2025年建筑节能减排技能挑战赛试题及答案

2025年建筑节能减排技能挑战赛试题及答案一、单项选择题（共10题，每题2分，共20分）1.下列建筑节能技术中，属于被动式节能技术的是（）。A.地源热泵空调系统B.外遮阳一体化设计C.智能照明控制系统D.太阳能光伏幕墙2.根据《近零能耗建筑技术标准》（GB/T513502019），严寒地区居住建筑供暖需求应不高于（）。A.15kWh/(m²·a)B.20kWh/(m²·a)C.25kWh/(m²·a)D.30kWh/(m²·a)3.建筑节能改造中，提高外窗保温性能最有效的措施是（）。A.增加玻璃层数B.采用LowE玻璃C.增大窗墙比D.使用普通单层玻璃4.下列可再生能源中，不属于建筑领域常用分布式能源的是（）。A.屋顶光伏发电B.小型风力发电C.城市垃圾焚烧发电D.地埋管地源热泵5.根据《绿色建筑评价标准》（GB/T503782019），三星级绿色建筑要求全装修率不低于（）。A.50%B.70%C.90%D.100%6.建筑碳排放计算中，“运行阶段碳排放”不包括（）。A.供暖能耗产生的碳排放B.建筑材料生产的碳排放C.空调制冷能耗产生的碳排放D.照明能耗产生的碳排放7.下列墙体保温材料中，导热系数最低的是（）。A.模塑聚苯板（EPS）B.挤塑聚苯板（XPS）C.聚氨酯硬泡（PU）D.膨胀珍珠岩8.公共建筑节能设计中，“体形系数”是指（）。A.建筑外表面积与建筑体积的比值B.建筑体积与建筑外表面积的比值C.窗面积与墙面积的比值D.空调面积与总建筑面积的比值9.太阳能热水系统中，集热器倾角设计的主要依据是（）。A.当地年平均气温B.当地纬度C.建筑朝向D.日照时数10.建筑能耗监测系统中，“分项计量”的核心目的是（）。A.降低总能耗B.识别高耗能环节C.满足政策要求D.提升用户体验二、多项选择题（共5题，每题3分，共15分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.下列属于建筑节能“四节”内容的有（）。A.节能B.节地C.节水D.节材2.地源热泵系统的优点包括（）。A.不受气候条件限制B.能效比（COP）高于空气源热泵C.初期投资低D.减少化石能源消耗3.《建筑节能与可再生能源利用通用规范》（GB550152021）强制要求的内容包括（）。A.建筑设计必须进行节能计算B.新建建筑应安装太阳能光伏系统C.公共建筑空调系统应设置分项计量D.居住建筑外窗气密性不低于4级4.建筑碳排放计算中，“隐含碳排放”的来源包括（）。A.水泥生产B.钢材运输C.装修材料制造D.空调运行5.被动式超低能耗建筑的关键技术措施包括（）。A.高效保温隔热围护结构B.新风热回收系统C.大玻璃幕墙设计D.无热桥设计三、填空题（共5题，每题2分，共10分）1.建筑节能率是指改造后建筑能耗比改造前降低的比例，计算公式为：节能率=（改造前能耗改造后能耗）/（）×100%。2.绿色建筑评价中，“资源节约”指标体系包含节地与土地利用、节能与能源利用、节水与水资源利用、（）4个评分项。3.建筑外遮阳按安装位置分为水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和（）。4.太阳能光伏系统的发电量与（）、光伏组件效率、系统损耗率等因素相关。5.建筑碳排放因子是指单位能源消耗量对应的二氧化碳排放量，电力的碳排放因子单位通常为（）。四、简答题（共4题，第12题为封闭型，每题6分；第34题为开放型，每题8分，共28分）1.简述建筑围护结构节能的主要措施。（封闭型）2.列举3种建筑中常用的可再生能源利用形式，并说明其适用场景。（封闭型）3.某既有办公建筑（10层，总建筑面积10000m²）冬季供暖能耗偏高（当前供暖能耗45kWh/(m²·a)），请提出至少4项节能改造措施，并分析其技术可行性。（开放型）4.结合“双碳”目标，论述建筑行业实现节能减排的关键路径。（开放型）五、应用题（共3题，第1题为计算题，10分；第2题为分析题，12分；第3题为综合题，15分，共37分）1.（计算题）某居住建筑供暖季天数为120天，室内设计温度18℃，供暖期室外平均温度5℃，建筑供暖面积8000m²，供暖系统热效率0.9。已知该地区供暖度日数（HDD18）为（18(5)）×120=2760℃·d，单位建筑面积供暖热指标为q_h=0.045W/(m²·℃)。计算该建筑供暖季总能耗（单位：GJ）。（注：1kWh=3.6MJ）2.（分析题）某项目采用“光伏+储能”系统，光伏组件装机容量100kWp，年利用小时数1200h，储能系统容量50kWh，充放电效率85%。当地电网电价峰段1.2元/kWh，谷段0.3元/kWh，光伏上网电价0.4元/kWh。（1）计算该系统年发电量；（2）分析储能系统在“峰充谷放”模式下的经济效益（仅考虑电价差）。3.（综合题）某新建公共建筑（总建筑面积20000m²）拟申报三星级绿色建筑，设计阶段需满足《绿色建筑评价标准》（GB/T503782019）要求。请从“安全耐久”“健康舒适”“资源节约”三个指标体系中各选取2项关键控制项或评分项，说明设计要点及达标措施。答案及解析一、单项选择题1.B解析：被动式节能技术依赖建筑自身设计（如遮阳、自然通风），不依赖机械系统；A、C、D均需主动设备。2.A解析：《近零能耗建筑技术标准》规定，严寒地区居住建筑供暖需求≤15kWh/(m²·a)。3.B解析：LowE玻璃可显著降低辐射传热，是提高外窗保温性能最有效的措施。4.C解析：城市垃圾焚烧发电属于集中式能源，非建筑分布式能源。5.D解析：三星级绿色建筑要求全装修率100%（GB/T503782019）。6.B解析：运行阶段碳排放仅包括使用过程能耗，材料生产属于隐含碳排放。7.C解析：聚氨酯硬泡导热系数约0.0220.024W/(m·K)，低于EPS（0.0380.041）、XPS（0.0280.03）、膨胀珍珠岩（0.0420.058）。8.A解析：体形系数=建筑外表面积/建筑体积，比值越小越利于节能。9.B解析：集热器倾角通常取当地纬度±10°，以最大化接收太阳辐射。10.B解析：分项计量通过分类统计能耗，识别高耗能环节（如空调、照明）。二、多项选择题1.ABCD解析：建筑节能“四节”指节能、节地、节水、节材。2.ABD解析：地源热泵初期投资较高（需打井），但COP可达35，高于空气源热泵（23）。3.ACD解析：GB550152021要求新建建筑需进行节能计算、公共建筑空调分项计量、外窗气密性≥4级；太阳能光伏非强制安装。4.ABC解析：隐含碳排放包括材料生产、运输、施工阶段，运行阶段属直接碳排放。5.ABD解析：被动式超低能耗建筑需避免大玻璃幕墙（热损失大），强调无热桥、高效保温和热回收新风。三、填空题1.改造前能耗2.节材与材料资源利用3.挡板遮阳（或复合遮阳）4.太阳辐射量（或日照强度）5.tCO₂/(MWh)（或吨二氧化碳每兆瓦时）四、简答题1.主要措施包括：（1）外墙保温：采用外保温、内保温或夹芯保温，选用低导热系数材料（如聚氨酯）；（2）门窗节能：使用中空LowE玻璃、多腔密封型材，降低传热系数（K值）；（3）屋面隔热：设置保温层（如挤塑聚苯板），或采用倒置式屋面、绿色屋顶；（4）热桥处理：对结构梁柱、挑檐等部位进行保温加强，避免局部冷桥；（5）气密性提升：门窗密封、墙体缝隙填充，减少空气渗透热损失。2.示例：（1）太阳能热水系统：适用于日照充足地区（如华北、西北）的居住建筑，提供生活热水；（2）地源热泵：适用于土壤热稳定性好的地区（如华东、华中），用于公共建筑供暖/制冷；（3）光伏建筑一体化（BIPV）：适用于大跨度公共建筑（如商场、体育馆）屋顶或立面，发电并入电网或自用。3.改造措施及可行性分析：（1）外墙外保温改造：原墙体无保温，加设80mm厚EPS板（导热系数0.041W/(m·K)），可降低传热系数30%40%，技术成熟，施工可行；（2）外窗更换为三玻两腔LowE窗（K值≤1.8W/(m²·K)）：原单层玻璃K值约6.0，改造后热损失减少约70%，市场供应充足；（3）供暖系统分时分区控制：加装智能温控阀，根据楼层、房间功能调节供热量，投资低，节能率约15%；（4）新风热回收改造：增设全热交换器（效率≥70%），回收排风热量预热新风，适用于人员密集的办公区域，减少供暖负荷。4.关键路径：（1）建筑节能提标：严格执行《建筑节能与可再生能源利用通用规范》，推动近零能耗、零碳建筑规模化发展；（2）可再生能源替代：提高光伏、地热能等在建筑用能中的占比，推广BIPV、光伏+储能一体化；（3）建筑用能电气化：淘汰燃煤锅炉，推广空气源热泵、电采暖，衔接电网“绿电”供应；（4）既有建筑改造：重点针对高能耗公共建筑，实施围护结构、设备系统、智能管控综合改造；（5）全生命周期管理：从设计、施工到运行阶段，降低隐含碳排放（如使用再生建材、减少水泥用量）；（6）政策与技术协同：完善碳交易机制，研发低成本节能技术（如新型保温材料、智能微电网）。五、应用题1.计算过程：供暖热负荷Q=q_h×HDD18×A=0.045W/(m²·℃)×2760℃·d×8000m²=0.045×2760×8000×24h（转换为小时）×10⁻³kW（W转kW）=0.045×2760×8000×24×10⁻³=0.045×2760×192=0.045×529920=23846.4kWh总能耗=Q/热效率=23846.4/0.9=26496kWh=26496×3.6MJ=95385.6MJ=95.3856GJ答案：约95.39GJ2.（1）年发电量=装机容量×利用小时数=100kW×1200h=120000kWh=12万kWh。（2）储能系统每日充放电量：假设每日峰段充电、谷段放电，储能容量50kWh，每日循环1次。峰段充电成本=50kWh×1.2元/kWh=60元；谷段放电收益=50kWh×0.85（效率）×0.3元/kWh=12.75元；单日净收益=12.7560=47.25元（亏损）。注：实际“峰充谷放”应为谷段充电、峰段放电，修正后：谷段充电成本=50×0.3=15元；峰段放电收益=50×0.85×1.2=51元；单日净收益=5115=36元；年收益=36元/天×365天=13140元。答案：（1）12万kWh；（2）年收益约1.31万元（按谷充峰放模式）。3.设计要点及达标措施：（1）安全耐久：控制项“建筑结构满足设计使用年限要求”：采用框架剪力墙结构，主体结构设计使用年限50年，混凝土强度等级C35，钢筋保护层厚度符合规范；评分项“建筑立面与屋面抗风、抗震性能”：外墙饰面板采用干挂工艺（抗风荷载≥1.5kPa），屋面光伏支架与结构主体可靠连接（抗震设防烈度8度）。（2）健康舒适：控制项“室内主要空气污染物浓度达标”：选用低VOC涂料（≤50g/L）、无甲醛板材，装修后委托第三方检测（甲醛≤0.07mg/m³）；评