建筑能效管理

第1页/共14页建筑能效管理第一章能源、环境、建筑1、能量六种形式:答：1、机械能（包括固体和流体的动能、势能、弹性能和表面张力能）2、热能（分子运动产生的能量）3、辐射能（以电磁波形式传递的能量）4、化学能（物质在化学反应过程中以热能形式释放出的能量）5、电能（以电子的流动传递的能量）6、核能（原子核内部粒子相互作用所释放的能量）核反应三种形式：放射性衰变、核裂变、核聚变。2、国际公认的可再生能源有六大类：答:太阳能、风能、地热能、现代生物质能、海洋能、小水电。3、一次能源及二次能源一次能源：是自然界天然存在可以直接获得而不改变其基本形态的能源。（煤炭、石油、天然气、水力、核能、太阳能、地热能、生物质能、风能、潮汐能、海洋能）二次能源：将一次能源经加工改变其形态的能源产品。（电力、城市煤气、各种石油制品、蒸汽、氢能、沼气）4、当前世界能源消耗的特点答：1、消耗的能源主要来自不可再生的矿物燃料，特别是石油。2、能源消费的不公等。3、由于含碳矿物燃料的燃烧，已经破坏了地球环境。5、全球环境问题可归为十类答：1、大气污染和酸雨（雪、雾）即跨国界的大气污染问题；2、温室气体排放问题；3、臭氧层破坏问题；4、土地退化和荒漠化问题；5、水资源短缺和水污染问题；6、热带雨林的迅速减少；7、生物多样性（包括基因、物种和生态系统）破坏；8、有害废弃物的越境转移；9、海洋污染；10人口增长过快。6、温室气体：主要指二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、全氟碳、氟代烃和六氟化硫等气体。7、评价各种温室气体对全球温暖化影响的相对能力大小的指示参数“全球变暖潜势GWP”2GWPCO给定时间段内某温室气体的累积辐射强迫同一时间段内的累积辐射强迫8、我国能源与环境的形势答：1、中国有着庞大的人口，人均能源消费量低于世界平均水平；2、能源资源的地域分布不均；3、能源资源有限；4、能源利用率不高；5、能源转换效率低下；6、能源结构不合理。第二章建筑节能1、建筑能耗答：广义是指从建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗。狭义的是指维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量，包括照明、采暖、空调、电梯、热水供应、烹饪、家用电器以及办公设备等的能耗。建筑能耗最终是由建筑设备体现，建筑环境系统（采暖、通风、空调、照明、音响等），建筑公用设施（供电、通信、消防、给排水、电梯等），能耗比例最大的是采暖、通风、空调系统、照明系统，有时还要加上热水供应系统。2、可持续发展及可持续建筑答：可持续发展指满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展，而且绝不包第2页/共14页含侵犯国家主权的含义。可持续建筑：1、公平性，同代人人人都有想有居住和追求更好的生活环境的权利，现代人不能为满足自己的舒适健康要求二损害后代人满足需求的条件。2、人与自然的和谐统一，使之适合人的生存条件、提高人的生活质量和工作效率的同时又能维持自然生态、保护地球环境的基础上去利用和改造自然。3、可持续建筑的标志是资源的有效利用和永续利用和良好的生态环境。3、我国的建筑节能的特点答：建筑节能的重点是暖通空调和照明。1、20世纪内建筑节能的重点是北方地区的采暖居住建筑；2、主要针对新建建筑；3、主要技术措施集中在改善围护结构的热工性能方面。4、我国以纪念馆有了初步的建筑节能法规标准的框架体系，但“执法”却十分不力；5、建筑节能的普遍原则对世界各国都是适用的，但各国的不同的气候条件、经济水平、生活习惯，这些都是不可替代的。第五章建筑能效管理的技术经济分析方法1、建筑节能项目潜在的收益包括：答：1、能源费用的节省；2、减少耗能设备的容量从而降低设备投资；3、减少耗能设备的维护费用；4、减少运行管理人员从而降低劳动力开支；5、改善室内环境品质从而提高主业经营的效益；6、销售回收的能量得到的额外收入；7、降低环境污染。2、重要公式:nn=FPI1100%IiPnF本息和P本金nI利息n计算利息的周期数1I在一个计息周期内的利息（1）一次支付终值公式：=(1)nFPiF终值P现值i折现率F=P(F/P,i%,n)（2）一次支付现值公式：1P=F(1)niP=F(P/F,i%,n)（3）等额分付终值公式：(1)1niFAiF=A(F/A,i%,n)（4）等额分付现值公式：(1)1(1)nniPAii（5）等额分付偿债基金公式：(1)1niAFi（6）等额分付资本回收公式：(1)(1)1nniiAPi（7）费用现值：00(1)ntttPCCOi第3页/共14页（8）费用年值：00000000(1)(1)(1)(1)1(1)1nnnttnntiiiiACPCCOiii3、建筑能效管理中的能量分析方法答:1、能分析:依据能量的数量守恒关系2、佣分析：依据热力学第一第二定律。4、针对用电的不同的特征和不同的用户，可将电价分为：容量电价、电量电价、峰谷电价、分时电价、季节电价、可中断负荷电价等。5、夏季使用燃气空调的意义答：1、有效的平衡天然气负荷的季节差；2、有效地缓解夏季电力负荷的昼夜峰谷差；3、提高天然气输气管线的利用率，发挥输气管线的投资效益；4、结合电力蓄冰空调，发挥发输配电系统的投资效益；5、改善城市大气环境质量。第三章影响建筑能耗的因素1、影响建筑能耗的因素主要有三方面：外扰、内扰和建筑环境系统的运行方式。2、外扰：室外气候变化，特别是温度、湿度和太阳辐射的变化，通过建筑物围护结构，以光辐射、热交换和空气交换的方式影响室内的照度环境和温湿度环境。3、内扰：室内用能设备、照明装置和人体都会以热交换和质交换的方式散热散湿。4、我国气候的特点：a我国太阳能资源除川黔地区外，大都相当于或高于国外同纬度地区；b我国是世界上热量带最多的国家，从南到北相继出现热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温带、北温带，青藏高原还有高原温带、高原亚寒带和高原寒带。c我国大部分地区四季分明，东部与世界上同纬度地区相比，夏季偏热，冬季更冷，纬度越高，冬季偏冷的情况就更明显。d我国境内地形复杂，处于同一热量带的不同地区，气候却可能有很大差异，即所谓“十里不同天”。5、地球绕太阳公转的轨道略呈椭圆，其轨道平面又称黄道平面。6、地球大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间单位面积所接受的日射辐射能称为“太阳常数”。7、高度角：太阳直射光线与地球表面之间的夹角。方位角：测点与太阳在水平面上投影点之间连线和正南方向的夹角。时角H：地球自转一周为一昼夜（24小时），即地球转动15°是1小时，因此形成全球各地的时差。第四章建筑能耗分析建筑暖通空调系统能耗分析可以分成三个层次：（1)设计负荷（即装即冷热量）的估算。（2)运行负荷（即全年或整个空调季的冷热量需求）的估算。（3)预测负荷的估算。建筑暖通空调系统装机冷热量和电力装机量的估算（即最初步的能耗分析），可以采用简单的负荷指标方法，也可以采用考虑建筑和运行特点的负荷估算方法。一负荷指标方法负荷指标方法是用单位建筑面积的冷热量作为估算指标，他是最简单也是最粗糙的方法。第4页/共14页二、考虑建筑和运行特点的空调负荷估算方法在作空调负荷估算时，应考虑到影响办公楼空调最大负荷的因素：建筑朝向、窗面积、外围护结构隔热保温、有无外遮檐、楼层位置、房间进深、新风量和设计室温等。第二节、用温度频率发(BIN方法）作建筑能耗分析所谓BIN参数，即某一地区室外空气干球温度逐时值的出现频率。建筑物空调采暖系统的容量是根据设计负荷（或称高峰负荷）选定的。但设计负荷在一年中出现的机会很少，多数时间处于部分负荷状态下。BIN方法首先根据某地气象参数，统计出一定温度间隔的温度段各自出现的小时数。然后分别计算在不同温度频段下的建筑能耗，并将计算结果乘以各频段的小时数，相加便可得到全年的能耗量。第三节、用计算机模拟方法做建筑能耗分析建筑能耗分析软件建筑模拟方法是研究建筑能耗特性和评价建筑设计的有力工具。建筑模拟的结果包括：（1）建筑能耗数据；（2）室内环境状况；（3）设备和系统特性。建筑模拟软件一般包括四个部分：（1）建筑模型；（2）暖通空调系统模型；（3）暖通空调设备模型；（4）控制系统模拟。国际上有一定权威性的的建筑能耗分析软件：DOE-2和EnergyPlus;以及我国的DeST。美国DOE-2软件的特点：DOE-2是一个在一定的气象参数、建筑结构、运行周期、能源费用和暖通空调设备条件下，逐时计算能耗和计算居住和商用建筑能源费用的软件。DOE-2程序结构：（1）建筑语言描述处理器；（2）负荷模拟子程序；（3）暖通空调系统模拟子程序；（4）经济分析子程序；（5）气象参数、（6）数据库。EnergyPlus：EnergyPlus综合了BLAST和DOE-2两个软件的特色和优点，成为一个开放式的模拟平台。他没有正式的用户界面，可以让任何开发者进行二次开发，为EnergyPlus增加许多新的功能，满足用户日趋多样化的需求。它有三个基本组成：模拟管理器、热平衡模拟模块和建筑系统模拟模块。模拟管理器控制整个模拟过程；热平衡模拟模块计算热湿负荷；建筑系统模拟模块管理热平衡计算结果与暖通空调的空气回路和水回路以及相关组件(制冷机、锅炉等）之间的数据通信。EnergyPlus最大特点就是便于用户增加新的模拟功能和模块。DeST的主要模块：（1）全年逐时气象数据处理模块；（2）建筑分析模拟模块BAS；（3）计算机辅助建筑描述模块CABD；第5页/共14页（4）空调系统方案模拟模块Scheme；（5）全工况选择空气处理式模块ACSel；（6）风机、管道网络分析模块DNA/PNA；（7）变风量末端的噪声分析模块NLA；（8）CPO模块是在确定了空气处理装置之后，根据要求的水温水量对冷冻机进行全工况的校验。（9）设备数据库EDB。（10）基于基础知识库的经验数据库维护模块ECM。用度-日法做建筑能耗分析采暖度日数：指在采暖期中，室外逐日平均温度低于室内温度基数得度数之和。第六章建筑能效的评价指标1.在设施管理中，有一个重要的课题就是所谓“排序”，就是不同的公司之间，用统一的量化的指标进行排序。2.在建筑节能和建筑能效管理中，这样的评价指标必须具备以下条件：①不同建筑物之间的具有可比性。②数据的可获得性。③用“性能性（Performance）”评价指标，即注重结果的综合性指标。④规定性（Compellent）指标和性能性指标结合。所谓规定性指标，即凡是符合所有这些指标要求的建筑，运行时能耗比较低，可以被认定为节能建筑。3.OTTV是（围护结构）总传热值（OverallThermalTransferValue）的英文缩写。4.OTTV是通过围护结构的以下三部分进入室内的得热量：①通过不透明围护结构的导热Qwc;②通过玻璃窗的导热Qgc；③通过玻璃窗的太阳辐射Qgs5.通过建筑围护结构的传热可以表示为：OTTV=Q/A。如果对某一外墙来说，OTTV可以表示为：OTTV=（Qwc+Qgc+Qgs）/A.6.各国和地区的OTTV标准国家和地区OTTV标准（W/m2）中国香港高层建筑塔楼=35;高层建筑裙楼=80泰国屋顶=25；空调建筑外墙=45(新建建筑)；=55（旧建筑）新加坡一般建筑=45；空调建筑=35巴基斯坦外墙=95(平均)；屋顶=26.87.制冷机得制冷量是指在单位时间内从被冷却物质中提取的热量。制冷量用来度量制冷机或空调系统的制冷能力。8.美国还常用“冷吨”来表示制冷量。1冷吨是指1t0℃的水在24小时内凝结成0℃的冰所需要提取的热量。9．用COP时是单指制冷压缩机的性能系数；而用EER时则是指整台机组甚至整个系统的能效比。10.热泵的性能系数永远大于1。用热泵供热，比用电直接加热要经济的多。11.在建筑中常用的是冷热水机组。12.我国冷水机组应用的主要地区夏季不仅干球温度较高，而且大多数地区平均湿球温度也第6页/共14页较高，冷却塔出水