建筑節(jié)能新技術(shù)

1、什么是建筑能耗:廣義:建筑能耗=建筑建造能耗+建筑使用能耗。狹義:民用建筑使用過(guò)程中的能耗,主要包括采暖、空調(diào)、通風(fēng)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器、電梯等方面的能耗。了解我國(guó)建筑能耗現(xiàn)狀2 400多億平方米的城鄉(xiāng)建筑中,95%是高耗能建筑。3單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國(guó)家的23倍。4 建筑能耗占全社會(huì)終端能耗的27.5%。5建筑全過(guò)程耗用整個(gè)資源中50%的能源、42%的水資源和50%的原材料,導(dǎo)致50%的空氣污染、42%的溫室效應(yīng)、50%的水污染、48%的固體廢物和50%的氟氯化物。6 2002年全國(guó)空調(diào)高峰負(fù)荷達(dá)4500萬(wàn)kW,相當(dāng)于2.5個(gè)三峽電站的滿負(fù)荷輸出。7 大型公共建筑單位建筑面積能

2、耗是小規(guī)模公建的3-8倍,是住宅的5-15倍。8大城市高檔豪華住宅的戶均用電水平幾倍甚至幾十倍于普通住宅。我國(guó)建筑能耗的特點(diǎn):1北方建筑采暖能耗高、比例大,是建筑節(jié)能的重點(diǎn)2住宅及一般公共建筑與發(fā)達(dá)國(guó)家相比能耗尚處在較低水平,但有明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。3大型公共建筑能耗過(guò)高,節(jié)能潛力大,新建建筑中此類(lèi)建筑比例有增大趨勢(shì)。4農(nóng)村建筑能耗低,非商品能源仍占較大部分,目前有逐漸被商品能源取代的趨勢(shì),需引起足夠重視。5長(zhǎng)江流域大面積居住建筑新增采暖需求,必須找到有效地解決方案,否則將成為沉重的能源負(fù)擔(dān)。建筑熱工分區(qū):根據(jù)建筑氣候特點(diǎn),以累年最冷月和最熱月平均溫度作為主要指標(biāo),累年日平均溫度5和25 的天數(shù)作為

3、輔助指標(biāo),將我國(guó)劃分為5個(gè)建筑熱工分區(qū)。嚴(yán)寒地區(qū),寒冷地區(qū),夏熱冬冷區(qū),溫和地區(qū),夏熱冬暖區(qū)。體形系數(shù)(定義、控制范圍、措施:建筑物與室外大氣接觸的外表面積和與其所包圍的體積之比值。寒冷地區(qū)建筑物的體形系數(shù)宜控制在0.3以下。如果體形系數(shù)不滿足相關(guān)規(guī)定,則必須進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的權(quán)衡判斷?？刂企w形系數(shù)的主要方法:1減少建筑面寬,加大建筑幢深2增加建筑物層數(shù)3建筑體形變化不宜過(guò)多絕熱保溫材料(特點(diǎn):平均溫度350時(shí),熱導(dǎo)率0.12 w/(m.k ,輕質(zhì)、疏松、多孔,或?yàn)槔w維狀。舉例:纖維狀無(wú)機(jī)質(zhì):礦物纖維(礦渣棉、巖棉、玻璃棉、硅酸鋁棉(人造氣泡狀有機(jī)質(zhì)人造:泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨酯塑料無(wú)

4、機(jī)質(zhì):膨脹珍珠巖門(mén)窗節(jié)能途徑:1提高保溫性能2提高密封性能,減少冷風(fēng)滲透3控制窗墻面積比4增設(shè)活動(dòng)隔熱層與遮陽(yáng)智能?chē)o(hù)結(jié)構(gòu):是建筑構(gòu)件的綜合體,這些構(gòu)件能夠執(zhí)行各自功能,使建筑外圍護(hù)構(gòu)件獨(dú)立或聯(lián)合作出調(diào)整,提前應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,以最小的能源消耗維持建筑內(nèi)部的健康、舒適環(huán)境。核心:圍護(hù)結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)建筑物內(nèi)外環(huán)境而變化。熱源分析(熱源類(lèi)型及特點(diǎn):1燃煤鍋爐:不同煤種對(duì)應(yīng)不同燃燒設(shè)備、燃燒方式;接觸式表面燃燒;鍋爐效率與鍋爐噸位、燃燒方式、供熱介質(zhì)溫度、運(yùn)行管理水平有關(guān),差別大。鍋爐供熱效率55%75%(Bei Jing。2天然氣鍋爐:不產(chǎn)生灰分,易強(qiáng)化傳熱,環(huán)保;空間燃燒; 不同規(guī)模鍋爐效率差別不大,

5、高達(dá)90%;成本較高,宜以小規(guī)模分散為佳;當(dāng)天然氣的使用達(dá)到一個(gè)地區(qū)供熱燃料的20%以上時(shí),可考慮燃煤燃?xì)饴?lián)合供熱技術(shù)。3燃煤熱電聯(lián)產(chǎn):大規(guī)模供熱,能耗最低。在環(huán)保條件允許的條件下,應(yīng)堅(jiān)持燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱,以大規(guī)模集中為宜。4天然氣熱電聯(lián)產(chǎn):比熱電分產(chǎn)節(jié)能,但節(jié)能效果不如燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)顯著。部分負(fù)荷情況時(shí),總效率明顯降低。節(jié)能效果應(yīng)慎重看待。5直接電熱:高品位的電能轉(zhuǎn)化為低品位的熱能,能源利用極不合理。6電動(dòng)熱泵:電力供熱的最好方式。COP達(dá)33.15,折合燃煤效率達(dá)99%115%。多級(jí)循環(huán)泵供熱系統(tǒng)(分布式循環(huán)泵:熱源循環(huán)泵只承擔(dān)熱源內(nèi)水循環(huán);熱用戶循環(huán)泵既承擔(dān)熱網(wǎng)循環(huán)泵的輸送功能,又承擔(dān)

6、在熱用戶建立必要的資用壓頭的功能;基本消耗無(wú)效電耗,無(wú)多余的資用壓頭需要節(jié)流;節(jié)電初投資不高,工程上易解決;變推為抽;節(jié)電33.8%內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能墻體:構(gòu)造:體結(jié)構(gòu)層,空氣層,絕熱材料層,覆面保護(hù)層內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能墻體的特點(diǎn):施工方便;要注意避免結(jié)露;室溫波動(dòng)較大;占據(jù)使用空間。應(yīng)用:禮堂、俱樂(lè)部、會(huì)場(chǎng)等公共建筑。幾種內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能墻體實(shí)例:1GRC內(nèi)保溫復(fù)合墻體2玻璃纖維石膏內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能外墻3P-GRC內(nèi)保溫復(fù)合節(jié)能外墻我國(guó)采暖能耗為何高:根本原因:集中供熱效率和熱源效率不高外保溫復(fù)合節(jié)能墻體:構(gòu)造:體結(jié)構(gòu)層,保溫層,內(nèi)、外面層特點(diǎn):可避免產(chǎn)生熱橋、室溫穩(wěn)定、舒適性高、保護(hù)墻體、施工進(jìn)度快、

7、建筑美觀、適用范圍廣、綜合經(jīng)濟(jì)效益高。應(yīng)用:采暖建筑+空調(diào)建筑;民用+工業(yè)建筑;新建+既有建筑。如何科學(xué)的分析長(zhǎng)江地區(qū)新增采暖需求?長(zhǎng)江流域停止興建各種熱電聯(lián)產(chǎn)和熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng),發(fā)展基于熱泵的采暖空調(diào)方式。住宅中積極推廣太陽(yáng)能。鍋爐節(jié)能技術(shù):1供熱規(guī)劃:燃煤熱電聯(lián)產(chǎn)的必然趨勢(shì):發(fā)展大型集中供熱工程,代替小型、分散供熱鍋爐房。2鍋爐選型與臺(tái)數(shù):由熱負(fù)荷量、熱負(fù)荷延續(xù)圖、工作介質(zhì)、當(dāng)?shù)孛悍N選擇鍋爐形式和臺(tái)數(shù)。常用循環(huán)流化床鍋爐、鏈條爐排鍋爐。宜2-3臺(tái),不應(yīng)多于5臺(tái)。在低于設(shè)計(jì)運(yùn)行負(fù)荷條件下多臺(tái)鍋爐聯(lián)合運(yùn)行時(shí),單臺(tái)鍋爐的運(yùn)行負(fù)荷不應(yīng)低于額定負(fù)荷的60 %。3鼓、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓與鍋爐容量匹配4循

8、環(huán)水泵:大小結(jié)合;變頻調(diào)速5補(bǔ)水:保證水質(zhì)6自動(dòng)檢測(cè)與控制的運(yùn)行方式熱網(wǎng)水力失調(diào)節(jié)能措施:1 一次管網(wǎng)采用自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)室外溫度進(jìn)行初調(diào)節(jié)2 二次管網(wǎng)分支管上加平衡閥或孔板調(diào)壓裝置;3 采用同程系統(tǒng)等采暖系統(tǒng)形式。多級(jí)循環(huán)泵供熱系統(tǒng)(分布式循環(huán)泵:熱源循環(huán)泵只承擔(dān)熱源內(nèi)水循環(huán);熱用戶循環(huán)泵既承擔(dān)熱網(wǎng)循環(huán)泵的輸送功能,又承擔(dān)在熱用戶建立必要的資用壓頭的功能;基本消耗無(wú)效電耗,無(wú)多余的資用壓頭需要節(jié)流;節(jié)電初投資不高,工程上易解決;變推為抽;節(jié)電33.8% 管網(wǎng)保溫?zé)釗p失措施:1 熱水供熱管道直埋敷設(shè),用改性聚脂為保溫材料,以高密度聚乙烯為保護(hù)殼(聚氨酯發(fā)泡直埋保溫管。2 蒸汽管道采用新型鋼套管

9、保溫管;閥門(mén)、補(bǔ)償器等附件進(jìn)行良好保溫,使表面溫度40。3 為了保證管網(wǎng)保溫效率達(dá)到98%的標(biāo)準(zhǔn),無(wú)論是直埋敷設(shè)還是地溝敷設(shè),其保溫層厚度均應(yīng)滿足設(shè)備及管道保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則的要求。換熱站混水直供特點(diǎn):1取消間接換熱器2一次網(wǎng)定壓3管網(wǎng)溫度降低,熱損失減少分戶熱計(jì)量(意義、熱計(jì)量方式、熱量表供熱量計(jì)算熱計(jì)量收費(fèi)主要兩種情況:(1別墅類(lèi)建筑以及在銷(xiāo)售時(shí)考慮了能耗費(fèi)用差別的公寓類(lèi)住宅的熱計(jì)量多根據(jù)計(jì)量的熱量來(lái)收費(fèi)(2其余建筑多采用計(jì)量總量然后分?jǐn)偟姆椒▉?lái)收費(fèi)任何熱費(fèi)分?jǐn)偡椒ǘ家裱脑瓌t是:同一棟建筑物內(nèi)的用戶,如果采暖面積相同,在相同的時(shí)間內(nèi),相同的舒適度應(yīng)繳納相同的熱費(fèi)。從收費(fèi)方法的角度,可將利用上

10、述三種儀表進(jìn)行熱量分?jǐn)偟姆綒w為兩種:1溫度法(溫度分配法:直接計(jì)量實(shí)際的室內(nèi)供暖溫度,用計(jì)量的室內(nèi)溫度分?jǐn)偨Y(jié)算熱表計(jì)量的結(jié)果,體現(xiàn)等面積、等舒適度、等熱費(fèi)的原則,可省去熱量法所必須的對(duì)計(jì)量結(jié)果進(jìn)行修正的問(wèn)題。2熱量法(散熱器分配表法;熱量表分配法散熱器熱分配表典型特點(diǎn):需入戶讀表,不方便。多聯(lián)變頻變制冷劑流量熱泵空調(diào)系統(tǒng)新型戶式中央空調(diào)系統(tǒng):室外機(jī)產(chǎn)生冷/熱量,室內(nèi)機(jī)組將室內(nèi)回風(fēng) (或回風(fēng)與新風(fēng)的混合空氣 進(jìn)行冷卻或加熱處理后,通過(guò)風(fēng)管送入空調(diào)房間。大型中央空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能(設(shè)計(jì)方案:1進(jìn)行詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算,不能估算。2溫濕度合理搭配,合理降低室內(nèi)溫濕度標(biāo)準(zhǔn)。3依據(jù)負(fù)荷特性劃分內(nèi)外區(qū),或采用多分區(qū)空

11、調(diào)4體育館、影劇院、博物館、商場(chǎng)等公共建筑采取:a. 高速噴口誘導(dǎo)送風(fēng)b. 影劇院下送風(fēng)或座椅送風(fēng)c. 分層空調(diào)5辦公或商業(yè)服務(wù)建筑群、賓館,可采用如下方式:a新風(fēng)機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤(pán)管布置靈活;過(guò)渡季無(wú)法充分利用室外風(fēng)b變風(fēng)量系統(tǒng)節(jié)能;昂貴6室內(nèi)局部熱源就地排除分層空調(diào):高大建筑物中,僅對(duì)下部工作區(qū)進(jìn)行空調(diào),而對(duì)上部較大空間不予空調(diào),或夏季采用上部通風(fēng)排熱。中庭空調(diào)與防排煙常用方案:由下部負(fù)荷設(shè)空調(diào)送風(fēng),水平送風(fēng)隔斷上、下空間,夏季無(wú)排風(fēng)或設(shè)機(jī)械排風(fēng);只考慮夏季排風(fēng)和地面采暖,不設(shè)空調(diào)。水系統(tǒng)節(jié)能措施(continue:1分支環(huán)路水力平衡:設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行分支環(huán)路之間的阻力計(jì)算;設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)置能準(zhǔn)確調(diào)試的技術(shù)

12、手段(平衡閥2分區(qū)及設(shè)置二次泵3冬夏及部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)4冷凍水和冷卻水循環(huán)泵開(kāi)啟臺(tái)數(shù)=冷機(jī)開(kāi)啟臺(tái)數(shù)低溫送風(fēng)空調(diào):送風(fēng)溫度由12-15 降至3-11 。需注意的問(wèn)題:1風(fēng)口、風(fēng)管、末端送風(fēng)裝置表面易結(jié)露,應(yīng)特別注意保溫。2防止低溫空氣直接進(jìn)入工作區(qū),或溫度不均而導(dǎo)致熱舒適性差?？照{(diào)蓄冷技術(shù)的意義:實(shí)現(xiàn)用電“削峰填谷”熱泵原理:應(yīng)用冷凝器排出的熱量進(jìn)行供熱的制冷系統(tǒng)。什么情況下采用吸收式制冷更利于節(jié)能?單效機(jī) 100左右熱源,COP為0.7-0.8。雙效機(jī) 150左右熱源,COP為1.2-1.3。三效機(jī)200以上熱源,COP為1.6-1.7,目前無(wú)成熟產(chǎn)品燃煤或燃?xì)忮仩t制蒸汽,再利用蒸汽吸收式制

13、冷,節(jié)能否?直接通過(guò)直燃式吸收機(jī)燃燒燃?xì)饣蛉加椭评?節(jié)能否?從燃煤到制冷的綜合效率為能量轉(zhuǎn)換效率為1.3(100%*1.3,大型燃?xì)獍l(fā)電廠的發(fā)電效率為55%,考慮15%傳輸損失,燃?xì)獍l(fā)電再電力制冷的綜合轉(zhuǎn)換效率為Conclusion: 無(wú)論鍋爐制蒸汽,再蒸汽吸收式制冷,還是直接燃燒燃?xì)饣蛉加臀罩评?能源利用率均不如先在大電廠發(fā)電,再由電制冷。因此,一般情況下不提倡通過(guò)直接燃燒燃煤、燃?xì)?、燃油的吸收式制冷方式。有工廠余熱或熱電聯(lián)產(chǎn)電廠余熱時(shí),采用吸收式制冷,可在夏季充分利用這些余熱,替代常規(guī)的電壓縮制冷,實(shí)現(xiàn)能量的充分利用。缺少電力供應(yīng)的地區(qū),吸收式制冷可被作為降低電力峰值負(fù)載的辦法。自然通風(fēng):依靠風(fēng)壓和熱壓使空氣流動(dòng),以供給室內(nèi)新鮮空氣和稀釋室內(nèi)氣味和污染物,除去余熱和余濕。意義:1不消耗不可再生能源,減少對(duì)傳統(tǒng)空調(diào)的依賴,減少能耗、降低污染。2與機(jī)械風(fēng)在頻譜、湍流度等物理特性上有很大差別,舒適性更高。3噪聲問(wèn)題?；緞?dòng)力:風(fēng)壓、熱壓熱回收裝置及應(yīng)用:公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB50189-2005規(guī)定:建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)且符合下列條件之一時(shí),宜設(shè)排風(fēng)熱回收裝置,且熱回收裝置(全熱和顯熱的額定熱回收效率60%。1送風(fēng)量3000 m3/h的直流式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),且新風(fēng)與排風(fēng)的溫差8。2設(shè)計(jì)