专题讲座资料2022年公共基础知识节能知识篇

公共基础知识（节能知识篇）一、节能监测1.节能监测的定义 节能监测是政府推动能源合理利用的一项重要手段。节能监测通过设备测试，能质检验等技术手段，能够对用能单位的能源利用状况进行定量分析，依据国家有关能源法规和技术标准对用能单位的能源利用状况作出评价。对浪费能源的行为提出处理意见，加强了政府对用能单位合理利用能源的监督。2.节能监测的作用 （1）节能监测是一种技术监督手段节能监测机构的职责之一是定期向节能主管部门和上级节能监测机构报告监测情况，提出有关建议，为节能主管部门提供用能单位能源利用状况的科学分析。大量的数据更科学地反映主要用能设备的装备水平和用能水平，大量的科学数据能够使节能主管部门更深层次地部署、协调、服务、监督节能工作，以达到逐步缩小我国能源利用率与国际先进水平的差距，降低能耗，保护环境，保证我国经济的可持续发展。 （2）节能监测是一项执法活动国家为了制止低水平重复建设，促进生产工艺、装备和产品的升级换代，根据国家的有关法律、法规，已公布了多批淘汰产品目录。节能监测的一项重要任务就是贯彻政府法令，加强节能监测，能够使落后生产能力、落后工艺装备、落后产品的淘汰工作落到实处。节能法第十三条规定，“禁止新建技术落后、耗能过高、严重浪费能源的工业项目”，第二十五条规定，“生产、销售用能产品和使用用能设备的单位和个人，必须在政府相关部门规定的期限内，停止生产、销售国家明令淘汰的用能产品，停止使用国家明令淘汰的用能设备，并不得将淘汰的设备转让给他人使用”。 （3）节能监测在节术监督能技中还体现政府的服务，这种服务通过对用能单位的能源利用状况的定量分析，能为用能单位提出节能潜力和措施，为用能单位改进能源管理和开展节能技术改造提供科学依据。节能监测中，节能监测机构对监测结果的评价结论中，不仅仅是合格或不合格的结论，还必须对浪费能源的原因和技改提出分析意见。节能监测促进了企业自身的节能自觉性的提高，促进了企业节能技术改造，提高了企业的经济效益。3.节能监测的主要内容（1）检测、评价合理使用热、电、油及主要载能工质状况； （2）对供能质量等情况进行监督、检测；（3）对节能产品的能耗指标监测、验证； （4）对用能产品、工序的能耗检测、评价； （5）对用能工艺、设备、网络的技术性能检测、评价； （6）监察企业及其内部各供用能单位的节能管理现状； （7）参加新建、改建、扩建、节能技术改造工程（项目）的能源合理利用评价（论证）； （8）对新建、改建、扩建、节能技术改造工程（项目）的节能效果检测、评价（竣工节能验收）；（9）对节能特等炉能耗指标在线检测、评价； （10）对节能特等工序审核、评价； （11）对企业的能源计量完善程度和能源统计数据的准确性、可靠性进行监察； （12）对企业的综合监测。二、能源审计1.能源审计的定义 能源审计是指用能单位自己或委托从事能源审计的机构，根据国家有关节能法规和标准，对能源使用的物理过程和财务过程进行检测、核查、分析和评价的活动。能源审计是审计单位依据国家有关的节能法规和标准，对企业和其它用能单位能源利用的物理过程和财务过程进行的检验、核查和分析评价，是一种加强企业能源科学管理和节约能源的有效手段和方法，具有很强的监督与管理作用。2.能源审计的类型 能源审计分为三种类型：初步能源审计、全面能源审计、专项能源审计。 （1）初步能源审计进行能源审计的对象比较简单，花费时间较短，通常只做初步能源审计。这种审 分层嵌入原理计的要求比较简单，只是通过对现场和现有历史统计资料的了解，对能源使用情况仅作一般性的调查，所花费的时间也比较短，一般为1-2天，其主要工作包括三个方面： 一是对用能单位的主要建筑物情况、供热系统、空调系统、管网系统、照明系统、用水系统、以及其他用能设备情况进行调查，掌握用能单位的总体基本情况。 二是对用能单位的能源管理状况进行调查，了解用能单位的主要节能管理措施，查找管理上的薄弱环节。 三是对用能单位能源统计数据的审计分析，重点是主要耗能设备与系统的能耗指标的分析（如供暖、空调、供配电、给排水等），若发现数据不合理，就需要在全面审计时进行必要的测试，取得较为可靠的基本数据，便于进一步分析查找设备运转中的问题，提出改进措施。 初步能源审计一方面可以找出明显的节能潜力以及在短期内就可以提高能源效率的简单措施，同时，也为下一步全面能源审计奠定基础。 （2）全面能源审计 对用能系统进行深入全面的分析与评价，就要进行详细的能源审计。这就需要用能单位有比较健全的计量设施，或者在全面审计前安装必要的计量表，全面地采集企业的用能数据，必要时还需进行用能设备的测试工作，以补充一些缺少计量的重要数据，进行用能单位的能源实物量平衡，对重点用能设备或系统进行节能分析，寻找可行的节能项目，提出节能技改方案，并对方案进行经济、技术、环境评价。 （3）专项能源审计 对初步审计中发现的重点能耗环节，针对性的进行的能源审计称为专项能源审计。在初步能源审计的基础上，可以进一步对该方面或系统进行封闭的测试计算和审计分析，查找出具体的浪费原因，提出具体的节能技改项目和措施，并对其进行定量的经济技术评价分析，也可称为专项能源审计。 无论开展上述那种类型的能源审计，均要求能源审计小组应由熟悉节能法律标准、节能监测相关知识、财会、经济管理、工程技术等方面的人员组成，否则能源审计的作用难以充分发挥出来。3.能源审计的内容 （1）查阅建筑物竣工验收资料和用能系统、设备台账资料，检查节能设计标准的执行情况； （2）核对电、气、煤、油、市政热力等能源消耗计量记录和财务账单，评估分类与分项的总能耗、人均能耗和单位建筑面积能耗； （3）检查用能系统、设备的运行状况，审查节能管理制度执行情况； （4）检查前一次能源审计合理使用能源建议的落实情况； （5）查找存在节能潜力的用能环节或者部位，提出合理使用能源的建议； （6）审查年度节能计划、能源消耗定额执行情况，核实公共机构超过能源消耗定额使用能源的说明； （7）审查能源计量器具的运行情况，检查能耗统计数据的真实性、准确性。4.能源审计的形式能源审计根据委托形式一般分为两种： （1）受政府节能主管部门委托的形式 省政府或地方政府节能主管部门根据本地区能源消费的状况，结合年度节能工作计划，负责编制本省（市）、自治区或地方的能源审计年度计划，下达给有关用能单位并委托有资质的能源审计监测部门实施。这种形式的能源审计也可称为政府监管能源审计。 （2）受用能单位委托的形式 在用能单位领导部门认识能源审计的重要意义和作用或在政府主管部门要求开展能源审计的基础上，能源审计部门与用能单位签订能源审计协议（或合同），确定工作目标和内容，约定时间开展能源审计工作。或者是用能单位根据自身生产管理和市场营销的需要，主动邀请能源审计监测部门对其进行能源审计。这种形式的能源审计也可称为用能单位委托能源审计。5.能源审计的作用 （1）能源审计是提高经济效益和社会效益的重要途径 实现经济、社会和环境的统一，提高用能单位的市场竞争力，是用能单位发展的根本要求和最终归宿。开展能源审计可以使用能单位及时分析掌握本单位能源管理水平及用能状况，排查问题和薄弱环节，挖掘节能潜力，寻找节能方向。能源审计的本质就在于实现能源消耗的降低和能源使用效率的提高，开展能源审计可以为用能单位带来经济、社会和资源环境效益，从而实现“节能、降耗、增效”的目的。 （2）能源审计有利于加强能源管理，使节能管理向规范化和科学化转变。 组织开展能源审计，能够使管理层准确合理地分析评价用能单位本身的能源利用状况和水平，用以指导日常的节能管理，以实现对用能单位能源消耗情况的监督管理，保证能源的合理配置使用，提高能源利用率，节约能源，保护环境，促进经济持续地发展。 （3）能源审计有利于促进能源管理的信息化，减少能源管理的工作量。 对于用能单位来说，能源管理是一项重要而又复杂的工作，需要大量的人力、物力和财力。能源审计可以准确反映用能单位的能源计量统计情况，保证用能单位有目的的采取措施，用计算机开发适用于本企业的能源管理系统，减轻人工管理工作量，降低管理成本。6.能源审计的原理 能源审计是一套科学的、系统的和操作性很强的程序，这套程序引用了如下原理方法：物质和能量守恒原理、分层嵌入原理、反复迭代原理、穷尽枚举原理。 （1）物质和能量守恒原理物质和能量守恒这一大自然普遍遵循的原理，是能源审计中最重要的一条原理，是进行能源审计的重要工具。在获得被审计用能单位的资料后，可以测算能源投入量、产品的产量，在此期间建立一种平衡，则将大大有助于弄清用能单位的能源管理水平及其物质能源的流动去向，帮助发现用能单位的能源利用瓶颈所在。物质和能量守恒这种工具是对用能单位用能过程进行定量分析的一种科学方法与手段，是用能单位能源管理中一项基础性工作和重要内容，开展用能单位能源审计必须借助这一原理。 （2）分层嵌入原理分层嵌入原理是指在能源审计中，能源利用流程的四个环节（购入贮存、加工转换、输送分配、最终使用）都要嵌入能源利用效率低和能源浪费在哪里产生、为什么会产生能源利用效率低和能源浪费、如何解决能源利用效率低和能源浪费这三个层次，在每一个层次中都要嵌入能源、技术工艺、设备、过程控制、管理、员工、产品、废弃能这八个方面。在能源审计的各个阶段都要都要从四个环节出发，利用三个层次，从八个方面入手弄清位置，找准原因，解决问题。 （3）反复迭代原理能源审计的过程，是一个反复迭代的过程，即在能源审计的过程中要反复的使用上述分层嵌入原理。分层嵌入原理这一方法适用于现场考察，也适用于产生节能方案阶段，有的阶段应进行三个层次、八个方面的完整迭代，有的阶段不一定是完整迭代。 （4）穷尽枚举原理穷尽枚举原理的重点，一是穷尽、二是枚举。所谓穷尽，是指八个方面（能源、转换设备、输出设备、过程控制、管理、员工、输送管网、废弃能）构成了用能单位节能方案的充分必要集合。换言之，从这八个方面入手，一定能发现自身的节能方案；任何一个节能方案，必然是循着这八个方面中的一个方面和几个方面找到的。因此，从这八个方面入手可以识别用能单位所有的节能方案。所谓枚举，即是不连续的、一个一个地列举出来。因此，穷尽枚举原理意味着在每一个阶段、每一个步骤的每一个层次的迭代中，要将八个方面作为这一步骤的切入点。因此，深化和做好该步骤的工作，切不可合并，也不可跳跃。7.能源审计常用设备 （1）电力质量分析仪 （2）参数通风测试仪 （3）红外测温仪 （4）热成像仪 （5）烟气分析仪 （6）照度计 （7）噪声计 （8）超声波流量计等8.能源审计程序三、建筑节能1.建筑节能定义 建筑节能，指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。 建筑节能，在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，现在则普遍称为“提高建筑中的能源利用率”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。 建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。2.建筑节能使用范围 （1）建造过程中的能耗，包括建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输以及建筑施工和安装中的能耗。 （2）使用过程中的能耗，包括房屋建筑和构筑物使用期内采暖、通风、空调、照明、家用电器、电梯和冷热水供应等的能耗。 建筑节能包括范围的能耗 一般占一国总能耗的30左右。3.建筑节能的意义 我国是一个发展中大国，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17-18亿平方米，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进，建设事业迅猛发展，建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占60%70%。我国既有的近400亿平方米建筑，仅有1%为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的23倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差，采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米，建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%，逐渐接近三成。 由于我国是一个发展中国家，人口众多，人均能源资源相对匾乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭储量只占世界储量的11%，原油占2.4%。每年新建建筑使用的实心粘土砖，毁掉良田12万亩。物耗水平相较发达国家，钢材高出10%-25%，每立方米混凝土多用水泥80公斤，污水回用率仅为25% 。国民经济要实现可持续发展，推行建筑节能势在必行、迫在眉睫。 目前，我国建筑用能浪费极其严重，而且建筑能耗增长的速度远远超过我国能源生产可能增长的速度，如果听任这种高耗能建筑持续发展下去，国家的能源生产势必难以长期支撑此种浪费型需求，从而不得不被迫组织大规模的旧房节能改造，这将要耗费更多的人力物力。在建筑中积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进我国国民经济建设的发展。因此，建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。4.建筑节能的技术途径 （1）减少能源总需求量 据统计，在发达国家，空调采暖能耗占建筑能耗的65%。目前，我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度，因此，减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容，一般可从以下几方面实现。 建筑规划与设计 面对全球能源环境问题，不少全新的设计理念应运而生，如低能耗建筑、零能建筑和绿色建筑等，它们本质上都要求建筑师从整体综合设计概念出发，坚持与能源分析专家、环境专家、设备师和结构师紧密配合。在建筑规划和设计时，根据大范围的气候条件影响，针对建筑自身所处的具体环境气候特征，重视利用自然环境(如外界气流、雨水、湖泊和绿化、地形等)创造良好的建筑室内微气候，以尽量减少对建筑设备的依赖。具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计(主要方法为：在建筑周围布置树木、植被、水面、假山、围墙);合理设计建筑形体(包括建筑整体体量和建筑朝向的确定)，以改善既有的微气候;合理的建筑形体设计是充分利用建筑室外微环境来改善建筑室内微环境的关键部分，主要通过建筑各部件的结构构造设计和建筑内部空间的合理分隔设计得以实现。同时，可借助相关软件进行优化设计，如运用天正建筑()中建筑阴影模拟，辅助设计建筑朝向和居住小区的道路、绿化、室外消闲空间及利用CFD软件，如：PHOENICS，Fluent等，分析室内外空气流动是否通畅。 围护结构 建筑围护结构组成部件(屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳设施)的设计对建筑能耗、环境性能、室内空气质量与用户所处的视觉和热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的3%6%，而节能却可达20%40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。首先，提高围护结构各组成部件的热工性能，一般通过改变其组成材料的热工性能实行，如欧盟新研制的热二极管墙体(低费用的薄片热二极管只允许单方向的传热，可以产生隔热效果)和热工性能随季节动态变化的玻璃。然后，根据当地的气候、建筑的地理位置和朝向，以建筑能耗软件DOE-2.0的计算结果为指导，选择围护结构组合优化设计方法。最后，评估围护结构各部件与组合的技术经济可行性，以确定技术可行、经济合理的围护结构。 提高终端用户用能效率 高能效的采暖、空调系统与上述削减室内冷热负荷的措施并行，才能真正地减少采暖、空调能耗。首先，根据建筑的特点和功能，设计高能效的暖通空调设备系统，例如：热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后，在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度，然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷，控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面，应尽量使用节能认证的产品。如美国一般鼓励采用“能源之星”的产品，而澳大利亚对耗能大的家电产品实施最低能效标准(MEPS)。 提高总的能源利用效率 从一次能源转换到建筑设备系统使用的终端能源的过程中，能源损失很大。因此，应从全过程(包括开采、处理、输送、储存、分配和终端利用)进行评价，才能全面反映能源利用效率和能源对环境的影响。建筑中的能耗设备，如空调、热水器、洗衣机等应选用能源效率高的能源供应。例如，作为燃料，天然气比电能的总能源效率更高。采用第二代能源系统，可充分利用不同品位热能，最大限度地提高能源利用效率，如热电联产(CHP)、冷热电联产(CCHP)。 （2）利用新能源在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。新能源通常指非常规的可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，使太阳能初步得到一些利用，如： 作为太阳能利用中的重要项目，太阳能热发电技术较为成熟，美国、以色列、澳大利亚等国投资兴建了一批试验性太阳能热发电站，以后可望实现太阳能热发电商业化； 随着太阳能光伏发电的发展，国外己建成不少光伏电站和“太阳屋顶”示范工程，将促进并网发电系统快速发展； 目前，全世界已有数万台光伏水泵在各地运行； 太阳热水器技术比较成熟，已具备相应的技术标准和规范，但仍需进一步地完善太阳热水器的功能，并加强太阳能建筑一体化建设； 被动式太阳能建筑因构造简单、造价低，已经得到较广泛应用，其设计技术已相对较为成熟，已有可供参考的设计手册； 太阳能吸收式制冷技术出现较早，目前已应用在大型空调领域;太阳能吸附式制冷目前处于样机研制和实验研究阶段； 太阳能干燥和太阳灶已得到一定的推广应用。 但从总体而言，目前太阳能利用的规模还不大，技术尚不完善，商品化程度也较低，仍需要继续深入广泛地研究。在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应；另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑，在英国和香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的风能利用形式是自然通风方式。5.建筑节能新技术 理想的节能建筑应在最少的能量消耗下满足以下三点，一是能够在不同季节、不同区域控制接收或阻止太阳辐射；二是能够在不同季节保持室内的舒适性；三是能够使室内实现必要的通风换气。 目前，建筑节能的途径主要包括：尽量减少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；减少建筑围护结构的能量损失；降低建筑设施运行的能耗。在这三个方面，高新技术起着决定性的作用。当然建筑节能也采用一些传统技术，但这些传统技术是在先进的试验论证和科学的理论分析的基础上才能用于现代化的建筑中。 （1）减少能源消耗，提高能源的使用效率 为了维持居住空间的环境质量，在寒冷的季节需要取暖以提高室内的温度，在炎热的季节需要制冷以降低室内的温度，干燥时需要加湿，潮湿时需要抽湿，而这些往往都需要消耗能源才能实现。从节能的角度讲，应提高供暖(制冷)系统的效率，它包括设备本身的效率、管网传送的效率、用户端的计量以及室内环境的控制装置的效率等。这些都要求相应的行业在设计、安装、运行质量、节能系统调节、设备材料以及经营管理模式等方面采用高新技术。如目前在供暖系统节能方面就有三种新技术：利用计算机、平衡阀及其专用智能仪表对管网流量进行合理分配，既改善了供暖质量，又节约了能源；在用户散热器上安设热量分配表和温度调节阀，用户可根据需要消耗和控制热能，以达到舒适和节能的双重效果；采用新型的保温材料包敷送暖管道，以减少管道的热损失。近年来低温地板辐射技术己被证明节能效果比较好，它是采用交联聚乙烯(PEX)管作为通水管，用特殊方式双向循环盘于地面层内，冬天向管内供低温热水(地热、太阳能或各种低温余热提供)；夏天输入冷水可降低地表温度(目前国内只用于供暖);该技术与对流散热为主的散热器相比，具有室内温度分布均匀，舒适、节能、易计量、维护方便等优点。 （2）减少建筑围护结构的能量损失 建筑物围护结构的能量损失主要来自三部分：外墙；门窗；屋顶。这三部分的节能技术是各国建筑界都非常关注的。主要发展方向是，开发高效、经济的保温、隔热材料和切实可行的构造技术，以提高围护结构的保温、隔热性能和密闭性能。 （3）外墙节能技术 就墙体节能而言，传统的用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，而复合墙体越来越成为墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。目前建筑用保温、隔热材料主要有岩棉、矿渣棉、玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等。这些材料的生产、制作都需要采用特殊的工艺、特殊的设备，而不是传统技术所能及的。值得一提的是胶粉聚苯颗粒浆料，它是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表面，形成无空腔保温层。聚苯颗粒骨料是采用回收的废聚苯板经粉碎制成，而胶粉料掺有大量的粉煤灰，这是一种废物利用、节能环保的材料。墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。我国采用夹心保温作法的较多;在欧洲各国，大多采用外附发泡聚苯板的作法，在德国，外保温建筑占建筑总量的80%，而其中70%均采用泡沫聚苯板。 （4）门窗节能技术 门窗具有采光、通风和围护的作用，还在建筑艺术处理上起着很重要的作用。然而门窗又是最容易造成能量损失的部位。为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征，建筑物的门窗面积越来越大，更有全玻璃的幕墙建筑。这就对外维护结构的节能提出了更高的要求。目前，对门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。从门窗材料来看，近些年出现了铝合金断热型材、铝木复合型材、钢塑整体挤出型材、塑木复合型材以及UPVC塑料型材等一些技术含量较高的节能产品。其中使用较广的是UPVC塑料型材，它所使用的原料是高分子材料-硬质聚氯乙烯。它不仅生产过程中能耗少、无污染，而且材料导热系数小，多腔体结构密封性好，因而保温隔热性能好。UPVC塑料门窗在欧洲各国已经采用多年，在德国塑料门窗已经占了50%。我国20世纪90年代以后塑料门窗用量不断增大，正逐渐取代钢、铝合金等能耗大的材料。为了解决大面积玻璃造成能量损失过大的问题，人们运用了高新技术，将普通玻璃加工成中空玻璃，镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度LOW2E防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。智能玻璃能感知外界光的变化并做出反应，它有两类，一类是光致变色玻璃，在光照射时，玻璃会感光变暗，光线不易透过;停止光照射时，玻璃复明，光线可以透过。在太阳光强烈时，可以阻隔太阳辐射热；天阴时，玻璃变亮，太阳光又能进入室内。另一类是电致变色玻璃，在两片玻璃上镀有导电膜及变色物质，通过调节电压，促使变色物质变色，调整射入的太阳光(但因其生产成本高，现在还不能实际使用)，这些玻璃都有很好的节能效果。 （5）屋顶节能技术 屋顶的保温、隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层，以阻止室内热量散失；在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内；而在冬冷夏热地区(黄河至长江流域)，建筑节能则要冬、夏兼顾。保温常用的技术措施是在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温，如膨胀珍珠岩、玻璃棉等(此为正铺法)；也可在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫(此为倒铺法)。在英国有另外一种保温层做法是，采用回收废纸制成纸纤维，这种纸纤维生产能耗极小，保温性能优良，纸纤维经过硼砂阻燃处理，也能防火。施工时，先将屋顶的钉层夹层，再将纸纤维喷吹入内，形成保温层。屋顶隔热降温的方法有：架空通风、屋顶蓄水或定时喷水、屋顶绿化等。以上做法都能不同程度地满足屋顶节能的要求，但目前最受推崇的是利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。 （6）降低建筑设施运行的能耗 采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低这部分能耗将对节能起着重要的作用，在这方面一些成功的技术措施很有借鉴价值，如英国建筑研究院(英文缩写：BRE)的节能办公楼便是一例。办公楼在建筑围护方面采用了先进的节能控制系统，建筑内部采用通透式夹层，以便于自然通风；通过建筑物背面的格子窗进风，建筑物正面顶部墙上的格子窗排风，形成贯穿建筑物的自然通风。办公楼使用的是高效能冷热锅炉和常规锅炉，两种锅炉由计算机系统控制交替使用。通过埋置于地板内的采暖和制冷管道系统调节室温。该建筑还采用了地板下输入冷水通过散热器制冷的技术，通过在车库下面的深井用水泵从地下抽取冷水进入散热器，再由建筑物旁的另一回水井回灌。为了减少人工照明，办公楼采用了全方位组合型采光、照明系统，由建筑管理系统控制;每一单元都有日光，使用者和管理者通过检测器对系统遥控；在100座的演讲大厅，设置有两种形式的照明系统，允许有0%100%的亮度，采用节能型管型荧光灯和白炽灯，使每个观众都能享有同样良好的视觉效果和适宜的温度。 （7）新能源的开发利用 在节约不可再生能源的同时，人类还在寻求开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实，这是历史赋予现代人的使命，而新能源有效地开发利用必定要以高科技为依托。如开发利用太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生的自然界能源，必须借助于先进的技术手段，并且要不断地完善和提高，以达到更有效地利用这些能源。如人们在建筑上不仅能利用太阳能采暖，太阳能热水器还能将太阳能转化为电能，并且将光电产品与建筑构件合为一体，如光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等，使耗能变成产能。6.建筑节能新材料的开发（1）外墙保温及饰面系统(EIFS) 该系统是在上世纪70年代末的最后一次能源危机时期出现的，最先应用于商业建筑，随后开始了在民用建筑中的应用。今天，EIFS系统在商业建筑外墙使用中占17.0%，在民用建筑外墙使用中占3.5%，并且在民用建筑中的使用正以每年17.0%18.0%的速度增长。此系统是多层复合的外墙保温系统，在民用建筑和商业建筑中都可以应用。ELFS系统包括以下几部分：主体部分是由聚苯乙烯泡沫塑料制成的保温板，一般是30120mm厚，该部分以合成黏结剂或机械方式固定于建筑外墙;中间部分是持久的、防水的聚合物砂浆基层，此基层主要用于保温板上，以玻璃纤维网来增强并传达外力的作用;最外面部分是美观持久的表面覆盖层。为了防褪色、防裂，覆盖层材料一般采用丙烯酸共聚物涂料技术，此种涂料有多种颜色和质地可以选用，具有很强的耐久性和耐腐蚀能力。 （2）建筑保温绝热板系统(SIPS) 此材料可用于民用建筑和商业建筑，是高性能的墙体、楼板和屋面材料。板材的中间是聚苯乙烯泡沫或聚亚氨脂泡沫夹心层，一般120240mm厚，两面根据需要可采用不同的平板面层，例如，在房屋建筑中两面可以采用工程化的胶合板类木制产品。用此材料建成的建筑具有强度高、保温效果好、造价低、施工简单、节约能源、保护环境的特点。SIPS一般1.2m宽，最大可以做到8m长，尺寸成系列化，很多工厂还可以根据工程需要按照实际尺寸定制，成套供应，承建商只需在工地现场进行组装即可，真正实现了住宅生产的产业化。 （3）隔热水泥模板外墙系统(ICFS) 产品是一种绝缘模板系统，主要由循环利用的聚苯乙烯泡沫塑料和水泥类的胶凝材料制成模板，用于现场浇筑混凝土墙或基础。施工时在模板内部水平或垂直配筋，墙体建成后，该绝缘模板将作为永久墙体的一部分，形成在墙体外部和内部同时保温绝热的混凝土墙体。混凝土墙面外包的模板材料满足了建筑外墙所需的保温、隔声、防火等要求。四、绿色照明1.绿色照明定义 绿色照明是美国国家环保局于上个世纪90年代初提出的概念。完整的绿色照明内涵包含高效节能、环保、安全、舒适等4项指标，不可或缺。高效节能意味着以消耗较少的电能获得足够的照明，从而明显减少电厂大气污染物的排放，达到环保的目的。安全、舒适指的是光照清晰、柔和及不产生紫外线、眩光等有害光照，不产生光污染。 （1）绿色照明工程要求人们不要简单地认为只是节能，而要从更高层次去认识，提高到节约能源、保护环境的高度对待，这样意义更广泛，更深远电有的地区、有的单位可能认为现在电力供应不那么紧张了，照明节电不那么重要了，这种简单地理解，就是没有从环保的高度去认识节能，因为绿色照明工程提出的宗旨不只是个经济效益问题，而更主要是着眼于资源的利用和环境保护的墅大课题。通过照明节电，从而减少发电量，即降低燃煤量（中国70%以上的发电量还是依赖燃煤获得），以减少S02，C02以及氮氧化合物等有害气体的排放，对于世界面临环境与发展的课题，都有深远的意义。 （2）绿色照明工程要求照明节能，已经不完全是传统意义的节能，这在中国“绿色照明工程实施方案”中提出的宗旨已经有清楚的描述，就是要满足对照明质量和视觉环境条件的更高要求，因此不能靠降低照明标准来实现节能，而是要充分运用现代科技手段提高照明工程设计水平和方泣，提高照明器材效率来实现。 （3）实施绿色照明工程，不能简单地理解为提供高效节能照明器材，高效的器材是重耍的物质基础，但是还应有正确合理的照明工程设计。设计是统管全局的，对能否实施绿色照明要求起着决定作用；此外，运行维护管理也有不少忽视的作用，没有这一因素，照明节能的实施也不完整。 （4）高效照明器材是照明节能的重要基础，但照明器材不只是光源，光源是首要因素，已经为人们认识，但不唯一的，灯具和电气附件（如镇流器）的效率，对于照明节能的影响是不可忽视的，这点往往不为人们所注意，比如一台带漫射罩的灯具，或一台带格栅的直管形荧光灯具，高效优质产品比低质产品的效率可以高出50%以至100%，足见其节能效果。 （5）高效光源是照明节能的首要因素，必须重视推广应用高效光源。但是有人把推广高效光源简单地理解为推广节能灯（而这里的节能灯是专指紧凑型荧光灯），这是很不全面的，很有害的，因为光源种类很多，有不少高效者应予推广。就能量转换效率而言，有和紧凑型荧光灯光效相当的（如直管荧光灯），有比其光效更高的（如高压纳灯，金属卤化物灯），这些高效光源各有其特点和优点，各有其适用场所，决非简单地用一类节能光源能代替的。根据应用场所条件不同，至少有三类高效光源应予推广使用。 （6）高效照明工具光导照明系统，由采光罩、光导管和漫射器三部分组成。其照明原理是通过采光罩高效采集室外自然光线并导入系统内重新分配，经过特殊制作的光导管传输和强化后由系统底部的漫射器把自然光均匀高效的照射到场馆内部，从而打破了“照明完全依靠电力”的观念。2.绿色照明的基础优质光源具体体现在以下四点。 （1）灯光源发出的光为全色光。 所谓全色光，即光谱连续分布在人眼可见范围内，视觉不易疲劳。 （2）灯光光谱成分中应没有紫外光和红外光。 因为长期过多接受紫外线，不仅容易引起角膜炎，还会对晶状体、视网膜、脉络膜等造成伤害。红外线极易被水吸收，过多的红外线经过人眼晶状体聚集时即被大量吸收，久而久之晶状体会发生变性，导致白内障。 （3）光的色温应贴近自然光。 色温是用温度表示光的颜色的一种量化指标，因为人们长期在自然光下生活，人眼对自然光适应性强，视觉效果好。试验证明：自然光条件下的视觉对比灵敏度高于人工光520以上。 （4）灯光为无频闪光。 频闪光是发光时出现一定频率的亮暗交替变化。普通日光灯的供电频率为50赫兹，表示发光时每秒亮暗100次，属于低频率的频闪光，会使人眼的调节器官，如睫状肌、瞳孔括约肌等处于紧张的调节状态，导致视觉疲劳，从而加速青少年近视。如果发光时的供电频率提高到数百赫兹以上，或成直流供电，人眼即不会有频闪感觉，也不会造成视力伤害，这种光称为无频闪光。 必须同时具备以上四方面要求的光，才算是优质光源。市场上众多灯光源均存在不同程度的不足。如白炽灯，因红外光谱超过发光总光谱60以上，全色光平衡不理想，色温较低，既造成电能的大量浪费，对人眼也不利。普通日光灯因紫外光成分较多，又居于低频率的频闪光，故光源质量不甚理想。市场上较多的电子整流的节能荧光灯，有一部分光源为无频闪光，又为全色光，色温也较接近自然光，不足之处是有紫外光。3.绿色照明的宗旨（1）保护环境，包括减少照明器具生命周期内的污染物排放，采用洁净光源、自然光源和绿色材料，控制光污染； （2）节约能源，以紧凑型荧光灯替代白炽灯为例，可节电70%以上，高效电光源可使冷却灯具散发出热量的能耗明显减少。 （3）有益健康，提够舒适、愉悦、安全的高质量照明环境； （4）提高工作效率，这比节省电费更有价值； （5）营造体现现代文明的光文化。4.绿色照明的理念 绿色照明是指通过科学的照明设计，采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品（电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材，以及调光控制器和控光器件），改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量，从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。 1991年1月美国环保局（EPA）首先提出实施绿色照明（Green Lights）和推进绿色照明工程（Green Lights Program）的概念，很快得到联合国的支持和许多发达国家和发展中国家的重视，并积极采取相应的政策和技术措施，推进绿色照明工程的实施和发展。 1993年11月中国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程，并于1996年正式列入国家计划。 从以上的理念认识到： （1）照明工程必须实施可持续发展战略，把节约放在首位，提高资源利用效率。因为绿色照明能节约电能，节约电能对保护环境具有重要意义。 （2）绿色照明包含电光源、电器附件、灯具、配线器材，以及调光和控光器件等的合理采用。例如： 采用高效节能的电光源： 用卤钨灯取代普通照明白炽灯（节电50-60%）； 用自镇流单端荧光灯取代白炽灯（节电70-80%）； 用直管型荧光灯取代白炽灯和直管型荧光灯的升级换代（节电70-90%）； 大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用； 低压钠灯的应用； 推广发光二极管-LED的应用 。 采用高效节能照明灯具： 选用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式灯具； 选用与光源、电器附件协调配套的灯具。 采用高效节能的灯用电器附件： 用节能电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器。 采用各种照明节能的控制设备或器件： 光传感器 热辐射传感器 超声传感器 时间程序控制 直接或遥控调光。 （3）绿色照明旨在改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量，因此设计人员必须很好领会绿色照明的要求和掌握国家有关照明设计规范使之满足要求。5.绿色照明的理想境界（1）无汞：汞有毒，污染环境后患无穷； （2）节能：照明要节电运行，而且光源和灯具从原材料至成品的生产过程也应有利于节能； （3）节材：光源及其附件要节约耗用黑色金属、有色金属、稀有金属和非金属材料； （4）环保的制造工艺：排放无污染和绿色生产工艺，包括采用无毒、无溶剂树脂与密封材料，提倡采用水溶性树脂； （5）无有害的射线：光源无紫外线成份等； （6）长寿命：耐用性好； （7）对环境无电磁干扰：运行时无高次谐波分量泄漏； （8）对电网无伤害：电抗分量小，功率因数高，启动时浪涌小； （9）绿色废弃：失效后废弃物可回收，无环境污染后患。6.绿色照明质量 （1）显色性 分类：按CIE标准和GB5003492规定显色分类列于表1。 表1中适应场所举例，是按GB5003492和GBJ13390编写的。最新制定和公布的CIE标准室内工作场所的照明（CIE S008E2001），很多场所的显色性要求都有提高，如办公室、控制室等都列入IB类。 应用：Ra值的高低，对于现代建筑场所建立良好的照明环境有很大意义，不仅是辨别识别对象颜色的需要，对视觉效果和视看舒适性也有很大影响。光源的显色指数高，被视对象和人物的形象会显得更真实、生动；反之，就会变得不好看，失去其本来的豪华和光泽。 当前，在照明工程设计中，对光源显色指数注重不够，降低了视觉效果，希望给予更大注意。设计中，应对每个场所、房间，确定其显色指数要求，即显色类别，按此标准来选择符合显色要求的光源。 （2）光源的色表分类：按CIE和GB13390、GB5003492的规定，光源的色表按相关色温分为三类。 应用：按场所的使用特点、照度水平和需要营造的气氛，选择适宜的光源色表类别，一般说，较低照度（150200Lx以下）场所，需要一种温馨和亲切的情调，宜用暖色表；高照度（750Lx以上）场所或热带地区、热加工车间等宜用冷色表；而大多数场所应选用中间色温为宜。 当前的主要问题是：有些设计没有规定光源的色温，由承包商随意选购，达不到最佳效果；另外，应用冷色温荧光灯管过多，有的甚至认为色温越高越亮的误解，造成和场所不相配，也影响光效的提高。 一些高等级的公共建筑，常常运用光色来调节或营造各种情调，创造多种不同的气氛，如热烈或宁静，紧张或轻快等。 （3）眩光小凡是感到刺眼的光就是眩光，极易使眼睛发生调节痉挛，严重时可损伤视网膜，导致失明。优质的照明技术必须在灯具上装有消去直射和反射眩光的特殊技术措施，尽量将光源作漫射处理，同时使光能损失最小，成为人们常说的十分“柔和“的光进入人的视野。照度高所谓照度，即发光体发出的光能在台面上反映出的高度。无眩光条件下的适当高照度，可使眼睛在观察物体时感到轻松。 （4）照度分布均匀自然光的照度分布最好，在人的视觉观察范围内，从中心至边缘，均匀度为100，因而不仅视觉效果好，而且长时间观察不易疲劳。当人工光的照度分布均匀性达到60以上时，对人眼适应性及视觉效果影响不大当其均匀性小于50时，人眼的视觉效果和视觉疲劳会明显变差和加重。 （5）观察功能强照明的目的在于观察，若给观察提供深层次的方便，如用特殊的技术，在台灯的合适位置上装一个优良的光学放大镜，既可使眼睛看东西轻松，又能观察肉眼看不请的东西。 绿色灯具呼之欲出。在信息时代，视觉的健康太重要了。要保护好眼睛，不仅应重视视觉卫生，也不能忽视用灯科学。眼疾的发生率呈不断上升趋势，如视力下降、近视眼、白内障等，还有“老花”眼、“青光”眼提前发生，除极少数是由于遗传因素的作用外，大多是视觉卫生与视觉光学等因素综合影呐的结果。7.中国策略（1）使用紧凑型荧光灯替代白炽灯，可以节电约70%。 （2）用细管三基色荧光灯替代普通粗管荧光灯，可以节电约15%。用T8、T5细 绿色照明的技术管荧光灯替代T12粗管荧光灯可以节电约10%、30%，投资成本一年之内可以回收。 （3）用新型高效的高压钠灯、金属卤化物灯替代高压汞灯、低效钠灯、卤钨灯。新型高效的高压钠灯适合于高照度和长寿命的室内场所、金属卤化物适合于高屋顶工业建筑、商场、展示厅。 （4）半导体LED灯适用于交通信号指示灯、汽车尾灯、转向灯、广告牌、夜景照明等。电能消耗仅为白炽灯的1/10，节能灯的1/4，寿命是白炽灯的100倍。 （5）用电子镇流器1、低耗能电感镇流器替代普通高耗能电感镇流器。8.发展与展望 （1）全面理解、全方位推进从保护环境的高度对待照明节能 节能是绿色照明主题，但不是唯一目标 绿色照明远不止就是推广应用节能灯 实施绿色照明还必须重视照明工程设计和运行维护管理 （2）照明器材的发展光源的展望 光源是能量转换成光的器件，是实施绿色照明的核心。过去一个世纪，世界光源产品发展迅速，近二十年中国也在加速追赶世界潮流。预计未来一二十年，将会有更大的发展，从所了解的情况分析，主要发展趋势有以下几方面。 进一步提高光源的性能和技术参数 a、提高发光效率：预计气体放电灯光效将普遍超过1001mw，HID灯将更高，白炽光源将通过多种技术革新进一步提高光效。 b、提高显色性能：多数光源的显色指数将超过80，荧光灯将普遍使用三基色荧光粉。 c、提高使用寿命：气体放电灯将超过10000h，将有多种更长寿命的新光源出现。 光源产品将有更好的环境保护效果和视觉效果 a、21世纪将更重视环境保护，将研究更多措施减少污染，如研制少汞和无汞的放电灯，缩小荧光灯管管径和改进荧光粉涂覆工艺，以降低荧光粉用量。 b、进一步发展高频荧光灯和直流荧光灯，提高发光稳定性，消除频闪效应，降低电磁辐射，消除噪声，以改善环境效果和视觉效果。 光源进一步向紧凑和小型方向发展 研制管径更细的荧光灯和多种形式的紧凑型荧光灯，以降低制灯材料用量，特别是有害物质的耗量；同时，提高光源的光效，降低灯具尺寸，提高灯具效率。 广泛应用电子技术 电子技术飞速发展，已广泛应用于各个领域，在光源和配套电器制造中也开创了新路。今后还将发展更多的高频放电灯、直流荧光灯、高频感应灯、微波灯等寿命更长、显色性更好、光效更高的光源提供使用。 发光二极管(LED)获得突破性进展，使这种由电能转换成光的半导体器件进入照明领域成为可能。LED以其长寿命(将达100000h)、良好显色性(Ra达7585)、无频闪、激励响应时间短(纳秒级)、耐震动、耐气候、使用安全等诸多优点，而获得广泛应用。近年来，红色、黄色LED亮度提高，特别是氮化镓等第三代半导体材料制造技术的突破，研制出蓝色、绿色LED，从而就解决了白色光。由于它丰富多样的颜色光，方便选色和变色的优势，特别适合应用于交通信号、航标、广告、庭园及建筑物景观照明等需要多种颜色的场所。预计未来一二十年，LED将进一步提高光效，降低成本，有可能成为一种新型照明光源，将引起照明领域的巨大变革，对绿色照明实施产生重大影响。 利用太阳能 太阳能是最清洁而又取之不尽的能源，新世纪将按绿色照明的要求，作出积极的研究和推广应用，包括更小尺寸、更高效率的太阳能电池和相关的高效光源，将在环保要求高、取得电能不便等场所优先应用。 灯具及其它电器附件的发展 灯具对照明节能和照明质量关系也很大，却往往不为人们所重视。按照绿色照明的要求，灯具应从以下几方面发展。 a、灯具应随光源的发展而研制新的品种，适应新光源的需要。 b、对视觉条件要求较高的场所，如体育场馆、工业厂房、办公室、教室等，需要灯具 绿色照明LED灯驱动电路效率高、配光适应的灯具，要求品种多、系列全、防护等级适应各种场所的产品。北京申办2008年奥运会成功，将新建和改建三十多个当今世界一流的体育场、馆和一大批其它公共建筑，按照“绿色奥运”的要求，需要大批效率高、质量优的灯具，必将推动灯具产品的前进。