建筑节能新技术

建筑节能新技术建筑节能新技术建筑环境与设备工程建筑环境与设备工程2024/5/3建筑节能建筑节能近年发展的技术分支近年发展的技术分支 研究建筑与能源的关系研究建筑与能源的关系合理用能？节约用能？合理用能？节约用能？阻止能量损失？阻止能量损失？Energy efficiency in buildingEnergy conservation in buildingEnergy saving in building课程特点课程特点1)应用技术应用技术2)多学科交叉多学科交叉3)是在特定的历史和经济发展环境中产生的是在特定的历史和经济发展环境中产生的4)发展中发展中5)建筑技术的前沿（热门）建筑技术的前沿（热门）主要内容及课时安排主要内容及课时安排1.1.绪论绪论 1 12.2.建筑节能规划设计建筑节能规划设计 1 1 3.3.围护结构节能技术围护结构节能技术 3 34.4.供热系统节能技术供热系统节能技术 3 35.5.空调系统节能技术空调系统节能技术 4 46.6.通风系统节能技术通风系统节能技术 1 17.7.天然能源建筑利用技术天然能源建筑利用技术 1 18.8.绿色建筑与超低能耗建筑绿色建筑与超低能耗建筑 1 19.9.建筑能耗评价、能源审计及能效标识建筑能耗评价、能源审计及能效标识 1 1总学时总学时 1616最终成绩最终成绩=80%=80%试卷成绩试卷成绩+20%+20%平时成绩平时成绩(考勤、作业考勤、作业)第一章绪论content1.我国建筑规模、建筑能耗现状及特点我国建筑规模、建筑能耗现状及特点2.建筑节能工作的迫切性、目标与任务建筑节能工作的迫切性、目标与任务3.相关法规与政策、存在问题与发展前景相关法规与政策、存在问题与发展前景住宅建筑进展住宅建筑进展1.1 我国建筑规模我国建筑规模1.我国建筑与建筑能耗现状我国建筑与建筑能耗现状(年增长年增长810%)来源：中国统计年鉴来源：中国统计年鉴来源：中国统计年鉴来源：中国统计年鉴再造一个再造一个再造一个再造一个中国！中国！中国！中国！2020300300亿平方米亿平方米我国城市化进程我国城市化进程狭义：狭义：民用建筑民用建筑使用过程中的能耗，使用过程中的能耗，主要包括主要包括 采暖、空调、通风、热水供应、照明、采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊炊 事、家用电器、电梯等方面的能耗。事、家用电器、电梯等方面的能耗。(P2)(P2)2/31.2 我国建筑能耗现状我国建筑能耗现状u 什么是建筑能耗？什么是建筑能耗？广义：建筑能耗广义：建筑能耗=建筑建造能耗建筑建造能耗+建筑使用能耗建筑使用能耗 面积面积(亿亿m m2 2)年能耗状况（每年）年能耗状况（每年）农村居农村居住建筑住建筑农村生活用能农村生活用能2401.9亿吨标煤，2.6亿吨标煤的生物质能城镇民城镇民用建筑用建筑北方城镇采暖北方城镇采暖641.27亿吨标煤城镇建筑城镇建筑(除采暖外除采暖外)住宅用能住宅用能(含炊事含炊事)960.78亿吨标煤一般公共建筑一般公共建筑490.94亿吨标煤大型公共建筑大型公共建筑40.18亿吨标煤长江流域住宅采暖长江流域住宅采暖400.074亿吨标煤总计建总计建筑能耗筑能耗建筑总面积：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%u 我国建筑能耗现状我国建筑能耗现状1 1）建筑能耗的分类及各类建筑能耗所占比例。）建筑能耗的分类及各类建筑能耗所占比例。各类建筑能耗所占比例各类建筑能耗所占比例我国能耗现状（我国能耗现状（continue）3)3)单位建筑面积能耗是发达国家的单位建筑面积能耗是发达国家的23倍。倍。采暖季平均耗采暖季平均耗热量指量指标（W/m2）未按新节能标准建造的北京市住宅30.1按照新节能标准建造的北京市住宅20.6瑞典、丹麦、芬兰等国家住宅112)2)400多亿平方米的城乡建筑中，多亿平方米的城乡建筑中，95%是高耗能建筑。是高耗能建筑。我国能耗现状（我国能耗现状（continue）4)4)建筑能耗占全社会终端能耗的建筑能耗占全社会终端能耗的27.5%。我国能耗现状（我国能耗现状（continue）5)5)建筑全过程耗用整个资源中建筑全过程耗用整个资源中50%的能源、的能源、42%的水的水资源和资源和50%的原材料，导致的原材料，导致50%的空气污染、的空气污染、42%的温室效应、的温室效应、50%的水污染、的水污染、48%的的固体废物和固体废物和50%的氟氯化物。的氟氯化物。6)6)2002年全国空调高峰负荷达年全国空调高峰负荷达4500万万kW，相当于，相当于2.5个个三峡电站的满负荷输出。三峡电站的满负荷输出。7)7)大城市高档豪华住宅的户均用电水平几倍甚至几十倍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。于普通住宅。我国能耗现状（我国能耗现状（continue）8)8)大型公共建筑单位建筑面积能耗是小规模公建的大型公共建筑单位建筑面积能耗是小规模公建的3-83-8倍，是住宅的倍，是住宅的5-155-15倍。倍。我国各类大型公建耗电状况我国各类大型公建耗电状况办公楼办公楼商场商场宾馆宾馆平均值平均值kWh/m2111.2216.2121.0方差方差kWh/m225.765.131.0u 导致能耗增加的因素导致能耗增加的因素人们对建筑热舒适性人们对建筑热舒适性的要求越来越高的要求越来越高民家庭家用电器品种、民家庭家用电器品种、数量增加数量增加农村能源改变农村能源改变城镇化进程城镇化进程不断加快不断加快采暖区向南扩展采暖区向南扩展房屋建筑需求继续增加房屋建筑需求继续增加建筑能耗建筑能耗持续增加持续增加中国经济与能源增长中国经济与能源增长u 导致能耗增加的因素导致能耗增加的因素到到2020年的一个情景预测年的一个情景预测l三个刚性增长：三个刚性增长：l建筑面积：增加建筑面积：增加150亿亿m2，住宅增加，住宅增加80亿亿m2，一般公建增加，一般公建增加60亿亿m2，大型公建，大型公建10亿亿m2l采暖需求：新增需采暖的建筑采暖需求：新增需采暖的建筑110亿亿m2 l人口：达到人口：达到14亿亿l根据发达国家经验，随着我国的城市发展，人们生活根据发达国家经验，随着我国的城市发展，人们生活水平的提高，建筑能源消耗将达到水平的提高，建筑能源消耗将达到33左右。左右。l我国人口众多，若人均建筑能耗接近发达国家的人均我国人口众多，若人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，仅建筑用能将接近目前全球总能耗的水平，仅建筑用能将接近目前全球总能耗的1/4。2010年：24亿吨标煤2020年：30亿吨标煤2005年：22.48亿吨标煤2006年：24.62亿吨标煤2007年：26.55亿吨标煤实际上2004年，国家发改委节能中长期专项规划能源规划：屡次突破能源规划：屡次突破l中国在中国在“十二五十二五”开局之年就开局之年就赶超美国赶超美国成为世界成为世界能源消费第一大国能源消费第一大国u 我国建筑能耗的特点我国建筑能耗的特点1 1）北方建筑采暖能耗高、比例大，是建筑节能的重点）北方建筑采暖能耗高、比例大，是建筑节能的重点 清华大学建筑节能研究中心清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告中国建筑节能年度发展研究报告20072007 2 2）住宅及一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处在较）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。低水平，但有明显增长趋势。3 3）大型公共建筑能耗过高，节能潜力大，新建建筑中）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。此类建筑比例有增大趋势。4 4）农村建筑能耗低，非商品能源仍占较大部分，目前）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，需引起足够重视有逐渐被商品能源取代的趋势，需引起足够重视。5 5）长江流域大面积居住建筑新增采暖需求，必须找到）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。有效地解决方案，否则将成为沉重的能源负担。居住建筑居住建筑公共建筑公共建筑严寒、寒冷地区严寒、寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区夏热冬暖地区新建建筑新建建筑既有建筑既有建筑城市城市乡村乡村u 我国建筑节能发展的总体顺序我国建筑节能发展的总体顺序 u节能重任节能重任非非 同同 学学 们们 莫莫 属属！抓住机遇，不失时机地推进建筑节能，有利于国抓住机遇，不失时机地推进建筑节能，有利于国民经济持续、快速、健康发展，保护生态环境，民经济持续、快速、健康发展，保护生态环境，实现国家发展的第二步和第三步战略目标，并引实现国家发展的第二步和第三步战略目标，并引导我国建筑业与建筑技术随同世界大潮流迅速前导我国建筑业与建筑技术随同世界大潮流迅速前进。进。u建筑节能建筑节能 当代建筑科技发展的一个基本趋势当代建筑科技发展的一个基本趋势1)1)能源问题能源问题2.我国建筑节能工作我国建筑节能工作u 建筑节能的迫切性建筑节能的迫切性资源匮乏资源匮乏我国人均能源占有量与世界平均比较（）我国人均能源占有量与世界平均比较（）我国与世界能源可采储备年限比较（年）我国与世界能源可采储备年限比较（年）能源问题（能源问题（continue）供求形势紧张，自有资源难以支持社会经济发展供求形势紧张，自有资源难以支持社会经济发展 能源安全问题能源安全问题日益突出日益突出 能源问题（能源问题（continue）能源利用效率低。能源利用效率低。中国平均供电耗煤量的变化中国平均供电耗煤量的变化2024/5/3中国与日本工业能耗比较中国与日本工业能耗比较2)2)环境问题环境问题建筑节能的迫切性建筑节能的迫切性(continue)拉尼娜现象拉尼娜现象 玻利维亚洪灾玻利维亚洪灾 08年我国南方冰雪灾害年我国南方冰雪灾害 环境问题（环境问题（continue）温室效应与全球变暖温室效应与全球变暖 l2001年，联合国政府间气候变化专门委员会年，联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发发布的第三次评估报告指出：根据布的第三次评估报告指出：根据1860年以来的气温观年以来的气温观测记录，近百年全球地面平均温度上升了测记录，近百年全球地面平均温度上升了0.40.8，由于温室气体仍在继续增加，所以全球气候会继续，由于温室气体仍在继续增加，所以全球气候会继续变暖，估计到变暖，估计到2100年，全球平均气温可能上升年，全球平均气温可能上升1.45.8，同时指出最近，同时指出最近20年是过去年是过去l00年中最暖的。年中最暖的。环境问题（环境问题（continue）温室效应与全球变暖温室效应与全球变暖 5454年间中国大陆年平均气温的变化（年间中国大陆年平均气温的变化（年间中国大陆年平均气温的变化（年间中国大陆年平均气温的变化（0.680.68/年年年年）2024/5/3建筑节能技术全球温室效应的发展趋势全球温室效应的发展趋势环境问题（环境问题（continue）冰川融化，海平面上升（冰川融化，海平面上升（冰川融化，海平面上升（冰川融化，海平面上升（China90mmChina90mm）环境问题（环境问题（continue）土地干旱、荒漠化土地干旱、荒漠化土地干旱、荒漠化土地干旱、荒漠化 20122012云南干旱云南干旱云南干旱云南干旱古老病毒释放古老病毒释放古老病毒释放古老病毒释放环境问题（环境问题（continue）20122012年欧洲极寒天气年欧洲极寒天气年欧洲极寒天气年欧洲极寒天气主要原因：北冰洋海冰的融解消退主要原因：北冰洋海冰的融解消退主要原因：北冰洋海冰的融解消退主要原因：北冰洋海冰的融解消退 波兰波兰波兰波兰9.4m9.4m高巨型雪人高巨型雪人高巨型雪人高巨型雪人 2013年的雾霾天气年的雾霾天气日日本本何何以以能能嘲嘲讽讽中中国国的的雾雾霾霾天天气气每一分产出对每一分产出对应的煤炭消耗，应的煤炭消耗，日本是中国的日本是中国的1/161/16。每一升汽油燃每一升汽油燃烧，日本排放烧，日本排放出的污染物是出的污染物是中国的中国的1/151/15。每一囱工业废每一囱工业废气排放，日本气排放，日本企业小心净化，企业小心净化，中国企业大肆中国企业大肆排毒。排毒。3)3)热环境和人居环境热环境和人居环境 建筑节能的迫切性（建筑节能的迫切性（continue)新建建筑节能、既有建筑节能改造新建建筑节能、既有建筑节能改造 u 建筑节能的目标与任务建筑节能的目标与任务（P13）提高建筑使用过提高建筑使用过程中的能源效率程中的能源效率 节能减排保护能源资源保护能源资源保护能源安全保护能源安全发展国民经济发展国民经济 减少污染物排放减少污染物排放改善大气环境改善大气环境提高健康水平提高健康水平2024/5/3 美国消耗世界能源的美国消耗世界能源的2525，中国要步美国后尘吗？，中国要步美国后尘吗？地球不能支撑地球不能支撑6060亿人全按照发达国家的路走！亿人全按照发达国家的路走！发展之路发展之路 必须依靠科技，找到不同于发达国家的能源发展途径，必须依靠科技，找到不同于发达国家的能源发展途径，大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展“低碳经济低碳经济”的概念的概念20032003年，英国能源白皮书年，英国能源白皮书我们能源的未来我们能源的未来:创建低碳创建低碳经济经济首次提出了首次提出了“低碳经济低碳经济”的概念。的概念。低碳经济：低碳经济：在发展中排放最少的温室气体，同时获得整在发展中排放最少的温室气体，同时获得整个社会最大的产出。个社会最大的产出。胡锦涛主席指出，要大力落实控制温室气体排放的措施，胡锦涛主席指出，要大力落实控制温室气体排放的措施，坚持实施节约资源和保护环境的基本国策，坚持走中国坚持实施节约资源和保护环境的基本国策，坚持走中国特色新型工业化道路，加快转变经济发展方式，强化能特色新型工业化道路，加快转变经济发展方式，强化能源节约和高效利用，积极发展循环经济、低碳经济，不源节约和高效利用，积极发展循环经济、低碳经济，不断扩大森林覆盖率。断扩大森林覆盖率。20062006年世界各国能耗占比例年世界各国能耗占比例4420042004年世界碳排放排行年世界碳排放排行年世界碳排放排行年世界碳排放排行45Total GHG Emissions in 2004(excludes land use change)CO2CountryMtCO2Rank%ofWorld TotalTons CO2Per PersonRankUnited States of America5,888.7(1)19.80%20.1(7)China5,204.8(2)17.50%4.0(73)European Union(25)4,017.1(3)13.51%8.8(37)Russian Federation1,575.3(4)5.30%11.0(24)Japan1,304.2(5)4.39%10.2(28)India1,199.0(6)4.03%1.1(122)Germany856.6(7)2.88%10.4(27)United Kingdom551.3(8)1.85%9.2(35)Canada549.1(9)1.85%17.2(10)Korea(South)507.0(10)1.71%10.5(26)China now no.1 in CO2 emissions;USA in second position46发达国家排放量减少或基本稳定，我国快速增长发达国家排放量减少或基本稳定，我国快速增长能源领域低碳技术能源领域低碳技术减碳减碳减碳减碳节能技术节能技术低碳低碳低碳低碳化石燃料的低碳燃烧技术化石燃料的低碳燃烧技术零碳零碳零碳零碳可再生能源中的太阳能、风能可再生能源中的太阳能、风能碳中和碳中和碳中和碳中和可再生能源中的生物质能源可再生能源中的生物质能源负碳负碳负碳负碳CO2的捕集和储存的捕集和储存CO2 capture and storage systemFuelsProcessesStorage optionsl民用建筑节能设计标准民用建筑节能设计标准(采暖居住部分采暖居住部分)（JGJ 26-95JGJ 26-95）l严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准JGJ26-2010JGJ26-2010l夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准(JGJ 134-2001)(JGJ 134-2001)l夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准(JGJ 75-2003)(JGJ 75-2003)l公共建筑节能设计标准公共建筑节能设计标准（GB 50189-2005GB 50189-2005）l旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准(GB50189-(GB50189-1993)1993)u 建筑节能相关法规、标准和政策建筑节能相关法规、标准和政策 l既有采暖居住建筑节能改造技术标准既有采暖居住建筑节能改造技术标准 JGJ129-2000JGJ129-2000l公共建筑节能改造技术规范公共建筑节能改造技术规范 JGJ176-2009 JGJ176-2009 l民用建筑节能管理规定民用建筑节能管理规定（20062006年年1 1月）月）l民用建筑节能条例民用建筑节能条例（20082008年年1010月）月）u 建筑节能相关法规、标准和政策建筑节能相关法规、标准和政策 l民用建筑节能设计标准民用建筑节能设计标准(JGJ26-1995)：在当地：在当地19801981住宅通用设计的基础上实现节能住宅通用设计的基础上实现节能50%。l关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见指出：到指出：到2020年，北方和沿海经济发达地区和特年，北方和沿海经济发达地区和特大城市新建建筑实现节能大城市新建建筑实现节能65%的目标，绝大部分既的目标，绝大部分既有建筑完成节能改造。有建筑完成节能改造。部分法规、条例的内容部分法规、条例的内容 l建筑节能工程是国家发改委同科技部、财政部、建筑节能工程是国家发改委同科技部、财政部、建设部等有关部门确定的建设部等有关部门确定的“十一五十一五”十大重点节十大重点节能工程之一。能工程之一。l新建建筑全面严格执行新建建筑全面严格执行50%节能标准，节能标准，4个个直辖市直辖市和北方严寒、寒冷地区实施新建建筑节能和北方严寒、寒冷地区实施新建建筑节能65%的的标准，并实行全过程严格监管。标准，并实行全过程严格监管。部分法规、条例的内容部分法规、条例的内容(continue)l民用建筑节能管理规定民用建筑节能管理规定从建设单位、设计单从建设单位、设计单位和施工单位三个角度对建筑节能强制性标准提位和施工单位三个角度对建筑节能强制性标准提出了要求出了要求 类别类别奖项奖项数量数量奖金奖金评选次数评选次数特别奖特别奖山东省节能突出贡献单位山东省节能突出贡献单位3 35 5个个100100万元万元每两年一次每两年一次山东省节能突出贡献企业山东省节能突出贡献企业3 35 5个个100100万元万元每年一次每年一次山东省重大节能成果山东省重大节能成果3 35 5个个100100万元万元每年一次每年一次优秀奖优秀奖山东省节能先进单位山东省节能先进单位5050个左右个左右无无每两年一次每两年一次山东省节能先进企业山东省节能先进企业5050个左右个左右无无每年一次每年一次山东省优秀节能成果山东省优秀节能成果5050个左右个左右5 5万元万元每年一次每年一次山东省政府节能奖奖项山东省政府节能奖奖项u 我国建筑节能工作存在的问题我国建筑节能工作存在的问题 实情：建设部实情：建设部2005年对年对16个省市个省市3000多个在建工程进行调查发多个在建工程进行调查发现，施工过程中按节能设计标准施工的建筑，北方地区为现，施工过程中按节能设计标准施工的建筑，北方地区为50%，夏热冬冷地区不足，夏热冬冷地区不足20%，夏热冬暖地区不足，夏热冬暖地区不足10%。l宣传推广力度不够，尚未形成良好的工作氛围宣传推广力度不够，尚未形成良好的工作氛围l执行监管力度不够执行监管力度不够 l缺失经济激励政策缺失经济激励政策 u 我国建筑节能工作的前景我国建筑节能工作的前景 一一 片片 光光 明！明！贷款、税收方面的优惠政策贷款、税收方面的优惠政策 法规逐步完善法规逐步完善 举国重视，全民参与举国重视，全民参与 到到20202020年中国建筑节能目标年中国建筑节能目标l根本改变建筑能耗增长过快的状况，在保持舒适健根本改变建筑能耗增长过快的状况，在保持舒适健康的建筑热环境条件下使单位建筑面积能耗大幅度康的建筑热环境条件下使单位建筑面积能耗大幅度降低。降低。l中国单位建筑面积能耗总体上接近中国单位建筑面积能耗总体上接近21世纪初发达国世纪初发达国家的一般水平。其中北京、天津、上海、广州等特家的一般水平。其中北京、天津、上海、广州等特大城市提前率先达到大城市提前率先达到,并建成成批低能耗示范建筑并建成成批低能耗示范建筑l实现大部分既有建筑的节能改造实现大部分既有建筑的节能改造,新建建筑东部地新建建筑东部地区要实现节能区要实现节能75%,中部和西部也要争取实现节能中部和西部也要争取实现节能65%。