建筑节能分析.doc

广义上的建筑能耗包括建筑运行使用能耗和建材生产与建筑建造过程的能耗，节能的重点和技术措施也有不同。 我国的建筑能耗现状与趋势 我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20.7%。其中，北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1.6亿吨标煤/年，占我国2004年煤产量的11.4%；建筑用电和其它类型的建筑用能(炊事、照明、家电、生活热水等)折合为电力，总计约为5500亿度/年，占全国社会终端电耗的27%29%。 1、北方城镇采暖能耗 我国北方城镇采暖能耗占全国建筑总能耗的36%，为建筑能源消耗的最大组成部分。单位面积采暖平均能耗折合标准煤为20kg/年，为北欧等同纬度条件下建筑采暖能耗的24倍。能耗高的主要原因有3个。一是围护结构保温不良。二是供热系统效率不高，各输配环节热量损失严重。三是热源效率不高。由于大量小型燃煤锅炉效率低下，热源目前的平均节能潜力在15%20%。 2、大型公共建筑能耗 目前我国有5亿左右的大型公共建筑。耗电量为70300kwh/年，为住宅的1020倍，是建筑能源消耗的高密度领域。调查结果表明，这类建筑能源浪费现象仍较严重，有很大的节能潜力。 3、住宅与一般公共建筑的非采暖能耗 我国城镇的住宅总面积约为100亿。除采暖外的住宅能耗包括照明、炊事、生活热水、家电、空调等，折合用电量为1030kwh/年，用电总量约占我国全年供电量的10%。一般公共建筑总面积约55亿。用电总量约占我国全年供电量的8%。 目前这两类建筑的能耗水平低于发达国家，这主要是由于建筑提供的服务水平不高。由于我国能源费用相对于居民收入偏高，绝大部分城镇住宅的用电水平较低，生活热水用量远小于发达国家水平。 随着生活水平的提高，住宅和一般公共建筑内用户提出了更高的建筑服务水平要求。此外，近年来在一些大城市出现了一批高档豪华住宅，户均用电水平几倍甚至几十倍于普通住宅，此类高能耗住宅有大幅增长的趋势。对于能耗原本较低的一般办公建筑进行二次装修和加装中央空调系统，盲目提高建筑内部的豪华性，也会造成此类建筑能耗的成倍增长。4、农村生活能耗 我国农村建筑面积约为240亿，总耗电约900亿度/年，生活用标准煤0.3亿吨/年。 目前我国农村的煤炭、电力等商品能源消耗量很低。根据调查，目前农村建筑使用初级生物质能源的能源利用效率很低，并在陆续被燃煤等常规商品能源所替代。如果这类非商品能源完全被常规商品能源所替代，则我国建筑能耗将增加一倍。 5、长江流域采暖需求 我国长江流域以往的建筑设计都没有考虑采暖。目前夏季空调已广泛普及，而建设采暖系统、改善冬季室内热环境的要求也日趋增长。 预计到2020年，长江地区将有50亿左右的建筑面积需要采暖。 预计每年将新增采暖煤1亿吨标煤左右，接近目前我国北方建筑每年的采暖能耗总和。 我国建筑能耗发展趋势 我国能源供给和经济发展必须考虑新增建筑所需的能源供给问题。按照目前的建筑能耗状况，到2020年我国建筑能耗将比2004年增加2.5亿吨/年标煤和新增耗电58006300亿度/年，总计折合电力约1.3万亿度，新增量相当于目前建筑总能耗的1.3倍。 根据发达国家经验，随着城市发展，建筑将超越工业、交通等其它行业而最终居于社会能源消耗的首位，达到33%左右。我国城市化进程如果按照发达国家发展模式，使人均建筑能耗接近发达国家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源总量的1/4来满足中国建筑的用能要求。因此，必须探索一条不同于世界上其他发达国家的节能途径，大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展。 当前建筑节能的重要问题 当前我国各级政府高度重视建筑节能。我们认为，要研究建筑节能的突破点，优化配置有限资源，进而推动我国建筑节能事业取得重大进展。 1、走出集中供热分户计量改革的困境 改变供热计量按面积收费的方式，实行分户计量，按热量收费的目的一是促进建筑保温，二是鼓励行为节能。但分户计量不易操作。 采用分楼计量可以使计量改革工作走出困境。如果对每座建筑的用热总量进行计量并据其收费，楼内各户按面积分摊，计量工作可大大简化，可操作性强，分户墙传热等各种问题也可迎刃而解。按整座建筑供热量计量收费同样可激励新建建筑采用保温措施和推进既有建筑的节能改造。为了减少楼内局部空间过热的问题，可推行供水温度分楼可调新技术，采用混水或换热的方式调节每座建筑入口的供水温度，在建筑内实行大流量、小温差、低水温供热方式，在室外管网实行小流量、大温差的循环方式。可大幅度降低集中供热系统的热损失，从而显著降低北方地区集中供热能耗。 2、长江流域不宜发展大规模集中供热或热电冷三联供 目前在长江流域建设大型热电联产集中供热和热电冷三联供项目，无论是以燃煤还是以燃气为动力，都存在很多的能耗不合理问题。长江流域地区冬季短夏季长，而夏季使用发电余热制冷时的制冷效率仅为电制冷效率的20%左右。采用集中供冷要依靠大型循环管网输送冷水，这直接导致循环水泵电耗增加。 长江流域的特点是：冬季短，室外温度多在0左右；夏季长，普遍需要空调；梅雨期需要除湿；地表水资源丰富。对于这种气候与自然条件，应该发展各种热泵方式，系统解决采暖和空调需求。 3、科学规划南方地区建筑节能工作 我国南方地区建筑节能重点在于改善围护结构的保温。针对南方的气候条件，应推广各种屋顶遮阳、外墙遮阳、窗户外遮阳等措施，以减少太阳辐射；加强各种自然通风手段，通过自然通风缩短空调运行时间；开发和推广主动或被动式除湿装置，降低室内湿度，适当提高室内空调温度等，都可以产生更大的节能效果。4、探讨社会主义新农村的可持续发展的能源消耗模式 我国农村土地资源相对充足，建筑容积率低；秸秆、薪柴、粪便等生物质能源丰富，生物质能源的生成物可被充分利用。 农村的能源供应方式应以可再生能源为主，按照循环经济方式，发展沼气、生物质的高温热解制气、太阳能光热和光电应用以及风力发电。发展可再生能源替代常规商品能源的经济效益和可操作性也远高于城市。 5、发展和推广低能耗大型公共建筑技术 我国大型公共建筑不足城镇建筑总面积的4%，但能耗却占我国城镇建筑总能耗的20%以上。发展出一套解决中国实际问题的低能耗大型公共建筑技术，可大大缓解由于目前城市建设中大型公共建筑比例的增长将造成的城市电力供应紧张状况。 6、建立我国的建筑能耗统计平台 有效的建筑能耗统计平台可以给出我国的建筑物所消耗终端能源的具体数据，定量描述我国建筑能耗的具体特点(如发展变化的特点、不同功能建筑耗能的特点、不同地域建筑耗能、建筑内不同终端用能特点等)，是建筑节能工作的重要基础。目前，智能建筑的能源管理主要是由建筑设备管理系统(BAS系统)来实现的。BAS系统可以根据预先编排的时间程序对电力、照明、空调等设备进行最优化的管理，从而达到节能的目的。在工程中，通常采用如下节能措施： 1)定时法：根据大楼工作作息时间按时启停控制设备，如风机、照明等。2)温度-时间延滞法：根据大楼内温度保持的延滞时间，提前关闭空调主机或锅炉达到节能之目的。 3)调节供水温度：根据室内外实际温度调节空调系统的供水温度，设定合适的供水温度减少系统主机的过度运行，实现节能。 4)经济运行法：在室外温度达到13时，可直接将室外新风作为回风；在室外温度达到24时，可直接将室外新风送入室内。在这样的情况下，系统可节约对送回风系统进行处理的能源。 5)设备等寿命运行：对楼内冷热源主机、泵机、风机等设备进行等时间交替运行，延长设备的运行寿命，节省维护费用。 根据国外工程经验，建筑设备管理系统(BAS系统)可为新的办公大楼节能20%左右。然而据统计，国内智能建筑中真正达到节能目标的还不到10%，80%以上的智能建筑内BAS系统仅仅作为设备状态监视和自动控制使用，造成投资的极大浪费。具体原因是多方面的，但根源在于，我国迄今为止尚没有建立一套行之有效的建筑节能的测试方法，而BAS系统属于工程性产品并非成套设备，需要BAS系统工程师在现场做二次编程才能实现控制功能，系统性能受现场工程师人为因素的影响很大，在加上很多智能建筑建设方和管理方、使用方分离，造成很少有用户真正关心到底节了多少能，用户在建筑节能方面的投入产出比是多少。事实上，由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的计量手段，即使有用户提出上述问题，也无法得到准确的数据。 因此，需要在智能建筑中设置能源管理系统，对建筑物地设备能效进行监测、分析和管理，并建立建筑物的能耗模型，才能真正实现节能的目的。