建筑节能与节能设计要点

建筑节能与节能设计2005．11党中央、国务院，在今年初从战略高度，明确指出:l要大力发展节能省地型住宅和公共建筑，注重能源节约和合理应用，全面推广和普及节能技术，制定并强制推行更加严格的节能、节水、节材标准。l建筑行业推行“节地、节能、节水、节材”的“四节”工作是落实科学发展观、缓解人口、资源、环境矛盾的重大举措，意义重大，经济社会效益显著。国家要求：要从规划、标准、政策、科技等方面采取综合措施，部门协调，扎实推进、务求实效。我国建筑规模空前巨大现有建筑量大——至2002年全国388亿㎡，其中城市131.8亿㎡；现已超过420亿㎡；建筑速度巨大——每年16~20亿㎡，其中2001~2003年，分别为18.2亿㎡、19.7亿㎡、20.3亿㎡。予计至2010年底，全国将达519亿㎡，其中城市171亿㎡；至2020年底686亿㎡，其中城市261亿㎡。我国建筑用能效率低，浪费大l我国的建筑用能效率，比发达国家低10个百分点；l与气候相近的国家比，如北美、西欧，单位建筑采暖能耗多2~3倍；l外墙热量损失是加拿大和其它北半球国家的3~5倍；95%以上的已有建筑属于高能耗建筑。全球建筑用能导致环境污染严重*50%的空气污染；*42%的温室效应；*50%的水污染*48%的固体废弃物；*50%的氟氯化合物。我国建筑用能导致的污染也相当严重*能耗多，污染重，二氧化碳、三氧化硫……等烟尘排放量大，建筑用能对温室气体排放的贡献率已达25%；*燃煤采暖引致的空气污染，已达世界卫生组织最高标准的2~5倍；建筑能耗现状*现有建筑量大、人口众多，用能日益增加，且增加速度快。随着经济技术的发展，人民生活水平的提高，居民住户自发采取采暖、空调来改善室内热环境；*建筑使用中的能耗占全国能源消耗总量已达到30%，接近世界平均水平；*居住建筑能耗为商用建筑能耗的2倍。我国能源需求增长快速发展l房屋建设继续增长，予计到2020年还需建300亿㎡（其中公建100亿㎡）；l城市化进程加快，大量农村人员转移，1500万人/年进入城镇，城镇耗能为农村的3.5：1，人均能耗激增；l热舒性要求提高：室温：冬天从12℃提高到18℃；夏天从32℃降低到26℃；l采暖区域南移、空调区域北移，村镇也开始使用；l家用电器品种数量增加；l农村使用能源由生物能源向商品能源转化。我国能源形势严峻*到2020年全国建筑需能源为7.54亿吨标准煤（不采取节能措施时要达10.89亿吨标准煤）；*天然能源储存有限，人均占有能源有限，石油紧缺，电力紧缺；*2002年夏季用电高峰用电4500万千瓦，相当于2.5个三峡电站。2003、04、05年连续几年夏季用电高峰拉闸限电（2003年10个省市；2004年24个省市）。建筑节能势在必行推进建筑节能、节地、节水、节材，建筑“四节”的工作是落实科学发展观，缓解人口、资源、环境矛盾的重大举措，意义重大，经济社会效益显著。建筑节能势在必行。党的十六届五中全会精神*中共中央十六届五中全会在“中共中央关于制定‘十一·五’规划的建议”中明确指出“要把节约资源作为基本国策……，加快建设节约型、环境友好型社会……，促进经济发展与人口资源、环境相协调。”*“十一·五”的经济社会发展目标，“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现二零一零年人均国内生产总值比二零零零年翻一翻；资源利用率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比‘十五’期末降低20%左右，生态环境恶化趋势基本遏制……。”十六届五中全会精神*“坚持开发节约并重，节约优先，……大力推进节能、节水节地节材，加强资源综合利用……。”*“强化节能意识，鼓励生产和使用节能产品，……发展节能省地型建筑，形成健康文明、节约资源的消费模式。”节能潜力到2020年，全国城镇建设都能达到节能50%的目标，则可节煤3.35亿吨标准煤；空调高峰负荷减少8000万千瓦，相当于98~02年5年新增装机用量，或相当于少建4.5个三峡电站，相当于每年少投资1万亿元的电力建设费。节能的重大意义建筑节能对于促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源供应和经济社会发展的矛盾，加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展，有着举足轻重的作用，是保障能源安全，保护环境，提高人民生活质量，落实科学发展观的一项重要举措。建设部对节能的要求要通过城镇供热体制改革与供冷制冷方式改革，以公共建筑的节能降耗为重点，总体推进建筑节能。所有新建建筑必须严格执行建筑节能设计标准，加强实施管理。要着重推进既有建筑的节能改造和试点示范，加快政府既有建筑的节能改造。要积极推广应用新型和可再生能源，要合理安排城市各项功能，促进城市居住、就业的合理布局，减少交通负荷，降低城市交通的能耗。建设部提出的节能目标2010年全国城镇新建建筑总能耗实现节能50%；既有建筑开始进行节能改造，大城市完成25%，中等城市完成15%，小城市完成10%，新建建筑对不可再生资源的总消耗比现在下降10%；建设部提出的节能目标2020年北方和沿海经济发达地区和特大城市实现节能65%目标，（建设部付部长仇保兴提出：到2010年各特大城市部分大城市率先实施节能65%标准）；绝大部分地区既有建筑完成节能改造，新建建筑对不可再生资源的消耗比2010年再下降20%建设部提出的节能目标2020年我国住宅和公共建筑的建造和使用能源资源消耗水平要达到现阶段中等发达国家的水平（副部长仇保兴提出，到2020年东部地区要实现节能75%，中部西部地区也要争取实现65%标准。要实施一般节能建筑和绿色建筑同步发展，逐步提高绿色建筑的比重）。建筑能耗范围与节能含义*广义能耗：民用建筑生产、使用过程中的能源消耗；*使用能耗：采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等；*节能范围：包括生产、使用能耗的节约，开发、利用新能源；*节能含义：通常指设计节能和在使用中节能，节能要与提高室内热环境舒适度结合起来；*目标：舒适、节能、环保。居住建筑舒适度的四大要素*合适的室内热环境；*新鲜的空气质量；*安静的声学环境；*明亮舒适的光环境；居住建筑热环境的四大指标*通过外围护结构保温隔热处理及采暖空调系统，控制室内空气温度；*通过外围护结构保温隔热处理，降低室内内表面温度；*通过设备系统控制室内相对湿度；*通过自然或机械的方式控制空气流动速度；居住建筑节能八大方面*外围护结构系统；*太阳辐射的控制与改善；*自然通风与采光的利用；*可再生能源的利用；*高舒适度、低能耗的室内环境控制系统；*降低噪声的技术与构造系统；*水资源循环利用系统；*提供高舒适度的其它技术系统。居住建筑节能十八大技术系统*高效保温隔热外墙体系；*热桥阻断构造技术；*高效保温隔热屋面技术与构造；*高效保温隔热门窗系统与构造技术；*高性能保温隔热玻璃技术与选用；*高性能遮阳技术系统；*置换式全新风系统；*住宅主动通风与房屋呼吸系统；*能量活性建筑基础和地源热泵系统；居住建筑节能十八大技术系统*高效太阳能利用系统；*PCM相位变化蓄热材料技术体系的应用；*卫生间后排水成套系统；*隔声降噪，外墙及浮筑楼板技术；*提高住宅光环境舒适性的技术系统；*绿色屋面系统；*中水循环及雨水回收再生利用系统；*智能楼宇控制系统。节能设计标准*最早86年《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部份）》JGJ26-86节能目标30%；*95年《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部份）》JGJ26-95节能目标50%；*2001年《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001节能目标50%；*2003年《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003节能目标50%；*2005年《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005节能目标50%；节能目标采取节能措施后，在保证室内热环境条件下（温度、通风、湿度……）全年单位建筑面积采暖、通风、空调、电气、照明的总能耗，与未采取节能措施前相比减少50%。我国现行节能标准中围护结构传热系数限值与国外的比较单位：w/（㎡·k）地区屋顶外墙窗户中国北京居住建筑0.6(0.6)0.80.82(0.6)1.163.5(2.8)夏热冬冷地区（长江中下游）居住建筑0.8~1.01.0~1.52.5~4.7夏热冬冷地区公共建筑0.71.02.5~4.7英国0.160.352.0德国0.200.2~0.31.5美国（相当于北京地区）0.190.32（内保温）0.45（外保温)2.04瑞典南部0.120.172.0注：北京括号中数据为节能65%的指标。建筑物室内热环境指标居住建筑：*冬季温度16℃~18℃*换气次数1次/h*夏季温度26℃~28℃*换气次数1次/h公共建筑：*温度：区分不同使用场合，如冬季采暖办公门厅16℃，办公室20℃；*新风量：空调时一般房间，冬季20℃，夏季25℃；根据不同的使用功能，进行细分，还有室内湿度及风速控制。我省气候属性及执行标准按国家气候区划：我省分属寒冷地区和夏热冬冷地区；寒冷地区：宿州市以北地区，包括宿州市、淮北市、亳州市及砀山县、濉溪等县市，涡阳、泗县位于寒冷地区与夏热冬冷地区交界线附近；其余地区均属夏热冬冷地区。对不同地区节能重点不同寒冷地区：以节约采暖能耗为主，兼顾夏季空调节约，对围护结构以保温为主；夏热冬冷地区：既要节约冬季采暖能耗，也要节约空调能耗；对围护结构既要保温，又要考虑夏季隔热；夏热冬暖地区：主要是节约空调能耗，北区兼顾冬天采暖节约；对围护结构主要考虑隔热。设备节能设计要点选择节能型的采暖、空调设备；科学合理的设计采暖、空调系统；减少冷暖管路输送过程中的能量损失；采用分室调温，分户计量：改革供热（供冷）体制；采用节能灯具、自熄开关等用电节能措施；采用节水型卫生设备，提倡中水回用；实施智能管理，自动控制设备运行；建筑节能设计要点选择好的地段，布置好建筑总体；房屋朝向尽量为南北向，避免东西向；冬天充分利用常绿乔木避风并利用日照取暖，夏季引风并利用绿化遮阳；减少硬地面积，多种高大乔木；增设水面，营造和改善小气候；充分利用自然风，改善室内外自然通风条件；利用攀缘植物遮阳。建筑节能设计要点*控制建筑的体形数，减少建筑的外表面积：居住建筑：条形≯0.35，点式≯0.4；公共建筑：寒冷地区≯0.4；*提高建筑围护结构的保温隔热性能*外墙*屋顶*架空楼板（底层架空，楼层架空）*地面*非采暖、空调地下室顶板*分户墙（居住建筑）*层间楼板（居住建筑）建筑节能设计要点•控制窗墙面积比：•居住建筑南向≯0.5，北向≯0.45*提高外门窗的保温、隔热性能#门窗框料：塑钢、木材、断热桥型材、普通铝合金#窗型：外平开，内平开推拉，下悬平开，上悬；#玻璃品种：白玻、镀膜（热反射、低辐射），贴膜；#玻璃构造：单层、双层、中空（普通、充气）#缝隙处理：玻璃——框扇，框扇——墙体，提高气密性#屋顶天窗、中庭采光顶：控制面积，提高气密性，增设遮阳#增加遮阳设施：玻璃本身、外遮阳、内遮阳。建筑节能设计要点注意细部的保温隔热处理*外飘窗、凸窗、老虎窗等薄弱环节，梁、板、柱、剪力墙等热桥部位；*居住建筑的楼梯间——开敞与封闭；*户门、阳台门、北入口单元门；注意几个平衡：*窗的密闭性与通风换气，应确保空气质量；*遮阳与采光性，应两者兼顾；屋顶节能设计要点选择合适的保温材料：导热系数小，重量轻，吸水率小，耐久性好；确定合适的构造层次：大部份材料适用于正置式，挤塑板用于倒置式；保温防水兼顾，不让保温层吸潮、含水；采用其它利于保温隔热的屋面构造：通风屋顶，绿化种植屋顶，蓄水屋顶；表面浅色饰面。外墙节能设计选用合适的保温隔热材料：热工性能，吸水率、耐久性好；选择合理的构造形式：外保温、内保温、自保温；注意：保温材料与相关材料的配套性、系统性；施工方便、构造可靠、防水、保温，满足耐久性的要求；表面浅色饰面。常用屋顶保温材料模塑聚苯板（EPS）挤塑聚苯板（XPS）喷涂聚氨酯硬泡（PU）水泥聚苯板水泥珍珠岩板沥青珍珠岩板憎水型珍珠岩板水泥蛭石板岩棉玻璃棉矿棉板（毡）常用外墙外保温