建筑节能概述.ppt

建筑建筑节能概述能概述1课程的性程的性质和任和任务 本本课程是程是为培养工程管理培养工程管理专业高高级工程技工程技术人才所人才所设的的一一门专业任任选课，本，本课程政策性、系程政策性、系统性、性、专业性和性和实践性践性较强。该课程系程系统全面研究建筑全面研究建筑节能能设计原理、建筑原理、建筑规划划设计节能、建筑能、建筑单体体设计节能、能、围护结构构节能能设计、遮阳、遮阳设计、采暖制冷采暖制冷节能能设计等等。通通过本本课程的学程的学习，使学生了解和掌，使学生了解和掌握建筑握建筑设计中中节能的原理和途径能的原理和途径，帮助工程管理帮助工程管理专业学生拓学生拓宽相关相关领域的知域的知识面，提高建筑面，提高建筑节能意能意识。2考核方式平时：课后作业+课堂表现+出勤+笔记（30）期末考试（70）3教学要求1、增强学习兴趣；2、课堂上不迟到、不早退；如果特殊情况可提前请假（不扣平时分），做到互相尊重；3、遵守课堂纪律，不要玩手机和看无关书籍；4、课堂上踊跃回答问题，加强与老师以及同学之间的交流；（加平时分）5、独立、认真完成好每一次作业。4 全球性的全球性的资源源匮乏已成乏已成为一个不争的事一个不争的事实。“节能能”被称被称为煤炭、石油、天然气、核能之外煤炭、石油、天然气、核能之外的第五大能源。的第五大能源。建筑能耗在能源消耗构成中占据近三分之一，建筑能耗在能源消耗构成中占据近三分之一，在提倡在提倡节约型社会的今天，建筑行型社会的今天，建筑行业又又该如何如何进行行节能？能耗能？能耗较大的大的围护结构如何减少构如何减少热量量损失？采暖制冷失？采暖制冷设备如何提高能源利用率？如何提高能源利用率？建筑建筑节能是能是责任！是任！是义务！是！是习惯！是素！是素质！更是一种智慧！更是一种智慧！5课程程结构构第一部分：建筑第一部分：建筑节能基本知能基本知识第二部分：建筑第二部分：建筑节能能设计原理原理第三部分：建筑第三部分：建筑规划划设计与与节能能第四部分：建筑第四部分：建筑单体体设计与与节能能第五部分：第五部分：围护结构构节能能设计第六部分：遮阳第六部分：遮阳设计第七部分：采光与照明第七部分：采光与照明节能技能技术第八部分：太阳能利用第八部分：太阳能利用第九部分：制冷第九部分：制冷节能原理能原理6第一章第一章 建筑建筑节能概述能概述71.1 1.1 建筑建筑节能的重要意能的重要意义1.2 1.2 国外建筑国外建筑节能概况能概况1.3 1.3 我国建筑能耗概况和我国建筑能耗概况和节能任能任务 8能源的概念和种能源的概念和种类 煮煮饭、烧水靠水靠什么提供能量什么提供能量?开开动汽汽车、火、火车、飞机等交通工具机等交通工具需要什么来提供需要什么来提供能量呢？能量呢？9101112能源：能源：是自然界中像煤、天然气、汽油、水流、风、电、太阳能等能为人类提供某种形式能量的物质资源。什么是能源？13能能源源的的分分类地球上的能量来源使用类型能否再生获得的方法能否作为燃料对环境的污染情况14n按地球上的能量来源按地球上的能量来源对能源分能源分类1.来自地球外部天体的能源。来自地球外部天体的能源。有直接来自太阳直接照射到地球的光和热能，还有间接地来自太阳的能源,常见的煤炭、石油、天然气，以及生物质能、水能、海洋热能和风能等。2.地球本身地球本身蕴藏的能量。藏的能量。其中一种是地球内部蕴藏着的地热能，常见的地下蒸汽、温泉、火山爆发的能量都属于地热能。另一种是地球上存在的铀、钍、锂等核燃料所蕴有的核能。3.地球和其他天体相互作用而地球和其他天体相互作用而产生的能量。生的能量。太阳和月亮等星球对大海的引潮力所产生的涨潮和落潮所拥有的巨大潮汐能。15n按使用按使用类型型对能源分能源分类1.常常规能源（能源（传统能源）。能源）。已被人类利用多年，目前仍在大规模使用的能源。如水能、生物能、煤炭、石油、天然气等。占全部能源生产消费总量的90以上。2.新能源（非常新能源（非常规能源、替代能源）。能源、替代能源）。近若干年来开始被人类利用（如太阳能、核能）或过去已被利用现在又有新的利用方式（如风能）的能源。161.可再生能源。可再生能源。可长期提供或可再生的能源（10%左右）例：水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能等。2.不可再生能源不可再生能源。一旦消耗就很难再生的能源（90%左右）例：煤炭、石油、天然气等。n按能否再生按能否再生对能源分能源分类17n按按获得方法得方法对能源分能源分类1.一次能源（天然能源）。一次能源（天然能源）。是指直接取自自然界、而不改变它的形态的能源。它又分为可再生能源和非再生能源。例：泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤、石油、天然气、植物秸杆、水能、风能、太阳能、地热能、核能、海洋能等。2.二次能源（人工能源）二次能源（人工能源）。是指一次能源经人为加工成另一种形态的能源。例：汽油、水电、蒸汽、煤气、焦炭、沼气等。18n按能否作按能否作为燃料燃料对能源分能源分类1.燃料型能源：燃料型能源：包括煤炭、石油、天然气、泥炭、木材 等。2.非燃料型能源：非燃料型能源：包括水能、风能、地热能、海洋能等。19n按按对环境的境的污染情况染情况对能源分能源分类1.清清洁能源能源使用时对环境没有污染或污染小的能源。例：水能、风能、太阳能以及核能等。2.非清非清洁能源能源对环境污染较大的能源。例：煤炭、石油等。20 随着科学技随着科学技术的的发展和展和进步，特步，特别是近三、四十年以来，随着工是近三、四十年以来，随着工农业生生产和科学技和科学技术的的现代化，人代化，人们的生活也的生活也渐趋现代化，使能量消耗的增代化，使能量消耗的增长趋势十分十分明明显。2122232425 为了避免能源危机，目前美国、了避免能源危机，目前美国、加拿大、日本、欧盟等都在加拿大、日本、欧盟等都在积极开极开发太阳能、太阳能、风能、海洋能（包括潮能、海洋能（包括潮汐能和波浪能）等可再生新能源，汐能和波浪能）等可再生新能源，我国也不例外。我国也不例外。26我国能源现状n我们国家地大物博、物产丰富。可是，同时拥有庞大的人口，各种常规能源资源人均占有量远低于世界水平。n我国能源总地质储量居世界第三。但从人均占有量看，只有世界平均人均占有量的1/2，是美国的1/10，是原苏联的1/7。n我国是煤炭大国，却是石油贫国，总储量仅占世界的2%-4%。当前，我国是世界上唯一以煤炭为基本能源的大国。27n人均能源资源占有量：2000年我国人均石油可采储量只有4.7吨，人均天然气可采储量1262立方米，人均煤炭可采储量140吨。n我国主要产品单位耗能指标比国际先进水平高30%-90%。每创造1美元工业产值，我国能耗相当于发达国家的4-5倍，是印度的1.64倍。28n2014年我国进口原油为3.1亿吨，同比增幅达到9.5%。按照国土资源部的统计数据，2014年中国石油产量为2.1亿吨，这样可以推算出，2014年中国原油对外依存度达到了59.6%，较2013年的57%高出了2.6个百分点。n2015年我国石油净进口量3.28亿吨，增长6.4%，增速比上年高0.6个百分点。我国石油消费持续中低速增长，对外依存度首破60%，达到60.6%。2930第一第一节 建筑建筑节能的重要意能的重要意义一、什么是建筑一、什么是建筑节能能 建筑建筑节能是指在建筑材料生能是指在建筑材料生产、房屋建筑施工及、房屋建筑施工及使用使用过程中，合理的使用、有效的利用能源，以便在程中，合理的使用、有效的利用能源，以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗，以达到提高建筑舒适性和能耗，以达到提高建筑舒适性和节省能源的目省能源的目标。31l建筑能耗包括建筑能耗包括建材生建材生产能耗能耗、建筑施工能建筑施工能耗耗和和建筑使用能耗建筑使用能耗，其中建筑使用能耗占，其中建筑使用能耗占80-90%。l建筑使用能耗主要包括建筑使用能耗主要包括采暖采暖、通通风、空空调、热水供水供应、照明、照明、炊事炊事、电气气等。等。32节能就是少用能此乃一大误区节能不能简单地认为只是少用能，而是在确保室内热舒适环境的前提下的节能。节能的核心是提高能源利用效率，前提是满足人们越来越高的舒适度要求。333435二、二、为什么什么进行建筑行建筑节能能?36中国经济与能源增长37中国经济与能源增长382010年：24亿吨标煤2020年：30亿吨标煤2005年：22.48亿吨标煤2006年：24.62亿吨标煤2007年：26.55亿吨标煤实际上2004年，国家发改委节能中长期专项规划能源规划：屡次突破39n 我国采暖区城镇人口只占全国人口的136，而采暖用能却占到全国总能耗的96。n采暖范围日益扩大，空调建筑迅速增加，建筑能耗增长的速度将远高于能源生产增长的速度，从而成为国民经济的一个重要的制约因素。由此可见，建筑用能势必会限制需要国家经济的发展。（1）建筑）建筑能耗成为国民经济的一个重要的制约因素40中国建筑能耗状况 41n 近年来，世界上许多国家越来越关心燃烧矿物燃料所产生的污染问题。各发达国家节能的政策，也是以减少燃料燃烧的排放物为明确的目标n人们已经认识到，所排放的硫和氮的氧化物，会危害人体健康，造成环境酸化，而产生的二氧化碳的积累，将导致地球产生重大气候变化，危及人类生存。（2）建筑用能增加）建筑用能增加导致致环境境恶化化42n 建筑采暖用能无疑是造成大大气气污染染的主要因素。我国在以煤炭为主的能源结构的条件下更是如此。以北京的大气环境来说，几个污染因素指标，如S02、NOx等，在非采暖期符合国家标准的，而在采暖期则大大超过标准。43n n 总悬浮浮颗粒粒也超过标准，在采暖期主要污染物是煤烟；在非采暖期一个是春季的风沙，一个是施工工地的扬尘。n由此可见，如果我国采暖能耗不节约下来，采暖建筑又越建越多，大气环境指标就不可能达到标准。44温室气体的温室气体的过度排放度排放冰川融化冰川融化冰川融化冰川融化海平面上升海平面上升海平面上升海平面上升气温气温气温气温过过高高高高发达国家达国家 排放量 我国我国 排放量减少减少或基本基本稳定定快速增加快速增加45n n 随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境已成为人们生活的需要。在我国，这种需要日益迫切。这和我国大部分地区冬寒夏热的气候特点关系很大。（3）舒适需求提高）舒适需求提高导致能耗增加致能耗增加46 我我国国长长期期以以来来，习习惯惯上上采采暖暖地地区区为为一一年年内内日日平平均均气气温温 5 5超超过过90d90d的的地地区区，这这个个范范围围主主要要是是“三北三北 地区，全部城地区，全部城镇镇居住人口有居住人口有1 15 5亿亿采暖区域加大采暖区域加大采暖采暖标标准提高准提高47 建建筑筑物物保保温温隔隔热热普普遍遍不不良良，又又无无采采暖暖设设施施。热热天天防防暑暑主主要要依依靠靠电电扇扇，近近年年来来空空调调的的使用正迅速增加。使用正迅速增加。冷冷天天防防寒寒，长长江江中中下下游游城城镇镇除除用用蜂蜂窝窝煤煤炉炉外外，用用电电或或煤煤气气红红外外辐辐射射炉炉的的也也越越来来越越多多，为为了了排排出出燃燃烧烧气气味味及及室室内内潮潮气气又又需需要要加加强强通通风风，结结果果使使室室温温增增加加有有限限，能能源源效效率率很很低。低。48 前前几几年年根根据据北北方方3535个个城城市市的的调调查查统统计计，有有2424个个(占占68686 6)城城市市居居住住建建筑筑采采暖暖平平均均单单位位建建筑筑面面积积实实际际耗耗煤煤量量，比比1980198019811981年年住住宅宅通通用用设设计计计计算耗煤量平均高出算耗煤量平均高出34345 5。与与此此同同时时，一一些些“采采暖暖期期度度日日值值”相相近近的的城城市市，其其平平均均采采暖暖能能耗耗之之差差，可可达达1 1倍倍甚甚至至2 2倍倍，同同一一城城市市同同类类建建筑筑单单位位建建筑筑面面积积能能耗耗最最高高值值可可为为最最低低值值的的1 16 63 38 8倍。倍。这这种种情情况况说说明明，采采暖暖能能耗耗浪浪费费很很大大，节节能能潜潜力力很大。很大。49百百户拥有量有量:2004年底平均年底平均69.81台台南方城市特点南方城市特点生活条件改善生活条件改善家用空家用空调普及普及50近近年年来来我我国国带带空空调调的的高高档档旅旅游游宾宾馆馆发发展展迅迅速速，其其单单位位能能耗耗很很高高，每每年年每每平平方方米米建建筑筑面面积积能能耗耗，北北京京地地区区为为190190220kg220kg标标准准煤煤(约约为为一一般般住住宅宅能能耗耗的的6 67 7倍倍)，上上海海地地区区为为120120140kg140kg标标准准煤，煤，广州地区广州地区为为150150200kg200kg标标准煤。准煤。51我国的城市化进程来源：中国来源：中国来源：中国来源：中国统计统计年年年年鉴鉴再造一个再造一个再造一个再造一个中国！中国！中国！中国！2020300300亿平方米平方米我国城市化我国城市化进程程52（4）导致能耗增加的因素致能耗增加的因素人人们对建筑建筑热舒适性舒适性的要求越来越高的要求越来越高民家庭家用民家庭家用电器品种、器品种、数量增加数量增加农村能源改村能源改变城城镇化化进程程不断加快不断加快采暖区向南采暖区向南扩展展房屋建筑需求房屋建筑需求继续增加增加建筑能耗建筑能耗持持续增加增加53到2020年的一个情景预测n三个三个刚性增性增长：建筑面建筑面积：增加：增加150亿m2，住宅增加，住宅增加80亿m2，一般公，一般公建增加建增加60亿m2，大型公建，大型公建10亿m2采暖需求：新增需采暖的建筑采暖需求：新增需采暖的建筑110亿m2 人口：达到人口：达到14亿n根据根据发达国家达国家经验，随着我国的城市，随着我国的城市发展，人展，人们生活水平生活水平的提高，建筑能源消耗将达到的提高，建筑能源消耗将达到33左右左右n我国人口众多，若人均建筑能耗接近我国人口众多，若人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，达国家的人均水平，仅建筑用能将接近目前全球建筑用能将接近目前全球总能耗的能耗的1/4 必必须依靠科技，找到不同于依靠科技，找到不同于发达国家的能源达国家的能源发展途径，展途径，大幅度降低建筑能耗，大幅度降低建筑能耗，实现城市建城市建设的可持的可持续发展展54三、建筑三、建筑节能的意能的意义1 1、建筑、建筑节能是社会能是社会经济可持可持续发展的需要展的需要2 2、节节能是能是能是能是环环保的需要保的需要保的需要保的需要3 3、是宜人的、是宜人的、是宜人的、是宜人的建筑建筑建筑建筑热环热环境境境境的需要的需要的需要的需要(室内室内室内室内气温、湿度、气流气温、湿度、气流气温、湿度、气流气温、湿度、气流速度、壁面速度、壁面速度、壁面速度、壁面热辐热辐射射射射)55 通通过建筑建筑节能能,加加强围护结构的保构的保温和隔温和隔热性能，在提高室内舒适度的性能，在提高室内舒适度的基基础上，上，节约采暖和空采暖和空调能耗。能耗。56第二第二节 国外建筑国外建筑节能概况能概况一、国外建筑一、国外建筑节能能发展展阶段段5758 发达国家自达国家自20世世纪70年代开始先后年代开始先后颁布若干布若干标准，并每隔一定准，并每隔一定年限年限进行修行修订，每修，每修订一次，一次，对建筑建筑节能提出的要求越来越高。能提出的要求越来越高。59国外围护结构传热系数W/m2.k19-13层建筑物；2为4-8层建筑物。60当前世界能耗比例612014年主要国家单位建筑面积年能耗比较62二、国外建筑二、国外建筑节能能发展展趋势 21世世纪，国外建筑，国外建筑节能的能的发展展趋势可以概括可以概括为：一是一是继续提高能源的利用效率，提高能源的利用效率，进一步降低能耗；一步降低能耗；二是改善二是改善环境与能源开境与能源开发相相结合，大力研究和开合，大力研究和开发、利用再生能源。（、利用再生能源。（风能、太阳能、地能、太阳能、地热能、潮汐能、潮汐能等）能等）63第三第三节 我国建筑能耗概况和我国建筑能耗概况和节能任能任务一、我国建筑一、我国建筑节能概况能概况646566 目前我国每年新建建筑中，只有目前我国每年新建建筑中，只有10%-15%能达到国家制定的能达到国家制定的强制性制性节能能标准，准，80%以上以上为高耗能建筑；既有的高耗能建筑；既有的500亿平方米建筑中，平方米建筑中，95%以上是高能耗建筑，以上是高能耗建筑，这对社会造成了沉重社会造成了沉重的能源的能源负担和担和严重的重的环境境污染，制染，制约了我国的了我国的可持可持续发展。展。67-6869二、我国建筑能源工作的开展二、我国建筑能源工作的开展70717273n北方地区供暖能耗约占我国建筑总能耗的24.6%n除供暖外的住宅用电，约占我国建筑总能耗的15.1%n除供暖外的一般性非住宅民用建筑能耗，约占我国建筑总能耗的18.3%n大型公共建筑能耗约占我国建筑总能耗的3.5%n长江流域住宅采暖能耗占我国建筑总能耗的1.4%n农村生活用能约占我国建筑总能耗的37.1%三、我国建筑能源按照消耗的性三、我国建筑能源按照消耗的性质分分类74n北方建筑采暖能耗高、比例大；n住宅及一般公共建筑与发达国家相比能耗尚处于较低水平，但有明显的增长趋势；n大型公共建筑能耗浪费严重，节能压力大，新建建筑中此类建筑的比例呈增长趋势；n农村建筑能耗低，非商品能源（薪柴、秸秆）仍占较大部分，目前有逐渐被商品能源替代的趋势；n长江流域大面积居住建筑新增采暖需求。四、我国目前建筑能耗的特点四、我国目前建筑能耗的特点75第四第四节 与建筑与建筑节能相关的能相关的规范与范与标准准 n民用建筑热工设计规范GB50176-93n严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准JGJ26-2010n夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001n夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JGJ75-2003n公共建筑节能设计标准 GB50189-2005n既有采暖居住建筑节能改造技术规程JGJ129-2000n采暖居住建筑节能检验标准JGJ132-20017677