1建筑节能(1)XXXX09

建筑节能设计哈尔滨工业大学建筑学院孙世钧2013.091建筑节能简介1.1建筑节能的战略意义1.2建筑节能的范围1.3建筑节能的重要性1.4我国的能源及建筑能耗状况1.5我国建筑节能的开展1.6我国建筑节能展望1.7近期国内建筑节能设计实践1.8建筑节能的途径1.9国家建筑节能政策1.10采暖热源节能改造目录1建筑节能简介1.1建筑节能的战略意义1)世界建筑发展的热点；2）建筑技术进步的重大标志；3）实施可持续发展战略的关键环节。1.2建筑节能所涉及的领域:建筑材料的生产、运输；建筑设计；建筑施工；建筑物使用等几个方面的能耗。当前建筑设计节能，集中于建筑保温、建筑采暖、空调和照明的节能，充分利用天然能源并与改善建筑舒适性相结合。随着节能工作的普及,建筑节能的范围还应不断拓宽，如建筑的改造、拆除、建筑垃圾处理，环境效益（节能与减排）。1.3建筑节能的重要性历史背景：20世纪七八十年代，先是石油大幅度涨价，遭受到能源危机的严重打击，由此掀起了节能的高潮；接着又发现地球大气环境正在因此加剧破坏，人们这才痛苦地了解到，工业化给人们带来舒适和欢乐的同时，还在给人类带来苦果。这个环境问题不仅是工业污染造成的，高耗能建筑也正在造成严重的环境污染。1.3.1建筑节能是社会经济发展的需要经济的发展，依赖于能源的发展，需要能源提供动力。问题1：发达国家（美国、日本、欧洲）和我国的能源及建筑能耗状况（2010-2011）？我国煤炭和水力资源比较丰富，但按人均水平，均低于世界人均水平的一半，至于石油和天然气就更少了。在我国，建筑是用能大户，1996年全阔能源消费总量为13.88亿t标准煤，而建筑使用能耗为3.54亿t标准煤，占全国商品能源销费总量的25.5%。如果将全国建筑能耗加上农村生活用生物能源消耗2.03亿t标准煤，则我国生活用能消耗共5．57亿t标准煤，占全国商品能源和生物质能源消费总量的35.5%。1.3.2建筑节能是环境保护的需要环保目标：各发达国家的节能政策，也是以“减排”为明确的目标。排放的颗粒物以及碳和氮的氧化物会危害人体健康，并造成环境酸化，而造成的二氧化碳积累，将导致地球气候产生重大变化。污染类型：我国煤炭占能源消费总量的3/4左右，造成的大气污染主要受煤烟型污染。随着城镇建筑的迅速发展，采暖和空调建筑、生活和生产用能日益增加，向大气排放的圬染物急剧增长，环境形势十分严峻。大气污染以煤烟型为主，以尘和酸雨的危害最大，建筑采暖和炊事用能是造成大气污染的两个主要因素。1.3.2建筑节能是环境保护的需要绝对数量：我国排放的二氧化碳已占世界第二位，建筑用能的二氧化碳排放量占到全国用能排放最的1/4，随着建筑物的大量建造，情况可能还会进一步恶化，前景确实令人担忧。1.3.3建筑节能是改善建筑热环境的需要舒适的建筑热环境随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需要。在发达国家，适宜的室温已成了一种基本需要，他们通过越来越有效地利用好能源，满足这种需要，无论是冬天还是夏天。在我国，这种需要也在日益迫切，这与我国大部分地区冬冷夏热的气候特点关系很大。1.3.3建筑节能是改善建筑热环境的需要我国自然气候的极端性与世界同纬度地区相比，我国“冬冷夏热”的问题是相当突出的。人民生活越是改善，越不堪忍受寒冬暑夏的折磨。冬天需要采暖，夏天想要空调，这都需要能源的支持，其中对优质能源的需求量增长更快。只有在同时实现节约能源与加速能源开发的条件下改善热环境，这种改善才有可能。•住宅中的保温节能质量问题以哈尔滨为例在哈尔滨市，每年都有大量居民向新闻媒体投诉，由于设计、施工、供暖、维修及管理验收等多方面原因所造成的大量新旧住宅中存在保温质量问题，希望全社会引起足够的关注，有关部门能够设法解决。这些住宅在使用期间多处出现墙体潮湿、发霉、粉刷脱落等现象，使得室内空气质量低劣，严重威胁居民身的心健康，久而久之还可能影想到住宅建筑的耐久性和使用寿命。1.3.4建筑节能是发展建筑业的需要许多建筑产品的发展都与建筑节能的发展息息相关。墙体、门窗、屋顶、地面以及采暖、空调、照明等建筑的基本组成部分都面临更严格的节能要求。新的节能建筑大量兴建，既有建筑大规模的节能改造，产生了巨大的市场需求。万千家生产建筑节能产品的企业，也促进了各设计施工和物业管理部门调整其技术结构和产业结构，使得建筑业出现了生机。。1.4.1我国能源消费的主要特点：1).能源消费以煤为主，环境问题日益突出。我国是少数以煤为主要能源的国家，也是世界上最大的煤炭消费国，煤烟型污染已相当严重。1.4我国的能源及建筑能耗状况煤炭与未经过充分燃烧的炉渣煤炭与未充分燃烧的炉渣2).优质能源比重上升，石油安全不容忽视。3).工业用能居高不下，结构调整任重道远。与国外能源消费构成相比，我国工业用能比重明显偏高。在推进工业化的进程中，调整经济结构的任务十分艰巨。4).生活用能有所改善，用能水平仍然很低。•2006年1月2日国家发改委能源所所长周大地在CCTV2《中国经济大讲堂》节目中披露:1)目前全球能源消耗:北美、欧洲和亚洲各占30%,其他为10%;全球20%的人口消费了全球70%的能源。2)气候变化问题对石化燃料的使用提出了上限:必须大力控制CO2的排放。3）“十五”期间我国能源消耗速度超过了GDP的增长速度4）我国近年采煤事故频发的原因：①管理问题和超规模开采。②国外露天煤矿占50%，开采较为安全。中美采煤业部分数据对比1）煤矿数量：中国26784座；美国1300座20.6：12）煤矿工人：中国300万人；美国7000人428：13）年采煤量：中国20亿吨；美国10亿吨2：1注：我国采煤业的能耗、水耗较大政府工作的战略目标：1）转变经济增长方式：克服高消耗、高污染、高浪费。2）节能渠道：消费模式、生产消耗、消费结构。能源利用效率与国外的差距很大。单位产值能耗：据有关机构研究，2000年按现行汇率计算的每百万美元国内生产总值能耗，我国为1274吨标准煤，比世界平均水平高2.4倍，比美国、欧盟、日本、印度分别高2.5倍、4.9倍、8.7倍和0.43倍。单位建筑面积能耗：目前我国单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近发达国家的2-3倍。据专家分析，我国公共建筑和居住建筑全面执行节能50%的标准是现实可行的；与发达国家相比，即使在达到了节能50%的目标以后仍有约50%的节能潜力。1.4.2能源利用情况由于核能与可再生能源的替代性迟迟无法实现，石油、天然气的需求量仍会不断增加，但能源储量是有限的，这种供需关系导致了石油、天然气等能源价格不会下降。很多高耗能建筑开始出现因承担不起昂贵的能源维持费用而被迫停用，或者售价、租金一降再降的现象。因此，建筑尤其是高层住宅与办公楼、大型公建正面临着一场新的革命，建筑节能节能势在必行。《京都议定书》1997年12月，联合国气候变化框架公约第3次缔约方大会在日本京都举行，经过会上的艰苦谈判通过《京都议定书》，议定书确定了各缔约方到2008年至2012年期间承担的包括CO2在内的6种温室气体的减排量。即与1990年相比，奥地利、比利时、保加利亚、捷克、丹麦、爱沙尼亚、欧盟、芬兰、法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利、拉脱维业、列土敦士登、守陶宛、卢森堡、摩纳哥、荷兰、葡萄牙、罗马尼业、斯络文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、英国务减排8%，美国减排7%，匈牙利、加拿大、波兰各减排6%，克罗地亚减排5%，新西兰、俄罗斯、乌克兰各减排0%。发展中国家尚来承扣减排义务。《京都议定书》已于2005年2月16日起生效。1.5我国建筑节能的开展1.5.1我国建筑节能工作进展概述1)我国的建筑节能工作于80年代初期。从宣传介绍发达国家的建筑节能状况、制订采暖居住建筑节能设计标准起步。节能率为在1980—1981年当地通用设计能耗水平的基础上节能30%，其中围护结构约占20%，采暖系统约占10%。2)主要是围护结构各部分的保温技术，还建设了一些试点建筑。其中影响较大的，为80年代末，90年代初相继建成的北京安苑北里北区和哈尔滨嵩山小区两个节能示范小区。1.5我国建筑节能的开展1.5.1我国建筑节能工作进展概述3)由于多方面的困难，直到80年代末，我国第一个建筑节能标准还主要停留在试点阶段。只是到了1991年，北京市以行政命令的方式决定，所有在该市区内的新建居住建筑都必须执行该标准，必须符合该标准的居住建筑设计才允许建设，这才使该标准的执行取得了突破。建筑节能工作必须依靠国家的政策法规去推动。1.5.2建筑节能的法规与标准1）1998年1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》是指导全国节能的大法，也是中国建筑节能工作的立法依据。其中的许多条款都与建筑节能密切相关，对建筑节能工作具有重大的指导意义。例如，节能法规定：“固定资产投资工程项目的可行性研究报告，应当包括合理用能的专题论证。固定密产投资工程项目的设计和建设，应当遵守合理用能标准和节能设计规范”。特别是其中的第37条，专条论述了建筑节能：“建筑物的设计和建造应当依照有关法律、行政法规的规定，采用节能型的建筑结构、材料、器具和产品，提高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明的能耗”。2）建筑节能规范/标准1.5.3建筑节能示范工程（1）80年代末、90年代初,哈尔滨嵩山小区着重采用在砖墙内夹岩棉的做法，并采用了节能窗。（2）后来，天津市又在南开区保山道小区建造了砌块、多孔砖和框架等三个不同体系的示范住宅。各地建造的这些试验性建筑，为推行节能30%的标准树立了榜样。（3）90年代中期，节能示范建筑的重点首先放在节能50％的住宅方面。北京市周庄小区的12万m2的建筑，分别采用墙体内保温(聚苯扳、充气石膏板．水泥聚苯板)和外保温(水泥聚苯板)方法，双层玻璃窗以及不用臂沟的直埋聚氨酯保温管技术，节能投资不超过建造费用的8%（国家要求≤10%）。在我国建筑中提高能源利用效率，潜力十分巨大。建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾、改善人民生活工作条件、减轻环境污染、促进经济持续发展的一项最直接、最廉价的根本措施，也是经济体制改革的一个必要的组成部分。1.6我国建筑节能展望1.7近期国内建筑节能设计实践1).节能高科技技术著名设计机构五合国际(WorkhartInternational)通过对国际生态节能技术的跟踪总结与研究，提出了18项高科技节能技术，其中最重要的8项技术分别为：1)建筑群整体布局设计考虑生态节能；2)建筑外墙采用智能呼吸式幕墙，保证高层建筑也可开窗自然通风；3)采用高效保温隔热玻璃及遮阳调光装置；4)混凝土楼板辐射冷供暖技术；5)活性能量建筑基础技术；6)置换式新风系统与分散式外墙新风装置；7)双层架空地面技术系统；8)太阳能光伏发电以及电能高效存储利用系统。五合国际主设计师刘力博士介绍，要达到一流的生态节能设计，首先需求的是各专业设计的整合。国际上新型的建筑节能设计，需要在方案阶段，从建筑结构、空间构成、立面构造以及防火排烟等进行综合统筹考虑，以达到理想的效果和节约投资。这也要求建筑师不仅仅应会做建筑设计，更要对节能、生态方面的理念以及相应的技术、设备和材料有充分的了解，甚至建筑师应该兼具环境工程师、智能工程师的基本知识和最新信息。例如五合国际主笔设计的深圳蓝牙水晶，就是由建筑师、国际著名的生态工程师、结构工程师通力合作，从功能、结构、设备、建材各个方面协作完成的一个大型生态智能写字楼综合项目设计，采用了十余种生态智能技术系统。1.8.1规划设计阶段：1）城市规划；2）建筑设计3）建筑结构设计4）水暖、电气、给排水设计1.8.2施工阶段：1）减少现场湿作业2）工厂标准化加工、预制，现场安装（干作业）3）机械化施工4）组织管理科学化1.8.3建筑使用运行阶段1.8实施建筑节能的全过程Beijing12x12and12x24PrototypeHousingProjectTheBeijing12x12and12x24projectsareprototypedesignsontheDoushi