与井南三路 基地东北部 为三金潭立交 是北面进入武汉市区的窗口 武汉市 民之家是武汉市重要标志性景观建筑 是一个集市民 办事 规划展示 市民教育 培训讲座 商务洽谈 文化休闲于一体的多功能服务平台 是政府和市民联 系沟通的平台和桥梁 市民之家总用地面积公顷 总建筑面积万平米 主要分为行政办公区域和城市规划展示区域 建筑主 第 29 页 共 36 页 体置于用地中部 周边形成良好的景观绿化空间 南 面形象广场作为主要入口 北面形成集中绿化区 平 面采用四面围合的布局方式 临金桥大道布置规划展 示馆 其余三面均为行政服务中心 两大功能在中心 围合出一个 5800 平米的生态中庭 整体设计实践 武汉市民之家工程实践了整体设计理念 从设计 的初始阶段就由业主 建筑设计团队 绿色设计顾问 室内设计师 景观设计师等组成项目团队 其中绿色 设计顾问起到主导和控制作用 业主负责协调和汇总 发放信息 在项目实施过程中项目团队保持了良好的 信息传递 参与设计的成员都抱有协作的态度 跨学 科的讨论推动了项目进展 咨询过程控制流程如下 对多个技术经济策略组合方案比选 通过对建筑 能耗 室外风环境 室内自然采光 室内自然通风等 计算机模拟 制定出绿色设计指导书 确定了 6 大技 术体系 22 项绿色生态技术 并对建筑 室内装修 及景观设计提出符合现实情况的量化任务和具有可操 作性的实现方法 通过工程实践进一步验证和完善 技术体系 节地与室外环境 第 30 页 共 36 页 建筑围绕共享中庭 使建筑体形可以相对集中 减少对城市有限土地的占用 中庭对室外环境起到冷 热缓冲作用 减少了用于调整内部使用空间的环境温 度所需消耗的能量 中庭空间设计相当于减少了建筑 的进深 中庭顶部采用活动内遮阳并设有天窗 有利 于建筑内部空间组织自然通风 同时使大体量建筑的 内部空间获得自然采光 生态中庭为市民营造轻松的 休息和交流氛围 透水地面 50 以上的室外地面为透水地面 铺设镂空大于等于 40 植草砖 减少热岛效应 屋顶绿化 设置屋顶绿化 包括屋顶花园和佛 甲草绿化 总计面积 4580m2 植物栽植 绿化物种选用适宜当地气候和土壤 条件的乡土植物 采用包含乔灌草相结合的复层绿化 开发地下空间 地下建筑面积万平米 提供地 下室停车位 670 个 非机动车停车位 600 个 节能与能源利用 提高建筑的保温隔热性能 进行设备检验 对能 源使用进行监控 建设使用节能电器 设备和灯具 利用可再生能源和清洁能源 自行发电 对节能措施 的投资拥有相当可观的回报率 节能效率的提升可以 第 31 页 共 36 页 减少对能源的需求 带来非常明显的直接和间接经济 效益 虽然目前可再生能源生产的电力很难并入电网 但项目自身可以使用太阳能热水和太阳能发电系统作 为局部使用及技术展示 节能技术围护 通过模拟计算 采用复合外墙 外保温系统 中空 LOW E 玻璃 外遮阳卷帘 屋顶综 合被动式自然通风等措施 节能 50 以上 地源热泵空调系统 中庭 5800m2 空调负荷采用 地源热泵系统设计 太阳能热水系统 10 以上热水量采用太阳能 热水系统供给 集热面积至少 170m2 太阳能光伏系统 屋面铺设 5000 平米光伏板 提供 28KW 负载的地下室照明 分项计量和自动控制 设置完善的自动控制系 统和能源监测平台 对冷热源系统 照明系统 热水 系统进行控制 对关键数据进行采集和记录 对各种 能源和用水能耗进行了分项计量 在人员活动密集区 域设置室内空气质量监测仪 调整新风送风量 全热回收系统 对空调区域排风中的能量加以 回收利用 设计条件为新风量 5000m3 以上 定为设 置 5 套热回收装置 第 32 页 共 36 页 高效节能照明器具 运用发光效率高的灯具节 约照明用电 充分考虑利用天然采光 照明设计结合 室内采光照度分布 根据实际使用状况 采用节能灯 具 并设置智能控制系统 节水与水资源利用 尽量降低建筑室内和室外的饮用水用量 使用节 水器具和智能景观用水装置 非传统水源利用率达到 40 以上 节水措施的投资一般可在三年内回收 效 益随城市发展和用水量需求的增长而增加 节水在环 境效益和社会效益上产生的影响无法用价格衡量 节水景观设计 景观浇灌采用喷灌或微灌的节 水灌溉形式设计 雨水收集系统 对屋面雨水及路面雨水进行收 集 处理