建筑節(jié)能技術(shù).ppt

建筑節(jié)能技術(shù) 建筑節(jié)能 建筑節(jié)能的含義建筑能耗 建筑物使用過程中所消耗的能量 例如用于空調(diào)采暖 65 照明及電氣 14 熱水供應(yīng) 15 炊事 6 等方面的能耗 建筑節(jié)能就是提高采暖 通風(fēng) 空調(diào) 照明 熱水供應(yīng)等的能源利用效率 確保室內(nèi)熱舒適環(huán)境 提高生活品質(zhì) 提高能源利用效率 誤區(qū) 節(jié)能就是少用能節(jié)能不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為只是少用能 而是在確保室內(nèi)熱舒適環(huán)境的前提下的節(jié)能 節(jié)能的核心是提高能源利用效率 前提是滿足人們?cè)絹碓礁叩氖孢m度要求 3 北京大型公共建筑能耗比例 商場(chǎng) 賓館 寫字樓 4 如何進(jìn)行建筑節(jié)能 節(jié)能是為了在保證正常運(yùn)營(yíng)的前提下 更好地控制能源使用 因此 對(duì)于建筑節(jié)能而言 應(yīng)從兩方面著手 對(duì)能耗單位進(jìn)行節(jié)能 同時(shí)考慮利用可再生能源補(bǔ)充并改善現(xiàn)能源使用結(jié)構(gòu) 計(jì)劃 Plan 節(jié)能目標(biāo)制定 初期節(jié)能規(guī)劃草案 改善 Do 進(jìn)行可行性分析 驗(yàn)證 Check 實(shí)地效果監(jiān)測(cè)并驗(yàn)證 實(shí)施 Action 根據(jù)可行性方案進(jìn)行節(jié)能工作 PDCA模式 5 高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫系統(tǒng) 節(jié)能 保溫系統(tǒng) 45厚噴涂硬泡聚氨酯 分析不同保溫層厚度 當(dāng)超過45mm時(shí) 節(jié)能率增長(zhǎng)平緩 45mm噴涂硬泡聚氨酯 導(dǎo)熱系數(shù)0 024 傳熱系數(shù)0 5W m2 K 玻璃幕墻 結(jié)合朝向造型選用玻璃 高效保溫隔熱U 適宜的SC 中庭幕墻淋水屋面 非晶硅采光中庭 選用多腔斷橋隔斷金屬型材 其他幕墻 自愈性鈦鋅板金屬幕墻面 屋面 南北立面 自潔免洗 刮痕自愈 圍護(hù)費(fèi)用低 材料可再生 屋面太陽(yáng)能光伏系統(tǒng) 單晶硅 銅銦鎵硒 自潔陶土板 廢棄物生產(chǎn) 外窗隔熱原理圖 隔熱斷橋鋁型材 建筑隔熱保溫 窗戶 1 雙層中空或真空玻璃 2 低熱傳遞貼膜 E low膜 3 在窗戶上安裝遮陽(yáng)裝置 4 垂直雙向開窗 等 屋頂 1 綠色屋頂 GreenRoof 2 隔熱材料的安裝 等 墻體 1 內(nèi)墻 無(wú)機(jī)保溫材料 2 墻體 墻體保溫隔熱板 如 聚氨酯發(fā)泡保溫鋁板等 管道 隔熱材料包裹 TDL外墻保溫技術(shù)的應(yīng)用 TDL外墻外保溫及飾面系統(tǒng)是引進(jìn)德國(guó)的先進(jìn)技術(shù)及化工主劑 按歐盟標(biāo)準(zhǔn) 建立的建筑保溫系統(tǒng) 它由TDL 013高強(qiáng)柔性建筑膠粘劑 阻燃型聚苯乙烯玻璃纖維網(wǎng)格布 TDL 021外墻薄抹灰層彩色裝飾砂漿或涂料組成 適用于所有需要進(jìn)行保溫隔熱處理及外型裝飾美化的新建房屋和舊房改造導(dǎo)熱系數(shù)0 018 0 028W m K 采用該技術(shù)后 100萬(wàn)平米建筑可節(jié)原煤6 5萬(wàn)t 節(jié)電30萬(wàn)kWh 十一五 期間該技術(shù)推廣應(yīng)用比例達(dá)到10 施工面積40億平方米 總的投資需求為80億元 可形成年節(jié)煤能力2 6億t 年節(jié)電能力12億kWh采用TDL外墻保溫節(jié)能技術(shù) 以導(dǎo)熱系數(shù)極低的EPS聚苯乙烯板將建筑物包起來 消除熱橋傳熱影響 減少冷熱沖擊 采暖能耗指標(biāo)和各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)達(dá)到國(guó)家節(jié)能指標(biāo) 地源熱泵系統(tǒng) 原理 土壤源熱泵系統(tǒng)是以巖土體為冷熱源 由水源熱泵機(jī)組 地埋管換熱系統(tǒng) 建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng) 地源熱泵系統(tǒng) 地埋管35m 共110根 熱平衡分析 冬季供應(yīng)熱水進(jìn)行熱平衡 在冬天 我們從土壤中吸取熱量 暖 冷 冬天 示意圖 基本概念 地源熱泵的概念 地源熱泵技術(shù)是一種利用地下淺層地?zé)豳Y源 也稱為地源能 包括土壤 地下水 地表水等 的既可制冷空調(diào)又可采暖和提供熱水的高效節(jié)能空調(diào)技術(shù) 地源熱泵通過輸入少量的高品位能源 如電能 以地源能作為熱泵夏季制冷的冷卻源 冬季采暖供熱的低溫?zé)嵩?同時(shí)實(shí)現(xiàn)建筑采暖 空調(diào)和生活熱水的三聯(lián)供 地源熱泵系統(tǒng)的組成 地源熱泵機(jī)組 建筑物采暖 空調(diào)或熱水末端 水或空氣循環(huán) 1kW的電力 3kW的熱量來自于淺層地?zé)崮?4kW的熱量供應(yīng)給用戶 比空氣源熱泵節(jié)能30 比燃油鍋爐采暖節(jié)能50 比電采暖節(jié)能70 以地下水作為冷熱源 采用一種對(duì)環(huán)境友好的制冷劑替代R22 通過熱泵循環(huán) 輸出溫度可達(dá)75 替代傳統(tǒng) 制冷機(jī) 鍋爐 模式 有效解決建筑采暖 空調(diào) 熱水的供應(yīng) 年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約40 以上 中國(guó)科學(xué)院外專家公寓高溫地源熱泵聯(lián)供系統(tǒng) 智能建筑照明系統(tǒng) 1 在走廊 洗手間 停車場(chǎng)等公共場(chǎng)所安裝聲控裝置 2 在建筑內(nèi)大廳或其他采光較好場(chǎng)所安裝感光裝置和調(diào)光器 以最大化利用自然光照明 3 利用建筑自動(dòng)化系統(tǒng) BuildingAutomationSystem BAS 控制建筑內(nèi)公共場(chǎng)所燈光 4 盡可能替換節(jié)能燈泡 如緊湊型熒光燈 CFL 和LED 并在每個(gè)燈泡安裝反光器 等 智能建筑照明系統(tǒng) 有人工作時(shí)自動(dòng)打開該區(qū)的燈光和空調(diào) 無(wú)人時(shí)自動(dòng)關(guān)燈和空調(diào) 有人工作而又光線充足時(shí)只開空調(diào)不開燈 自然又節(jié)能 會(huì)議室中安裝人體感應(yīng) 可做到有人開燈 開空調(diào) 無(wú)人關(guān)燈 關(guān)空調(diào) 以免忘記造成浪費(fèi)通過觸摸屏的圖形界面可進(jìn)行各種燈光場(chǎng)景及AV場(chǎng)景控制 會(huì)議場(chǎng)景 演講場(chǎng)景 休息場(chǎng)景 放映場(chǎng)景等 智能控制與展示系統(tǒng) 對(duì)室內(nèi)環(huán)境 室外氣象參數(shù) 建筑能耗狀況 以及系統(tǒng)的運(yùn)行特性等進(jìn)行逐時(shí)的測(cè)量 外建筑節(jié)能研究提供數(shù)據(jù) 主要功能 空調(diào) 風(fēng)機(jī)盤管控制空調(diào) 自然通風(fēng)與開窗通風(fēng)切換與控制燈光控制 開關(guān)及調(diào)光 電動(dòng)窗簾 遮陽(yáng)卷簾 幕布 電動(dòng)窗控制排風(fēng)設(shè)備控制排水 電梯設(shè)備監(jiān)視影音設(shè)備控制消防聯(lián)動(dòng)監(jiān)控集中監(jiān)視及控制 全面掌握系統(tǒng)狀況改善設(shè)備管理 16 調(diào)光模塊 繼電器模塊 主控機(jī)房 空調(diào)控制面板 場(chǎng)景控制墻面板 調(diào)光燈具 紅外動(dòng)靜傳感器 照度傳感器 排風(fēng)扇 1樓交換機(jī) 電磁閥 風(fēng)機(jī) 中央空調(diào)系統(tǒng) 中央空調(diào)控制模塊 室內(nèi)空調(diào)紅外信號(hào)發(fā)射模塊 窗簾 總線交換機(jī) 日光燈 某建筑節(jié)能及智能化控制系統(tǒng) N樓交換機(jī) X樓交換機(jī) 吊扇 邏輯控制模塊 智能控制與展示系統(tǒng) 中央空調(diào)智能控制 用人工智能模糊控制方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的靜態(tài)控制方式 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制 達(dá)到節(jié)能目的可節(jié)電20 左右 平均每平方米建筑可節(jié)電16kWh 一棟10000平米建筑可節(jié)電16萬(wàn)kWh該技術(shù)已在三百多個(gè)項(xiàng)目的中央空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用 預(yù)計(jì) 十一五 期間推廣比例為30 需要總投入62 4億元 年可節(jié)電85億kWh 風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng) 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng) 屋面使用單晶硅 中庭與入口雨篷采用非晶硅柔性薄膜電池 地面景觀布置雙軸逐日性光伏系統(tǒng) 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 通過室外風(fēng)環(huán)境模擬分析 選取風(fēng)力發(fā)電最佳部位布置風(fēng)力發(fā)電設(shè)備 示意圖 雨水回收利用系統(tǒng) 非傳統(tǒng)水源利用 0排放 非傳統(tǒng)水源利用90 以上項(xiàng)目以雨水和河水作為補(bǔ)給水 結(jié)合生態(tài)凈化系統(tǒng) 氣浮工藝 人工濕地 膜過濾和炭吸附結(jié)合技術(shù) 處理源頭水質(zhì) 達(dá)到生活雜用水標(biāo)準(zhǔn) 處理后水用于沖廁 綠化灌溉和景觀補(bǔ)水 建筑設(shè)計(jì)日供水13 5t 排水12t 景觀用水5t 其中沖廁 景觀灌溉 地面沖洗 洗車等用水全部來自于非傳統(tǒng)水源供水 非傳統(tǒng)水源利用系統(tǒng)規(guī)劃圖 人工濕地景觀生態(tài) 結(jié)合景觀設(shè)置具有凈水效果的景觀型人工濕地 處理生活污水 黃花鳶尾 水蔥 梭魚草 再力花 熱壓通風(fēng) 氣流經(jīng)地下室預(yù)冷 進(jìn)入南北向自然通風(fēng)井 由井壁風(fēng)閥進(jìn)入室內(nèi)辦公空間 再由室內(nèi)進(jìn)入中庭 最后通過屋頂自然通風(fēng)煙囪拔出 風(fēng)壓通風(fēng) 在熱壓通風(fēng)換熱不足時(shí)節(jié) 大于25度 南北立面自動(dòng)電動(dòng)控制窗開啟 是否開啟 開啟角度大小 根據(jù)室外氣象站測(cè)得的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)控制 當(dāng)檢測(cè)到室外風(fēng)速較大 室內(nèi)換氣量過大時(shí) 自動(dòng)關(guān)小窗戶開啟度 窗戶的立面劃分開啟扇位置 充分考慮人辦公時(shí)候的通風(fēng)舒適需求 900高 與景觀視野 900 2200高度無(wú)橫檔遮擋 被動(dòng)式自然通風(fēng)系統(tǒng) 輔助通風(fēng) 機(jī)械輔助通風(fēng) 地源熱泵空調(diào)增強(qiáng)舒適實(shí)現(xiàn)能力 當(dāng)進(jìn)行熱壓通風(fēng)溫度過高 室外大于25度 且室外噪聲或空氣質(zhì)量較差時(shí) 開啟空調(diào)排放 提高換氣率 增加舒適性能 當(dāng)溫度相對(duì)較低時(shí) 室外空氣溫度13 18度 開啟地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行輻射采暖輔助自然熱壓通風(fēng) 建筑內(nèi)部溫度分布 垂直剖面風(fēng)速矢量分布 自然通風(fēng) 熱壓 氣流組織 電控智能外遮陽(yáng) 綜合遮陽(yáng)系統(tǒng) 建筑形體自遮陽(yáng) 向南傾斜15度 機(jī)翼型電動(dòng)智控外遮陽(yáng)系統(tǒng) 玻璃自身遮陽(yáng) 建筑形體自遮陽(yáng) 電控智能外遮陽(yáng) 根據(jù)太陽(yáng)運(yùn)行角度 室內(nèi)光線強(qiáng)度要求 采用機(jī)翼性電控遮陽(yáng)系統(tǒng) 在太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈的時(shí)候打開 遮擋太陽(yáng)輻射 降低空調(diào)能耗 在冬季和陰雨天的時(shí)候打開 讓陽(yáng)光射入室內(nèi) 降低采暖能耗 玻璃自身遮陽(yáng) 南北立面玻璃傳熱系數(shù)0 7 遮陽(yáng)0 44 東西立面 中庭0 29 結(jié)合朝向造型選用玻璃 高效保溫隔熱U 適宜的SC 中庭幕墻淋水屋面 非晶硅采光中庭 選用多腔斷橋隔斷金屬型材 德國(guó)的建筑節(jié)能技術(shù) 德國(guó)的建筑節(jié)能技術(shù)在歐洲和全世界都處于領(lǐng)先地位 據(jù)統(tǒng)計(jì)1991 2001年間德國(guó)公民生產(chǎn)總值增長(zhǎng)16 總能耗反而下降 其中主要成果源于建筑節(jié)能 70年代的能源危機(jī) 德國(guó)開始節(jié)約住宅能耗 76年德國(guó)建筑物理學(xué)家建造了菲利普實(shí)驗(yàn)住宅 采用了一些先進(jìn)的節(jié)能措施 德國(guó)住宅節(jié)能措施 1 提高外墻 地板 屋頂?shù)谋貙雍穸? 采用卷簾百葉窗 使夜間熱量流失減少3 門窗密封性改善 使不可控制的空氣流通減少4 加強(qiáng)對(duì)暖爐及導(dǎo)熱管的保溫5 加大南窗面積 更多接收太陽(yáng)熱能 1 從排風(fēng)中回收余熱2 從制暖裝置產(chǎn)生的廢氣中回收余熱3 利用家電余熱4 改善現(xiàn)有空氣和水的加熱裝置5 利用太陽(yáng)能 并通過熱泵從空氣 地?zé)嶂蝎@得熱能 被動(dòng)措施 主動(dòng)措施 節(jié)能措施 德國(guó)低能耗住宅分類 德國(guó)研究表明 根據(jù)德國(guó)的氣候條件 德國(guó)所處的地理緯度相對(duì)中國(guó)的哈爾濱 從太陽(yáng)能獲取能源時(shí)效果比減少建筑熱損失收到的效果要差 進(jìn)一步研究表明 20cm的外墻保溫層效果是最好的 目前德國(guó)將低能耗住宅分為四類 節(jié)能住宅 低能耗住宅 被動(dòng)太陽(yáng)能住宅 零供暖住宅 節(jié)能住宅 節(jié)能住宅 至少有15cm厚的保溫層 能耗65kwh a 1978年德國(guó)建筑采暖能耗標(biāo)準(zhǔn)為200kwh a 德國(guó)已在92年實(shí)現(xiàn)了 節(jié)能住宅 目標(biāo) 年采暖能耗605kwh a 低能耗住宅 低能耗住宅 保溫層厚度在20 25cm之間 能耗不超過30kwh a 德國(guó)計(jì)劃到2012年將采暖能耗降為35kwh a 因此目前德國(guó)有大量低能耗住宅 被動(dòng)太陽(yáng)能住宅 被動(dòng)太陽(yáng)能住宅 保溫層厚度在30cm以上 采暖能耗不超過15kwh a 被動(dòng)房建筑的主要技術(shù)措施有 加強(qiáng)圍護(hù)體系的保溫性能 提高建筑的氣密性 機(jī)送新風(fēng)并進(jìn)行熱回收 低熱負(fù)荷的采暖方式 德國(guó)學(xué)者樂觀地認(rèn)為 未來10年德國(guó)將全面采用被動(dòng) 由于被動(dòng)房的關(guān)鍵技術(shù)是提高外圍護(hù)的保溫性能 即采用的是低技術(shù)措施 在造價(jià)上有優(yōu)勢(shì) 避免了建筑節(jié)能的高技術(shù) 高成本化 因此很有市場(chǎng)潛力 零供暖住宅 零供暖住宅 利用太陽(yáng)能收集器等主動(dòng)采集能量 在被動(dòng)房的基礎(chǔ)上 增加可再生能源的利用量 應(yīng)很容易達(dá)到零供暖住宅 綜上所述 影響低能耗住宅節(jié)能效果的關(guān)鍵是建筑外墻保溫性能 空氣更新的辦法 太陽(yáng)能收集及儲(chǔ)存的解決辦法 德國(guó)作了很多研究 得出以下建筑設(shè)計(jì)與能耗對(duì)應(yīng)表 德國(guó)建筑設(shè)計(jì)與能耗對(duì)應(yīng)表 德國(guó)低能耗建筑體現(xiàn)低技術(shù)理念 前述德國(guó)建筑設(shè)計(jì)與能耗對(duì)應(yīng)表比較清楚地反映了建筑一座低能耗住宅應(yīng)采取的措施及效果 具體包括建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和技術(shù)設(shè)備的優(yōu)化 很有借鑒作用 值得一提的是以上所有措施 都屬低技術(shù)范疇 關(guān)鍵是在于我們?nèi)绾握_地選擇 組合這些低技術(shù) 所達(dá)到最佳效果 我國(guó)目前已頒布的 住宅性能評(píng)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 倡導(dǎo)建A級(jí)住宅 星級(jí)住宅 采取的措施也應(yīng)該是低技術(shù)的組合 世博園瑞典館長(zhǎng)在回答瑞典館有哪些高科技亮點(diǎn)時(shí)說 美好城市也需要低技術(shù) 低技術(shù)的理念是一個(gè)很高的思考角度 旨在挖掘人類早就擁有的智慧和經(jīng)驗(yàn) 只簡(jiǎn)單的技術(shù)手段解決復(fù)雜的問題 對(duì)人的要求更高