二级建造师继续教育建筑节能.docx

第8章 建筑节能8.1 建筑节能概述8.1.1 建筑节能的定义与发展能源是人类赖以生存和发展的基本条件。由于建筑能耗在社会总能耗中所占的比例重大，建筑节能成为世界节能浪潮的主流之一，建筑节能技术已成为当今世界建筑技术发展的重点之一。8.1.1.1 节能的含义节能是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。节能的核心是提高能源效率。从能源消费的角度，能源效率是指为终端用户提供的能源服务与所消耗的能源量之比。8.1.1.2 建筑节能的定义在建筑中合理使用和有效利用能源，不断提高能源利用率，减少能源消耗。8.1.1.3 发达国家建筑节能的发展第一阶段，在建筑中节约能源；第二阶段，在建筑中保持能源，减少能源的散失；第三阶段，在建筑中提高能源利用效率。8.1.1.4 我国建筑节能的发展8.1.2 建筑节能的意义8.1.2.1 建筑节能是改善空间环境的重要途径降低建筑能耗和提高建筑节能效果是改善大气环境的重要途径。建筑节能可改善室内热环境。适宜的室内热环境，可使人体易于保持平衡，从而使人产生舒适感。对符合节能要求的采暖居住建筑，屋顶保温能力约为一般非节能建筑的1.52.6 倍，外墙的保温能力约为非节能建筑的2.03.0 倍，窗户约为1.31.6 倍。节能建筑的采暖能耗仅为非节能建筑的一半左右，且冬季室内温度可保持在18左右，并使围护结构内表面保持较高的温度。由于节能建筑围护结构热绝缘系数较大，对夏季隔热也极为有利。8.1.2.2 建筑节能是发展国民经济的需要我国能源生产的增长速度长期滞后于国内生产总值的增长速度，能源短缺是制约国民经济发展的根本性因素。因此，节约能源是发展国民经济的客观需要。我国建筑能耗的增长远高于能源的增长速度，特别是高能耗建筑的大量建造，建筑能耗的增长远高于能源生产的增长速度，尤其是电力、燃气、热力等优质能源的需求急剧增加。建筑节能是提高经济效益的重要措施。节能建筑在一次投资后，可在短期内回收，并能长期受益。8.2 建筑节能的基本要求8.2.1 建筑节能工作的主要内容建筑节能工作主要包括建筑围护结构节能和采暖供热系统节能两个方面。改善建筑围护结构的热工性能，使得供给建筑物的热能在建筑物内部得到有效利用，不至于通过其围护结构很快散失，从而达到减少能源消耗的目的。实现围护结构的节能，提高门窗和墙体的密闭性能，以减少传热损失和空气渗透耗热量。节能采暖供热系统包括热源、热网和户内采暖设施三大部分。要提高锅炉运行效率和管网输送效率，而不至于使热能在转换和输送过程中过多地损失。因此，必须改善供热系统的设备性能，提高设计和施工安装水平，改进运行管理技术。在户内采暖设施部分，应采用双管入户、分户计量、分室控温等技术措施，实行采暖计量收费制度，使住户既是能源的消费者，又是能源的节约者，调动人们主动节能的积极性，充分实现建筑节能应有的效益。8.2.2 建筑节能的基本目标为提高建筑使用能源的利用效率，改善居住热舒适条件，促进城乡建设、国民经济和生态环境的协调发展，建设部提出建筑节能的发展目标如下。第一步目标：1996 年以前，新建采暖居住建筑在19801981 年当地通用设计能耗水平的基础上普遍降低30%，即节能率达到30%。第二步目标：1996 年起，在达到第一阶段要求的基础上再节能30%，即节能率达到50%。第三步目标：2005 年起，在达到第二阶段要求的基础上再节能30%，即节能率达到65%。此外，对采暖地区既有建筑的节能改造，集中供热民用建筑，实行按表计量收费，新建采暖公共建筑及夏热冬冷地区民用建筑的节能等，也都提出了发展目标。8.2.3 2010年的建筑节能目标到2010年，新建建筑普遍实施节能率为50%的节能标准。北京、天津等少数大城市率先实施节能率为65%的地方节能标准。通过示范倡导，推动村镇居住建筑实施节能率50%的居住建筑节能标准。供热体制改革工作全面展开，居住及公共建筑的集中采暖按热表计量收费的工作在大城市普遍推行，在中小城市试点。编制并实施节能率为50%的既有居住建筑节能改造标准及既有公共建筑节能改造标准。要求大城市到2010年完成应改造建筑面积的25%，中等城市达到15%，小城市达到10%。开发利用太阳能、地热能、地下水、风能等可再生能源，累计建成太阳能建筑8000万平方米，利用其他可再生能源的建筑500 万平方米。至2010年，新建建筑累计节能1.6亿吨标准煤，既有建筑节能0.6亿吨标准煤，共计2.2亿吨标准煤，其中节电3200亿千瓦时，削减空调高峰负荷3500万千瓦；累计减排CO25.9亿吨，其中新建建筑4.2亿吨，既有建筑1.7亿吨。8.2.4 2020年的建筑节能远景规划目标建立健全的建筑节能标准体系，编制出覆盖全国范围的配套的建筑节能设计、施工、运行和检测标准，以及与之相适应的建筑材料、设备及系统标准，用于新建和改造居住及公共建筑，包括采暖、空调、照明、热水及家用电器等能耗在内，所有建筑节能标准得到全面实施。20102020年，在全国范围内有步骤地实施节能率为65%的建筑节能标准，2015年后，部分城市率先实施节能率为75%的建筑节能标准。2015年之前，供热体制改革在采暖地区全面完成，集中供热的建筑均按表计量收费。集中供热的供热厂、热力站和锅炉房设备及系统基本完成技术改造，与建筑采暖系统技术改造相适应。大中城市基本完成既有高耗能建筑和热环境差建筑的节能改造，小城市完成既有高耗能建筑和热环境差建筑改造任务的50%，农村建筑广泛开展节能改造。累计建成太阳能建筑1.5亿平方米，其中采用光伏发电的500万平方米，并累计建成利用其他可再生能源建筑2000万平方米。至2020年，累计节能量新建建筑15.1亿吨标准煤，既有建筑5.7亿吨标准煤，共计节能20.8亿吨标准煤，其中包括节电3.2万亿千瓦时，削减空调高峰用电负荷8000万千瓦；累计减排CO2 新建建筑40.2亿吨，既有建筑15.2亿吨，共计减排CO255.4亿吨。8.3 建筑节能工程的施工与质量验收8.3.1 建筑节能技术措施（1）围护结构节能技术（2）能源系统节能控制技术（3）热泵技术（4）采暖末端装置可调技术（5）新风处理及空调系统的余热回收技术（6）独立除湿空调节电技术（7）各种辐射型采暖空调末端装置节能技术（8）建筑热电冷联产技术（9）相变贮能技术（10）太阳能一体化建筑（11）建筑能耗评估方法（12）采用节能产品8.3.2 建筑节能工程的施工质量验收8.3.2.1 建筑节能工程施工质量验收的主要内容建筑节能工程施工质量验收主要包括按节能设计标准设计的建筑工程所涉及的围护结构、供热采暖系统、空调制冷装置、通风与空调系统、照明系统的施工验收。其技术内容包括围护结构热工性能，建筑物围护结构传热系数，建筑物围护结构热桥部位内表面温度，建筑物围护结构热工缺陷；供热采暖系统中供热量，水力平衡度，换热设备效率，建筑物室内平均温度、表面温度、辐射量，耗电输热比，管道设备保温绝热，通风与空调系统设备效率，设备能源输入与冷、热量产出比，建筑物室内平均温度、相对湿度、洁净度、新风量、噪声等参数，室内空气中含尘浓度或有害气体浓度与排放浓度，室内气流组织、防排烟；采暖与空调系统的监测与控制参数，冷热计量、控制、调节、安全、功能、环保、卫生、节能等。8.3.2.2 围护结构工程节能保温施工围护结构节能保温工程划分为外墙，外窗和阳台门玻璃窗，阳台门下部门芯板、屋顶、接触室外空气的地板，不采暖空间上部楼板和不采暖楼梯间内墙等6 个分项工程。8.3.2.3 建筑节能保温工程的施工质量验收建筑节能保温工程的施工质量验收，应在施工单位自行检查评定的基础上，由建设单位（监理单位）组织相关单位按照检验批、分项工程、单位工程的顺序进行，参加施工质量验收的各方人员应具备规定的资格。检验批质量合格应符合下列规定：第一，主控项目的质量经抽样检验合格；第二，一般项目的质量经抽样检验合格，当采用计数检验时，一般项目的合格率应达到80%以上；第三，具有完整的施工操作依据和质量检验记录。分项工程质量验收合格应符合下列规定：第一，分项工程所含的检验批均符合质量合格的规定；第二，分项工程所含的检验批的质量验收记录应完整。单位工程节能保温施工质量验收时，施工单位应提供下列文件和记录：第一，建筑节能设计文件和设计变更文件；第二，节能保温工程所用的材料、半成品和成品的产品合格证和出厂检测报告，部分材料和产品的进场复验报告；第三，检验批质量验收记录、分项工程质量验收记录；第四，重要节能保温功能项目（外墙、外窗）的现场检测报告；第五，工程质量问题的处理方案和验收记录；第六，其他必要的文件和记录。单位工程节能保温施工质量验收合格应符合下列规定：第一，各分项工程的质量均应验收合格；第二，质量控制资料应完整；第三，外墙、外窗的现场检测结果，应符合设计文件和居住建筑节能设计标准规定的要求。当节能保温工程的施工质量不符合要求时，应按下列规定进行处理：第一，经返工、返修，或更换材料、部件的检验批，应重新进行验收；第二，经法定检测单位检测鉴定能够达到设计要求的检验批，应予以验收；第三，经法定检测单位检测鉴定达不到设计要求，但经原设计单位核算认可能够满足节能保温功能的检验批，可予以验收；第四，经返修或技术处理能满足节能保温要求的分项工程，可按技术处理方案和协商文件进行验收。当参加验收各方对工程施工质量验收意见不一致时，可报请建设行政主管部门或工程质量监督机构协调处理。节能保温工程施工质量验收合格后，应将所有的验收文件归入单位工程技术档案。对节能保温施工质量验收不合格的居住建筑工程，不得进行竣工验收，不得交付使用。8.4 建筑节能材料8.4.1 建筑保温隔热材料8.4.1.1 概念保温隔热材料是节能材料之一。保温隔热材料是用于减少结构物与环境热交换的一种功能材料。按设备及管道保温技术通则（GB 42721992） 的规定，保温隔热材料在平均温度等于350时，其导热系数不得大于0.12W/ （mK）。通俗地说，保温隔热材料是指一种对热的传导、对流、辐射具有显著阻抗性的材料或材料复合体；保温隔热制品是指被加工成至少是有一面与被覆盖表面形状一致的各种保温隔热材料的成品。保温隔热材料的特点：轻质、疏松、多孔，有些为纤维状，保温、隔热效果好。8.4.1.2 分类按材质可分为有机保温隔热材料、无机保温隔热材料和金属保温隔热材料3类。按使用温度可分为高温保温隔热材料（适用于700以上）、中温保温隔热材料（适用于100700）、常温保温隔热材料（适用于100以下）。保冷材料包括低温保冷材料和超低温保冷材料。按材料结构分类，保温隔热材料可分为纤维类、多孔类和层状。8.4.2 建筑节能材料及制品8.4.2.1 岩棉及其制品岩棉是以玄武岩或辉绿岩为主要原料，经高温熔融后由高速离心设备（或喷吹设备）加工制成的轻质硅酸盐的非连续的絮状人造无机纤维。纤维直径为47m，具有质轻、不燃、导热系数小、吸声性能好、化学稳定性好等特点。另外，岩棉耐久性好，能够做到与结构寿命同步，而且在耐火性能方面表现尤为优异，是一种难燃材料。岩棉材料的化学稳定性好，氯离子含量极低，对保温体无腐蚀作用。岩棉的缺点是密度低的产品抗压强度不高，耐长期潮湿性比较差。岩棉制品的最高使用温度为600。8.4.2.2 玻璃棉及其制品玻璃棉是以硅砂、石灰石、氟石等矿物质为主要原料，经融化，用火焰法、离心法或高压载能气体喷吹法等工艺，由熔融玻璃液制成的直径在6m 以下的絮状超细无机纤维。玻璃棉可视为多孔材料。玻璃棉制品主要有玻璃棉管、玻璃棉板和玻璃棉毡等。玻璃棉具有优越的保温、隔热、吸声性能，用途十分广泛；具有防水、防腐、不发霉、不生虫的特性，能有效地阻止冷凝，防止管道冻结的作用，并且重量轻，吸声系数大，导热系数小，不燃且阻燃，化学稳定性好；成本较低，憎水性能好，富弹性，柔软度佳；既是常用的保温材料，又是常用的保冷材料；应用范围比较广泛。8.4.2.3 泡沫玻璃及制品泡沫玻璃是利用粉煤灰和废玻璃为主要原材料，添加发泡剂、改性剂、促进剂等外加剂，经过细粉碎烘干，含水量小于1.5%，并均匀混合，放入有隔离剂的特定耐热钢模具中，经过加热、熔融、发泡、冷却、脱模、退火、切割而成。气泡占总体积的80%95%，气泡直径为0.55mm。泡沫玻璃具有不燃、耐火、隔热、耐虫蛀及细菌侵蚀性能，并能抗大多数的有机酸、无机酸及碱。不吸水，不存在毛细现象，也不会渗透，仅表面附着残留水分，是理想的保冷绝热材料。作为隔热材料，其不仅具有良好的机械强度，而且加工方便。8.4.2.4 轻集料混凝土小型空心砌块轻集料混凝土小型空心砌块是指用轻集料混凝土制成的一类小型空心砌块，通常是以水泥为胶凝材料，以火山渣、浮石、膨胀珍珠岩、煤渣、水淬矿渣、白燃煤矸石以及各种陶粒等为骨料，经搅拌、振动等工艺成型，并经养护而成。适用于建筑内隔墙和框架填充墙。根据集料的类型，轻集料混凝土小型空心砌块可分为天然轻集料（如浮石、火山渣）混凝土小型砌块、人造轻集料（如教土陶粒、页岩陶粒、粉煤灰陶粒）混凝土小型砌块和工业废渣轻集料（如煤渣、自燃煤矸石）混凝土小型砌块等。8.4.2.5 加气混凝土及其制品加气混凝土砌块是以硅质材料和钙质材料为主要原料，掺加铝粉发气剂。经加水搅拌、浇注成型、养护切割、蒸汽养护等工艺过程制成的多孔硅酸盐砌块，具有轻质、保温隔热、防火等特点，并具有加工性能好、可锯、可刨的优点。我国目前生产的加气混凝土表观密度一般为500700kg/m3，其表现密度仅为粘土砖的1/3，钢筋混凝土的1/5。加气混凝土砌块常用规格为：长600mm，宽100（125/150/175/200/250/300/120/180/240）mm，高200（250/300）mm。