建筑节能新技术

1、什么是建筑能耗:广义:建筑能耗=建筑建造能耗+建筑使用能耗。狭义:民用建筑使用过程中的能耗,主要包括采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。了解我国建筑能耗现状2 400多亿平方米的城乡建筑中,95%是高耗能建筑。3单位建筑面积能耗是发达国家的23倍。4 建筑能耗占全社会终端能耗的27.5%。5建筑全过程耗用整个资源中50%的能源、42%的水资源和50%的原材料,导致50%的空气污染、42%的温室效应、50%的水污染、48%的固体废物和50%的氟氯化物。6 2002年全国空调高峰负荷达4500万kW,相当于2.5个三峡电站的满负荷输出。7 大型公共建筑单位建筑面积能

2、耗是小规模公建的3-8倍,是住宅的5-15倍。8大城市高档豪华住宅的户均用电水平几倍甚至几十倍于普通住宅。我国建筑能耗的特点:1北方建筑采暖能耗高、比例大,是建筑节能的重点2住宅及一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处在较低水平,但有明显增长趋势。3大型公共建筑能耗过高,节能潜力大,新建建筑中此类建筑比例有增大趋势。4农村建筑能耗低,非商品能源仍占较大部分,目前有逐渐被商品能源取代的趋势,需引起足够重视。5长江流域大面积居住建筑新增采暖需求,必须找到有效地解决方案,否则将成为沉重的能源负担。建筑热工分区:根据建筑气候特点,以累年最冷月和最热月平均温度作为主要指标,累年日平均温度5和25 的天数作为

3、辅助指标,将我国划分为5个建筑热工分区。严寒地区,寒冷地区,夏热冬冷区,温和地区,夏热冬暖区。体形系数(定义、控制范围、措施:建筑物与室外大气接触的外表面积和与其所包围的体积之比值。寒冷地区建筑物的体形系数宜控制在0.3以下。如果体形系数不满足相关规定,则必须进行围护结构热工性能的权衡判断。控制体形系数的主要方法:1减少建筑面宽,加大建筑幢深2增加建筑物层数3建筑体形变化不宜过多绝热保温材料(特点:平均温度350时,热导率0.12 w/(m.k ,轻质、疏松、多孔,或为纤维状。举例:纤维状无机质:矿物纤维(矿渣棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉(人造气泡状有机质人造:泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨酯塑料无

4、机质:膨胀珍珠岩门窗节能途径:1提高保温性能2提高密封性能,减少冷风渗透3控制窗墙面积比4增设活动隔热层与遮阳智能围护结构:是建筑构件的综合体,这些构件能够执行各自功能,使建筑外围护构件独立或联合作出调整,提前应对环境变化,以最小的能源消耗维持建筑内部的健康、舒适环境。核心:围护结构能够根据建筑物内外环境而变化。热源分析(热源类型及特点:1燃煤锅炉:不同煤种对应不同燃烧设备、燃烧方式;接触式表面燃烧;锅炉效率与锅炉吨位、燃烧方式、供热介质温度、运行管理水平有关,差别大。锅炉供热效率55%75%(Bei Jing。2天然气锅炉:不产生灰分,易强化传热,环保;空间燃烧; 不同规模锅炉效率差别不大,

5、高达90%;成本较高,宜以小规模分散为佳;当天然气的使用达到一个地区供热燃料的20%以上时,可考虑燃煤燃气联合供热技术。3燃煤热电联产:大规模供热,能耗最低。在环保条件允许的条件下,应坚持燃煤热电联产集中供热,以大规模集中为宜。4天然气热电联产:比热电分产节能,但节能效果不如燃煤热电联产显著。部分负荷情况时,总效率明显降低。节能效果应慎重看待。5直接电热:高品位的电能转化为低品位的热能,能源利用极不合理。6电动热泵:电力供热的最好方式。COP达33.15,折合燃煤效率达99%115%。多级循环泵供热系统(分布式循环泵:热源循环泵只承担热源内水循环;热用户循环泵既承担热网循环泵的输送功能,又承担

6、在热用户建立必要的资用压头的功能;基本消耗无效电耗,无多余的资用压头需要节流;节电初投资不高,工程上易解决;变推为抽;节电33.8%内保温复合节能墙体:构造:体结构层,空气层,绝热材料层,覆面保护层内保温复合节能墙体的特点:施工方便;要注意避免结露;室温波动较大;占据使用空间。应用:礼堂、俱乐部、会场等公共建筑。几种内保温复合节能墙体实例:1GRC内保温复合墙体2玻璃纤维石膏内保温复合节能外墙3P-GRC内保温复合节能外墙我国采暖能耗为何高:根本原因:集中供热效率和热源效率不高外保温复合节能墙体:构造:体结构层,保温层,内、外面层特点:可避免产生热桥、室温稳定、舒适性高、保护墙体、施工进度快、

7、建筑美观、适用范围广、综合经济效益高。应用:采暖建筑+空调建筑;民用+工业建筑;新建+既有建筑。如何科学的分析长江地区新增采暖需求?长江流域停止兴建各种热电联产和热电冷三联供系统,发展基于热泵的采暖空调方式。住宅中积极推广太阳能。锅炉节能技术:1供热规划:燃煤热电联产的必然趋势:发展大型集中供热工程,代替小型、分散供热锅炉房。2锅炉选型与台数:由热负荷量、热负荷延续图、工作介质、当地煤种选择锅炉形式和台数。常用循环流化床锅炉、链条炉排锅炉。宜2-3台,不应多于5台。在低于设计运行负荷条件下多台锅炉联合运行时,单台锅炉的运行负荷不应低于额定负荷的60 %。3鼓、引风机风量、风压与锅炉容量匹配4循

8、环水泵:大小结合;变频调速5补水:保证水质6自动检测与控制的运行方式热网水力失调节能措施:1 一次管网采用自动监控系统根据室外温度进行初调节2 二次管网分支管上加平衡阀或孔板调压装置;3 采用同程系统等采暖系统形式。多级循环泵供热系统(分布式循环泵:热源循环泵只承担热源内水循环;热用户循环泵既承担热网循环泵的输送功能,又承担在热用户建立必要的资用压头的功能;基本消耗无效电耗,无多余的资用压头需要节流;节电初投资不高,工程上易解决;变推为抽;节电33.8% 管网保温热损失措施:1 热水供热管道直埋敷设,用改性聚脂为保温材料,以高密度聚乙烯为保护壳(聚氨酯发泡直埋保温管。2 蒸汽管道采用新型钢套管

9、保温管;阀门、补偿器等附件进行良好保温,使表面温度40。3 为了保证管网保温效率达到98%的标准,无论是直埋敷设还是地沟敷设,其保温层厚度均应满足设备及管道保温设计导则的要求。换热站混水直供特点:1取消间接换热器2一次网定压3管网温度降低,热损失减少分户热计量(意义、热计量方式、热量表供热量计算热计量收费主要两种情况:(1别墅类建筑以及在销售时考虑了能耗费用差别的公寓类住宅的热计量多根据计量的热量来收费(2其余建筑多采用计量总量然后分摊的方法来收费任何热费分摊方法都要遵循的原则是:同一栋建筑物内的用户,如果采暖面积相同,在相同的时间内,相同的舒适度应缴纳相同的热费。从收费方法的角度,可将利用上

10、述三种仪表进行热量分摊的方归为两种:1温度法(温度分配法:直接计量实际的室内供暖温度,用计量的室内温度分摊结算热表计量的结果,体现等面积、等舒适度、等热费的原则,可省去热量法所必须的对计量结果进行修正的问题。2热量法(散热器分配表法;热量表分配法散热器热分配表典型特点:需入户读表,不方便。多联变频变制冷剂流量热泵空调系统新型户式中央空调系统:室外机产生冷/热量,室内机组将室内回风 (或回风与新风的混合空气 进行冷却或加热处理后,通过风管送入空调房间。大型中央空调系统节能(设计方案:1进行详细的负荷计算,不能估算。2温湿度合理搭配,合理降低室内温湿度标准。3依据负荷特性划分内外区,或采用多分区空

11、调4体育馆、影剧院、博物馆、商场等公共建筑采取:a. 高速喷口诱导送风b. 影剧院下送风或座椅送风c. 分层空调5办公或商业服务建筑群、宾馆,可采用如下方式:a新风机组+风机盘管布置灵活;过渡季无法充分利用室外风b变风量系统节能;昂贵6室内局部热源就地排除分层空调:高大建筑物中,仅对下部工作区进行空调,而对上部较大空间不予空调,或夏季采用上部通风排热。中庭空调与防排烟常用方案:由下部负荷设空调送风,水平送风隔断上、下空间,夏季无排风或设机械排风;只考虑夏季排风和地面采暖,不设空调。水系统节能措施(continue:1分支环路水力平衡:设计时进行分支环路之间的阻力计算;设计时设置能准确调试的技术

12、手段(平衡阀2分区及设置二次泵3冬夏及部分负荷时水泵分设4冷冻水和冷却水循环泵开启台数=冷机开启台数低温送风空调:送风温度由12-15 降至3-11 。需注意的问题:1风口、风管、末端送风装置表面易结露,应特别注意保温。2防止低温空气直接进入工作区,或温度不均而导致热舒适性差。空调蓄冷技术的意义:实现用电“削峰填谷”热泵原理:应用冷凝器排出的热量进行供热的制冷系统。什么情况下采用吸收式制冷更利于节能?单效机 100左右热源,COP为0.7-0.8。双效机 150左右热源,COP为1.2-1.3。三效机200以上热源,COP为1.6-1.7,目前无成熟产品燃煤或燃气锅炉制蒸汽,再利用蒸汽吸收式制

13、冷,节能否?直接通过直燃式吸收机燃烧燃气或燃油制冷,节能否?从燃煤到制冷的综合效率为能量转换效率为1.3(100%*1.3,大型燃气发电厂的发电效率为55%,考虑15%传输损失,燃气发电再电力制冷的综合转换效率为Conclusion: 无论锅炉制蒸汽,再蒸汽吸收式制冷,还是直接燃烧燃气或燃油吸收制冷,能源利用率均不如先在大电厂发电,再由电制冷。因此,一般情况下不提倡通过直接燃烧燃煤、燃气、燃油的吸收式制冷方式。有工厂余热或热电联产电厂余热时,采用吸收式制冷,可在夏季充分利用这些余热,替代常规的电压缩制冷,实现能量的充分利用。缺少电力供应的地区,吸收式制冷可被作为降低电力峰值负载的办法。自然通风:依靠风压和热压使空气流动,以供给室内新鲜空气和稀释室内气味和污染物,除去余热和余湿。意义:1不消耗不可再生能源,减少对传统空调的依赖,减少能耗、降低污染。2与机械风在频谱、湍流度等物理特性上有很大差别,舒适性更高。3噪声问题。基本动力:风压、热压热回收装置及应用:公共建筑节能设计标准(GB50189-2005规定:建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时,宜设排风热回收装置,且热回收装置(全热和显热的额定热回收效率60%。1送风量3000 m3/h的直流式空气调节系统,且新风与排风的温差8。2设计