1-1建筑节能课程

建筑节能技术江苏建筑职业技术学院

学习单元一

建筑节能与可持续发展主讲教师张洪波学习单元一

建筑节能与可持续发展

建筑节能意义与目标

建筑节能基础

建筑节能计算初步

建筑节能规划与设计学习单元一

建筑节能与可持续发展第一讲建筑节能意义与目标

主要内容1能源概况2国内外建筑能耗基本概况3建筑节能的重要性4建筑节能意义与目标1能源概况1）能源种类

煤石油天然气核裂变核聚变常规能源新能源化石能源不可再生能源太阳能风能海洋能地热能生物质能水能新能源可再生能源《可再生能源法》第2条：风能太阳能水能生物质能地热能海洋能等非化石能源（是可以永续利用的能源资源）

生物质能：利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源

——生物柴油（麻风树）乙醇汽油1能源概况我国是“富煤、贫油、少气”的国家，这一特点决定了煤炭将在一次性能源生产和消费中占据主导地位。煤炭：目前我国煤炭可供利用的储量约占世界煤炭储量的11.67%位居世界第三。我国是当今世界上第一产煤大国，煤炭产量占世界的35%以上。我国也是世界煤炭消费量最大的国家，煤炭一直是我国的主要能源和

1能源概况2）我国能源应用情况重要原料，在一次能源生产和消费构成中煤炭始终占一半以上。世界煤炭可采储量约为9800多亿吨，按照目前的全球生产能力，煤炭资源尚可开采190多年，根据统计，2006年全球煤炭产量约为62亿吨，约占世界一次能源消费总量的28.4%。

1能源概况2）我国能源应用情况石油：我国石油资源最终可采储量约130亿―150亿吨，仅占世界总量的3％左右。石油可采资源量的丰度值约为世界平均值的57％，剩余可采储量丰度值仅为世界平均值的37％。可见，我国可采石油资源量相对不足我国石油资源赋存条件差。在剩余探明可采储量中，低渗或特低渗油重油、稠油

1能源概况2）我国能源应用情况和埋深大于3500米的占50％以上。而待探明的可采资源量中大都是难动用的资源。资源赋存特点决定了我国石油资源增储难度大,勘探成本会进一步提高。新建的原油生产能力难以弥补老油田的产量递减，老油田挖潜成为原油产量的重要组成部分，原油稳产难度加大。

1能源概况2）我国能源应用情况天然气：2000年以来，全国天然气探明地质储量年增4700亿方，储量高速增长，进入储量增长高峰期。全国天然气产量由2000年的262亿方增至2009年的830亿方年均增长率16%,年均增长63亿方，产量进入快速发展期。

1能源概况2）我国能源应用情况天然气燃烧后无废渣、废水产生，相较煤炭、石油等能源有使用安全、热值高、洁净等优势。所以近年来，天然气虽然在能源总消费中比重很小(3%)，消费却快速增长。国内天然气需求一直保持大幅上涨的势头。

1能源概况2）我国能源应用情况电力：世界第二电力消费国。2008年，火电装机增长速度继续减缓，水电风电装机增长加快。在关停小火电机组的同时大容量、高参数、高效率、低能耗、低排放的节能环保型燃煤发电机组得到进一步发展。

1能源概况2）我国能源应用情况全国新增装机容量保持较大规模，装机结构继续优化。全国发电装机容量达到7.93亿千瓦，同比增长10.37%，增速比上年降低4.78个百分点，2008年全国新增220千伏及以上变电容量2.35亿千伏安，比上年多投产0.47千伏安；新增220千伏及以上输电线路长度4.2万千米，比上年多投产502千米,全国全口径发电量完成34510亿千瓦时，同比增长5.72%。

1能源概况2）我国能源应用情况可再生能源:如水能、风能、太阳能、生物质能和海洋能等，不存在资源枯竭问题。中国水能的可开发装机容量和年发电量均居世界首位，太阳能较丰富的区域占国土面积的2／3以上，年辐射量超过6000MJ／㎡，每年地表吸收的太阳能大约相当于1.7万亿tce的能量；风能资源量约为32亿kW，初步估算可开发利用的风能资源约10亿kW，

1能源概况2）我国能源应用情况海洋能资源技术上可利用的资源量估计约为4亿-5亿kW,地热资源的远景储量为1353亿tce，探明储量为31.6亿tce；生物质能源包括：秸秆、薪柴、有机垃圾和工业有机废物等，资源总量达7亿tce，2006年底，中国可再生能源年利用量总计为2亿tce，约占中国一次能源消费总量的8%。

1能源概况2）我国能源应用情况1能源概况3）中国经济与能源增长1能源概况4）能源规划2004年国家发改委《节能中长期专项规划》2010年：24亿吨标煤2020年：30亿吨标煤实际上2005年：22.48亿吨标煤2006年：24.62亿吨标煤2007年：26.55亿吨标煤屡次突破2国内外建筑能耗现状1）建筑能耗2）我国建筑能耗的分类面积(亿m2)年能耗状况（每年）农村居住建筑农村生活用能2401.9亿吨标煤，2.6亿吨标煤的生物质能城镇民用建筑北方城镇采暖641.27亿吨标煤城镇建筑(除采暖外)住宅用能(含炊事)960.78亿吨标煤一般公共建筑490.94亿吨标煤大型公共建筑40.18亿吨标煤长江流域住宅采暖400.074亿吨标煤总计建筑能耗建筑总面积：389亿平米，总商品能源消耗5.1亿吨标煤，占社会总能耗的25.5%2）我国建筑能耗的分类建筑能耗持续增加房屋建筑需求继续增加城镇化进程不断加快采暖区向南扩展人们对建筑热舒适性的要求越来越高农村能源改变家庭家用电器品种、数量增加3）能耗增长的因素03000060000900001980198219841986198819901992199419961998200020022004051015202530354045城镇人口（万人）乡村人口（万人）城镇化水平（%）4）中国建筑能耗状况城镇化进程不断加快最主要原因：城市化不断加快平均每年有2000万农村人口向城镇转移，而每个城市人口的能耗为乡村人口的3.5倍；

4）中国建筑能耗状况

房屋建筑需求继续增加

我国近年来，建筑规模巨大，发展迅速。城乡建筑竣工面积2001年为18.2亿m2,2002年为19.7亿m2,2003年达20.3亿m2,2004年为20.7亿m2。我国GDP只有全世界的4％，但每年新建建筑竣工面积超过世界各发达国家每年新建建筑竣工面积之和。中国建筑规模世界最大，是世界上最大的建筑市场中国现有房屋建筑数量巨大。

4）中国建筑能耗状况

城乡既有建筑面积达441亿m2，同时现在我国正处于房屋建设的战略机遇期，预计到2020年底，全国房屋建筑面积将达686亿m2，其中城市为261亿m2房屋建筑增加。每年每人平均新增房屋面积1.3～1.5平方米，人口每年增加约900万人；中国人均GDP已超过1000美元，居民消费结构升级阶段，人均能耗迅速增加建筑热舒适性的要求越来越高。

4）中国建筑能耗状况

人们对建筑热舒适性的要求越来越高

随着我国经济建设的快速发展，人们生活水平的提高，建筑室内热环境舒适度的要求逐渐增加，建筑能耗还要增加，建筑能耗占总能耗的比重还会加大。建筑能耗连同围护结构材料生产能耗占到全国能源消耗总量的27.6％，并将随着人民生活水平的提高而提高。

4）中国建筑能耗状况

家用电器品种数量增加(建筑使用能耗增加)

采暖、通风、空调、照明炊事燃料、家用电器和热水供应等能耗，其中以采暖和空调能耗为主。随着城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑耗能比重最终还将上升至35％左右。建筑能耗持续迅速增加是不可避免的趋势。能源供应将更加紧张，导致影响经济的持续发展。

目前,人类面临能源短缺和环境恶化两大问题，而这两者又紧密联系,由此带来的气候变化已成为21世纪全球经济发展所遇到的巨大挑战之一。众所周知，二氧化碳是导致气候变化的主要原因。在英国、美国等国家，建筑业的能源消耗所产生的二氧化碳已占到全部能源消耗排量的40%；在中国，目前建筑业的能源消耗也占到了全部能源消耗的1/3左右。

5）建筑能耗增加带来的影响在资源方面，全球50%的土地、矿石、木材资源被用于建筑；45%的能源被用于建筑的供暖、照明、通风，5%的能源用于其设备的制造；40%的水资源被用于建筑的维护，16%的水资源用于建筑的建造；60%的良田被用于建筑开发；70%的木制品被用于建筑。

5）建筑能耗增加带来的影响3建筑节能重要性1）建筑全过程的物质与能源消耗全球的资源：能源：40%水资源：42%原材料：50%耕地：48%

建筑全过程全球的污染：空气污染：50%温室效应：42%水污染：50%固体废物：48%氟氯化物：50%

20世纪60年代，保罗把生态学和建筑学两词合并，提出了著名的生态建筑（绿色建筑）的理念。20世纪70年代，石油危机的爆发，使人们清醒的意识到，以牺牲生态环境为代价的高速文明发展史是难以为继的。耗用自然资源最多的建筑产业必须改变发展模式，走可持续发展之路。30多年来，绿色建筑由理念到实践，在发达国家逐步完善，形成了较成体系的设计方法、评估方法，各种新技术、新材料层出不穷2）生态建筑理念3）建筑节能定义建筑节能在满足居住舒适性前提下，采用新型保温围护结构、高效采暖空调、节能照明设备及利用可再生能源以达到节能的目的。建筑节能的途径建筑设计建筑设备建筑使用者新能源利用4）建筑节能的涵义建筑节能的涵义经历了三个阶段：第一阶段：称为在建筑中节约能源，我国称为建筑节能第二阶段：称为建筑中保持能源，意为在建筑中减少能源的散失第三阶段：称为在建筑中提高能源利用效率在我国，现在通称的建筑节能，其涵义应为第三阶段的内涵，即在建筑中合理地使用和有效地利用能源，不断提高能源利用效率。5）全球的建筑节能概况在英国，政府已制定了一系列政策和制度来促进高能效技术在新建建筑和既有建筑改造中的应用。在低碳排放量方面，英政府也采取了一些新的规划和经济激励政策。另外，英国在科技研究和革新方面投入很大，并已在可持续建筑领域取得了显著成果在奥地利，目前约有24％的能源由可再生能源提供，这在国际上是属于发展较好的。在美国，联邦政府已颁布了很多绿色建筑政策，并已取得了显著成效。降低建筑能耗、促进建筑的可持续发展。5）全球的建筑节能概况在德国，目前大力发展拥有公共绿地和具有环境友好性的建筑。在基础设施方面，德国非常注重种植屋面、多孔渗水路面、各种排水设施、露天花园等低污染、低环境影响的基础设施的利用。目前德国是欧洲太阳能利用最好的国家之一。

在中国，严峻的事实表明，中国要走可持续发展道路，发展节能与绿色建筑不仅必须，而且刻不容缓！1986年颁布了《北方地区居住建筑节能设计标准》，这是国家启动节能建筑的一个标志。主要包括以下几项：第一民用建筑节能的管理规定、法律体系初步建立第二初步形成了建筑节能的技术支撑体系；第三建筑节能的试点示范工程已经完成；

5）全球的建筑节能概况第四建立了广泛的国际合作。

与此同时，伴随着可持续发展思想在国际社会的认同，绿色建筑理念逐渐加强。

6）建筑节能的范围

建筑节能在具体的实施中一般包括如下几方面的节能措施： （1）建筑规划设计中的节能。 （2）建筑构造，主要是围护结构上采取措施。 （3）在建筑的使用中节能。我国目前的建筑节能工作主要围绕提高建筑物围护结构的保温隔热性能和提高供热制冷系统效率两个方面展开。7）我国的建筑能耗与经济发达国家

之间的差距

我国建筑节能水平与西方发达国家相比有很大差距。欧洲国家的住宅年实际采暖耗能已经普遍降到了平方米8.57公斤的标准煤，领先的“高舒适度，低年能耗”住宅达到了3升油以下。而目前我国推行的50标准也仅为年平方米12.5公斤的标准煤。即使达到65标准，也仅为年平方米8.75公斤标准煤，仍低于欧洲发达国家水平。8）建筑节能存在的问题(1)现行标准对于室内热环境设计指标全国一致、城乡一致、不符合实际，同一地区的热环境质量水平应考虑城乡差别。(2)经典的节能技术尚未发挥足够的节能效益：围护结构遮阳、隔热，窗口通风，墙面隔热涂料玻璃贴膜等被动式、低能耗降温技术的标准强制力度不够。8）建筑节能存在的问题(3)建筑设备的系统运行效率普遍不高：系统运行优化控制技术，尚未纳入强制设计要求；设备系统设计者不懂自控，自控设计者不懂运行，关键没有合作意识。(4)建筑方案设计和规划许可管理环节建筑节能严重失控基础能耗高的设计方案，只能通过大量投入高成本材料或技术期补救。根本原因在于方案许可管理无视建筑节能，违背《民用建筑节能管理条例》规定，城市规划管理部门无此作为难逃其咎。8）建筑节能存在的问题(5)建筑节能施工技术水平低、质量安全隐患大：未经培训，无证施工，超高层玻璃幕墙、墙体外保

温、节能外窗、建筑外遮阳等质量安全隐患堪忧。(6)建筑节能标准化水平不高：材料标准、技术标准、标准设计（图集）、施工工法有待普及。4建筑节能的意义与目标

建筑作为人类文明最重要的产物，耗费了地球约50%的资源，建筑业已成为最不可持续发展的产业而在今后50年的建筑设计和建造中，还将有大量的建筑维系着过去5000年的模式，因此，探索建筑的可持续发展模式已成为建筑业持续发展的迫切需要。由此可见，推动建筑向节能、绿色、智能化方向发展，将是国际建筑界实现可持续发展理念的大趋势，也是中国经济社会面临的重要任务。

1）建筑节能的意义（1）有利于缓解能源供给的紧缺局面我国是一个能源消费大国，全年能源消耗总量居世界第二位。从现在起对新建建筑全面强制实施建筑节能设计标准，并对既有建筑有步骤地推行节能改造，到2020年，我国建筑能耗可减少3.35亿吨标准煤，空调高峰负荷可减少约8000万千瓦，由此造成的能源紧张状况必将大为缓解。我们在大力投资建设电站设施以缓解我国目前电力紧张状况的同1）建筑节能的意义时，必须充分考虑建筑节能的巨大潜力。如果不改变目前建筑高耗能的状况，即使再建10座三峡电站也不能满足我们对电力的需求。（2）有利于改善大气环境,实现可持续发展由于我国能源结构是以煤为主，煤炭的大量直接燃烧引起了城市大气污染日益严重。建

筑采暖是城市大气的一个主要污染源。只有

从源头上减少建筑采暖能耗，才能使城市采

暖期大气污染的严重状况得到根本改变1990

年后，全球变暖的现实正不断地向世界各国

敲响警钟。我国己正式核准《京都议定书》。切实履行减排温室气体义务，这对建筑节能提出了更高要求（3）有利于保护耕地资源

到2000年底，我国人均耕地的占有量仅为1.51亩只占世界人均耕地的45％。我国目前每年烧制粘土砖耗用粘土约14.3亿立方米，相当于毁坏耕地50万亩。此外我国每年烧砖要烧掉6000多万吨标准煤，占建材生产