建筑节能技术及应用

建筑节能技术及应用目录建筑节能设计要求、施工与验收建筑节能概述1建筑节能技术及产品23一、建筑节能概述（一）建筑节能的重要性（二）建筑节能存在的问题（三）建筑节能的主要途径（一）建筑节能的重要性我国现有400多亿m2房屋建筑面积，99%为高能耗建筑，所以必须进行建筑节能。我国建筑能耗和社会能源消费总量的变化南方年增3亿平方米建筑能耗占全国能耗总量29%南方建筑能耗占全国建筑能耗60%南方既有建筑220亿平方米2003年2009年百户拥有空调58台百户拥有空调145台年均增长25%南方建筑能耗的主要特征：1、经济增长推动建筑能耗的刚性增长2、建筑能耗中1/2~2/3是空调能耗（一）建筑节能的重要性建筑用能正持续快速上升，所占社会能耗的比重不断增大。将从目前的27%左右上升到2020年的35%左右。建设部要求到2020年应在1981年基础上节能65%，到达中等发达国家水平，所以建筑节能任重而道远。实施建筑节能的好处：改善建筑物的室内热环境；降低建筑使用能耗；有利于减少大气污染。！（一）建筑节能的重要性建筑能耗包括建材生产能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗，其中建筑使用能耗占80-90%。建筑使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事、电气等。65%15%14%6%采暖空调热水供应电气炊事建筑节能是一个系统工程，必须在能源利用的各个环节和系统从规划设计到运行的全过程中贯彻节能的观点，才能取得较好的效果。门窗防热屋顶防热墙体防热遮阳隔热通风遮阳隔热遮阳隔热节能率国家目标节能贡献率：遮阳节能技术13%隔热节能技术14%南方建筑节能的技术路线27%23%50%高效率围护：高性能设备：共性技术（二）建筑节能存在的问题1、现行标准对于室内热环境设计指标全国一致、城乡一致，不符合实际：应以全国5个建筑热工分区的热适应人群为依据，分别确定本地区的室内热环境控制指标；同一地区的热环境质量水平应考虑城乡差别。2、经典的节能技术尚未发挥足够的节能效益：围护结构遮阳、隔热，窗口通风，墙面隔热涂料，玻璃贴膜等被动式、低能耗降温技术的标准强制力度不够。！（二）建筑节能存在的问题3、南方玻璃建筑空调装机容量和能耗同比高过一倍：忽视玻璃幕墙建筑整体热惰性差、削峰能力弱的问题所致。现行设计标准推行的“权衡判断”、“对比评定”方法，成为了高能耗“节能建筑”泛滥的助推器。4、建筑设备的系统运行效率普遍不高：系统运行优化控制技术，尚未纳入强制设计要求；设备系统设计者不懂自控，自控设计者不懂运行，关键没有合作意识。（二）建筑节能存在的问题5、建筑方案设计和规划许可管理环节建筑节能严重失控：基础能耗高的设计方案，只能通过大量投入高成本材料或技术期补救。根本原因在于方案许可管理无视建筑节能，违背《民用建筑节能管理条例》规定，城市规划管理部门无此作为难逃其咎。（二）建筑节能存在的问题6、建筑节能施工技术水平低、质量安全隐患大：未经培训，无证施工，超高层玻璃幕墙、墙体外保温、节能外窗、建筑外遮阳等质量安全隐患堪忧。7、建筑节能标准化水平不高：材料标准、技术标准、标准设计（图集）、施工工法有待普及。（三）建筑节能的主要途径建筑节能——在满足居住舒适性前提下，采用新型保温围护结构、高效采暖空调、节能照明设备及利用可再生能源以达到节能的目的。建筑节能的途径建筑设计建筑设备建筑使用者新能源利用（三）建筑节能的主要途径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，兼顾冬天采暖节约；对围护结构主要考虑隔热。不同地区节能重点！！二、建筑节能技术及产品2.1建筑围护结构节能技术及设备2.1.1墙体、2.1.2门窗、2.1.3屋面2.2建筑设备节能技术及设备2.2.1水、2.2.2暖、2.2.3电2.3新能源利用技术2.3.1风能、2.3.2地热能、2.3.3太阳能2.1.1墙体（材料）节能技术及设备外墙节能意义重大：外墙占全部围护面积的60%以上，其能耗占建筑物总能耗的40%。新型墙材节能技术（一）国外墙体材料发展现状（二）国内墙体材料发展现状（三）新型墙体材料技术（四）新型墙体材料在工程应用中的技术要求（五）复合外墙技术（一）国外墙体材料发展现状“绿色建材”是当今世界各国发展方向：轻质、高强、高效、绿色环保、以及复合型新型墙体材料是发展趋势。各国墙体材料发展情况各不相同，主要有以下五大类：①混凝土砌块、②灰砂砖、③纸面石膏板、④加气混凝土、⑤复合轻质板①混凝土砌块在美国和日本，建筑砌块已成为墙体材料的主要产品，分别占墙体材料总量的34%和33%。欧州国家中，混凝土砌块的用量占墙体材料的比例约在10%-30%之间。各种规格、品种颜色配套齐全，并制定了完善的混凝土砌块产品标准、应用标准和施工规范等。②灰砂砖产品种类很多，从小型砖到大型砌块。灰砂砖以空心制品为主，实心砖产量很小。灰砂砌块均为凹槽连接，具有很好的结构稳定性。德国是灰砂砖生产和使用量较大的国家，灰砂砖产量较大的国家还有俄罗斯、波兰和其他东欧国家。③纸面石膏板美国是纸面石膏板最大生产国，目前年产量已超过20亿平方米。日本，目前年产量为6亿平方米。其他产量较大的有加拿大、法国、德国、俄罗斯等。在石膏原料方面，近年来，用工业废石膏生产石膏板和石膏砌块发展迅速。④加气混凝土俄罗斯是加气混凝土生产和用量最大的国家，其次是德国、日本和一些东欧国家。在原料方面，加大了对粉煤灰、炉渣、工业废石膏、废石英砂和高效发泡剂的利用。法国、瑞典和芬兰已将密度小于300Kg/m3的产品投入市场，产品具有较低的吸水率和良好的保温性能。⑤复合轻质板包括玻璃纤维增强水泥（GRC）板、石棉水泥板、硅钙板与各种保温材料复合而成的复合板，金属面复合板、钢丝网架聚苯乙烯夹芯板等。是目前世界各国大力发展的一种新型墙体材料。优点：集承重、防火、防潮、隔音、保温、隔热于一体。法国的复合外墙板占全部预制外墙板的比例是90%,英国是34%,美国是40%。（二）国内墙体材料发展现状我国建筑材料行业流行着3个70%的说法,即房建材料的70%是墙体材料；墙体材料的70%是实心黏土砖；而建筑行业节能的70%有赖于墙体材料的改革。这种说法一方面是国内墙材应用的真实写照，另一方面也说明墙材革新有着巨大的潜力。我国的墙体材料改革已经历了10多个年头，但与工业发达国家相比，相对落后40-50年。主要表现在：产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。（三）新型墙体材料技术新型墙体材料主要是非黏土砖、建筑砌块及建筑板材。实际上，新型墙材已经出现了几十年，由于这些材料我国没有普遍使用，仍然被称作新型墙体材料。特点：轻质、高强、保温、隔热、节土、节能、利废、无污染、可改善建筑功能、可循环利用！有利于提高外墙夏季隔热效果的措施：外表面涂刷浅色涂料；提高墙体的D值；外墙内侧采用重质材料。！（四）新型墙体材料在工程应用中的技术要求《砌体结构设计规范》GB50003《建筑抗震设计规范》GB50011《民用建筑隔声设计规范》GBJ118《民用建筑热工设计规范》GB50176《建筑材料放射性核素限量》GB6566《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003（五）复合外墙技术复合墙体：在墙体主结构上增加一层或多层保温材料形成内保温、夹心保温和外保温复合墙体。保温隔热性能好；能保护主体结构，延长建筑物使用寿命；保温层不占室内使用面积，不影响室内装修和设施安装（五）复合外墙技术复合墙体A级无机保温材料：岩棉，泡沫玻璃。缺点导热系数不够好，岩棉很容易变形。B1、B2级保温材料：改性酚醛、EPS聚苯板和XPS挤塑板。泡沫玻璃膨胀聚苯板质轻、绝热、防潮性好（五）复合外墙技术膨胀聚苯板与混凝土一次现浇外墙外保温系统，用于：多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统，用于：民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程机械固定钢丝网架膨胀聚苯板外墙外保温系统，用于：民用建筑混凝土或砌块外墙外保温工程！胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统，适用于：寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑的混凝土或砌体外墙外保温工程现浇混凝土复合无网聚苯板胶粉聚苯颗粒找平外保温工法适用于：多层、高层建筑现浇钢筋混凝土剪力墙结构外墙保温工程和大模板施工的工程2.1.3门窗节能技术及设备（一）门窗节能的意义：门窗（幕墙）是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体热损失的5～6倍，约占建筑围护结构能耗的40％。2.1.2门窗节能技术及设备（二）门窗节能技术：外窗的节能措施：采用热阻大的玻璃和窗框窗扇材料；降低东、西向外窗玻璃的遮阳系数；提高外窗的气密性等，具体有：尽量减少门窗的面积（北向≤25％，南向≤25％，东西向≤30％）选择适宜的窗型（平开窗、推拉窗、固定窗、悬窗）增设门窗保温隔热层（空气隔热层、窗户框料、气密性）注意玻璃的选材（吸热玻璃、反射玻璃、贴膜玻璃）设置遮阳设施（外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘）！2.1.2门窗节能技术及设备（三）门窗节能设备：门窗的制造材料：从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料，如铝合金——木材复合、铝合金——塑料复合、玻璃钢等。节能门窗：PVC塑料门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。节能玻璃：中空玻璃、热反射玻璃、太阳能玻璃、吸热玻璃、电致变色玻璃、玻璃替代品（聚碳酸酯板）！（1）中空玻璃中空玻璃应用的是保温瓶原理，是一种很有发展前途的新型节能建筑装饰材料。具有优良的保温、隔热和降噪性能。（1）中空玻璃北京天恒大厦地上22层，总建筑面积5万7千多平方米，真空玻璃幕墙7000多平方米，真空玻璃窗2500平方米，所用真空玻璃传热系数小于1.2W/m2·k，计权隔声量高于36dB。它是世界首座全真空玻璃大厦，也是世界首座采用大面积真空玻璃幕墙的大厦。（1）中空玻璃国家体育馆外围护玻璃幕墙玻璃分为两种方式，西、北立面采用以乳白色双层玻璃内填白色30厚挤塑板玻璃幕墙为主（传热系数控制在0.8以内），Low－E中空玻璃幕墙为辅；东、南立面采用Low－E中空玻璃（传热系数控制在2.0以内）。在玻璃表面镀金属或金属化合物膜，使玻璃呈显丰富色彩并具有新的光、热性能。在夏季光照强的地区，热反射玻璃的隔热作用十分明显，可有效衰减进入室内的太阳热辐射。但在无阳光的环境中，如夜晚或阴雨天气，其隔热作用与白玻璃无异。从节能的角度来看它不适用于寒冷地区，因为这些地区需要阳光进入室内采暖。（2）热反射镀膜玻璃又称low-E玻璃，是表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃。Low-E玻璃将是未来节能玻璃的主要应用品种。高透型Low-E玻璃，对以采暖为主的北方地区极为适用。遮阳型Low-E玻璃，对以空调制冷的南方地区极为适用。（3）镀膜低辐射玻璃（3）镀膜低辐射玻璃2006－2010年中国Low-E玻璃需求量情况单位：万平方米（3）镀膜低辐射玻璃五棵松体育馆外墙应用2.7万平米中空Low-E玻璃幕墙，采用纳米超双亲镀膜技术，导热系数K≤2，遮阳系数≤0.45。国家会议中心玻璃幕墙五棵松体育馆玻璃幕墙几种玻璃的主要光热参数表玻璃名称玻璃种类、结构透光率（%）遮阳系数Sc传热系数（w/m2℃）U冬U夏透明中空玻璃6C+12A+6C810.872.753.09热反射镀膜玻璃6CTS140+12A+6C370.442.583.04高透型LOW-E玻璃6CES11+12A+6C730.611.791.89遮阳型LOW-E玻璃6CEB12+12A+6C390.311.661.70也称有色玻璃，能吸收大量红外线辐射能、并保持较高可见光透过率。在玻璃表面镀金属或金属化合物膜，使玻璃呈显丰富色彩并具有新的光、热性能。生产吸热玻璃的方法