太阳能在建筑节能中的应用.doc

目录第一章绪论 1.1建筑节能是中国可持续发展的战略选择 1.2中国建筑节能技术与欧美国家有较大的差距 1.3我国建筑节能技术落后、能源利用效率低下，节能技术应用前景十分广阔 1.4国家对节能设计所作的努力建议将第一章结构改为研究意义、研究背景，和本文的主要研究内容三部分。你目录里提及的这些东西，应该都用得上，重新整理一下而已。第二章太阳能在建筑节能中的推广应用 2.1太阳热水系统2.11太阳能热水系统简介2.12太阳能热水系统的组成和特性 2.2太阳能电池发电系统2.21太阳能光伏发电2.22太阳能电池发电系统的应用 2.3被动式太阳房2.31被动式太阳房的类型2.32总体设计要点 2.4太阳能空调2.41太阳能空调的意义2.42太阳能空调的优点2.42太阳能空调在现阶段的局限性第3章 太阳能建筑实例第4章 总结文章格式奇怪，请按群共享中的往届论文进行修改。 摘要：建筑节能是可持续发展概念的具体体现，是世界性建筑设计大潮流，又是建筑科学技术新的增长点。设计、建造节能建筑有利于国民经济持续发展，保护生态环境。可再生能源的利用是建筑节能的有效措施，本文就太阳能的利用，从一个侧面展示了可再生能源在建筑节能方面较为成熟的应用技术。Abstract: the energy conservation of the building is the embodiment of sustainable development concept, it is the world architecture design big trend, it is building a new growth point of science and technology. The design, construction energy conservation for building national sustainable economic development, and protect the ecological environment. The use of renewable energy is building energy efficiency measures, this paper the use of solar energy, from a side show the renewable energy in building energy consumption in the application of a mature technology.1.1建筑节能是中国可持续发展的战略选择 中国是一个人口大国，也是一个能源消费大国，不断发展的经济和人们不断提高的生活，都需要大量能源的支持。 我国能源发展主要存在四大问题:一是人均能源拥有量低、储备量低。二是我国一次能源以煤炭为主，这是我们的现实国情，短期内不可能有较大改变。但我国由于燃煤效率低，对环境污染严重，造成我国大气污染和酸雨严重。三是能源资源分布不均。这种情况造成了目前我国北煤南运、西气东输、西电东送，其主要表现在经济发达地区能源短缺和农村商业能源供应不足。四是能源终端利用效率低。 目前，我国建筑用能占全国能源总消费比例已超过27.%什么东东？。改革开放后，20多年来，改革开发30多年了，你这些数据哪来的？旧的数据不能说明今天的问题，请更新。中国的经济迅猛发展，城市的建设高速发展，建筑业也迅速发展，全国从城市到农村，建造了大量的新建房屋，人民的生活得到了大大大的改善。近几年，全国每年竣工的房屋面积约20亿，其中公共建筑3一-4亿，我国新建建筑规模己超过欧美各发达国家之和？中国的经济持续发展，据国家统计局公布的数据来看，不通顺中国从2003年开始要新的数据，中国GDP增长速度接近或超过10%，人民生活水平不断的提高。在这种经济条件下，中国的建筑市场在今后相当长的一段时间内，还将保持如此巨大的建设规模现在的实情是，不容乐观吧？。但是我们必须看到，虽然由于我国人口众多，经济发展迅速，既有建筑面积己达420亿(其中城市建筑面积约140亿，并将继续快速增加，但遗憾的是，至2004年，我国城乡建筑中只有3.2亿的居住建筑可算作节能建筑，其余99%以上的既有建筑仍属于高能耗建筑。一年新建成的节能建筑不到1亿，也就是说，9%的新建建筑也属于高能耗建筑.这些建筑在几十年至近百年的使用期间，在采暖、空调、通风、炊事、照明、热水供应等方面要不断消耗大量的不必要的能源。 可以看出，建筑能耗已成为中国能源消费的主体之一，同时，随着中国城镇化的发展，人民生活水平的提高，建筑用能还在快速增加，其原因有:房屋建筑继续增加，人口每年增加约900万人，近几年每年每人平均新增房屋面积1.31.;？城市化不断加快，平均每年有100万以上的农村人口向城镇转移，而每个城市人口与农村人口用能量的比例为3.:1;人们对建筑热舒适性的要求越来越高，“非典”肆虐以后，普遍提高了通风要求，又要增加采暖和空调能耗;采暖区大大向南扩展，空调制冷范围从公共建筑扩展到居住建筑，从南方扩展到北方，并在许多村镇逐步发展，使用采暖和空调的时间也在延长;居民家用电器品种、数量增加，建筑照明条件也日益改善;农村过去主要使用秸杆、薪柴等生物质能源烧饭和取暖，现在己逐步改用煤、电、燃气等商品能源。由于上述诸多因素的综合影响，建筑己成为国民经济中能源消费增长最快的部门。建筑能耗占全国总能耗的比例，将快速上升到l“3以上 在能耗快速增加的同时，我们应该看到能源危机已经迫在眉睫了。根据国际能源网的数据显示，目前，世界范围内，石油、煤炭、天然气这三种传统能源占能源消费约90%以上，其中，石油占一半以上。世界能源统计年鉴2004年最新权威数据显示，世界石油总储量为1.1万亿桶，仅供人类开采约40年;石油与天然气，在21世纪的前半，就将日趋枯竭，高能耗的建筑终有一日会因为没有能源可用，终被社会淘汰。对于处于建设高峰的中国，其石油数量仅供开采十余年，能源问题更为严重。在2004年，全国范围“电荒”“煤荒”集中爆发，多数电网负荷再创历史高，全国电网差不多全面告急，半年之内，27个省国家电网拉闸限电80多万次。能源危机已经开始显现。现在，一方面，国家能源紧缺，形势严峻，另一方面，建筑用能数量巨大，浪费严重。正如世界银行在2001年的中国促进建筑节能的契机报告中提到的“中国没有注重建筑节能，从而导致每年新增7亿一8亿平方米不节能的住宅和商业建筑，这些建筑在未来几十年里将无节制地消耗大量能源。中国在过去10年里已丧失了提高新建筑能效的良机，现在行动可避免最后巧年内损失更大。在这种情况下，我们应该认识到建筑节能必须提到日程上。后面没有仔细看了，你参考了过于老旧的材料，这些数据，完全不能用。另外，复制下来的东西，自己不看看嘛？不通顺，乱码，比比皆是。格式混乱。请认真对待自己的论文，起码要自己检查过再拿来给我修改。1.2中国建筑节能技术与欧美国家有较大的差距 我国的建筑节能技术是相对落后。与欧洲相比，许多欧洲国家住宅的实际年采暖能耗己普遍达到每平方米升油，大约相当于每平方米8.7公斤标准煤，而在我国，达到节能0%的建筑，它的采暖耗能每平方米也要达到12.公斤，约为欧洲国家的1.倍。例如在德国，1984年以前建筑采暖能耗标准和中国目前水平差不多，每平方米每年消耗24.至30.8公斤标准煤，但到了2001年，德国的这一数字却降低至每平方米3.7至8.公斤标准煤，其建筑能耗降低至原有的1“3左右，而我国却一直是2公斤标准煤 可以看出，这些数据什么也看不出虽然我国已经公布了民用建筑节能设计标准，并逐步对建筑能耗高的现状进行了改善，但是在设计水平，建筑技术，设备材料制造及应用上，都与西方发达国家存在较大的差距，总结来说，其体现主要在以下几个方面: 第一，建筑节能的法规配套不够完善。目前，从已颁布的标准来看，对建筑种类来说，针对公共建筑出版了一部国标公共建筑节能设计标准GB0189一200。而已出台的法规及节能设计标准，对建筑节能只有总的要求和使用的局限范围，难以推广到不同的建筑类型。 第二，我国绝大部分建筑的能源系统还都依赖于不可再生的一次能源，而对于可再生能源的利用还相当落后。目前，中国以水电、风能利用、太阳能利用、生物质能利用等为代表的可再生能源利用量还不够大，这主要是因为太阳能发电、风能受天气影响大，并网技术问题还没有完全解决，生产成本比较高，而生物质能的最大障碍则是资源缺乏，大规模发展不太现实。第三，我国建筑的能源利用效率较低。目前我国的能源在进行形式转化和运输过程中有很多的浪费，如很多还可再利用的余热，余冷都不回收而被直接白白的排放掉，在造成能源极大浪费的同时也增加了建筑对周围热环境的影响。第四，我国建筑自身的节能效果还较差，建筑围护结构的热工性能不高，门窗的保温性能，气密性能都有待提高，因此造成了单位面积能耗较高局面。目前，在执行国家节能规范的前提下，我国建筑的围护结构传热系数依然比欧洲国家大就是因为我国的节能技术与产品不够成熟。其主要原因在于目前我国采用的建筑节能产品高科技含量较低，节能率不高，又多是常规的建筑节能产品，如空心粘土砖、粉煤灰砖、加气混凝土、聚苯板、聚苯颗粒等，高科技的高效保温建筑材料的开发应用范围较窄。第五，我国生产建筑材料的设备的生产水平不高，粗放式的生产模式导致了设备及材料的生产成本高，能耗高，排放高，浪费高，从而导致了建筑间接能耗的增加。第六，落后的运行管理水平。高效节能的系统，如果不辅以优秀的运行管理，也达不到节能的目的。在施工现场随时可以看到材料浪费的现象。第七，建筑与设备安装等功能设计不协调，造成节能建筑不节能。 我们应该认识到建筑节能是一个关乎国计民生的大问题，是节约能源的一个重要组成部分，在国外己经搞了很多年，可谓家喻户晓，可对于中国人来说却还是个新名词，别说是普通老百姓，就算是专门搞建筑的，能把它说得明明白白的也不多。要想把建筑节能长期有效地搞下去，就必须让老百姓了解它，让整个社会都重视起来，这样我们的建筑节能事业才会有希望，才会有长足的进步。1.3我国建筑节能技术落后、能源利用效率低下，节能技术应用前景十分广阔 我国北方城镇建筑近0%采用集中供热系统供热，因系统末端调节不当导致部分建筑过热，开窗散热造成的热量浪费平均为供热量的30%左右；加上部分小型燃煤锅炉的单台热功率小、耗煤量大，输配管网保温隔热性差等因素，造成整个供热系统综合效率比发达国家要低80%左右。公共建筑中央空调系统的综合运行效率也比较低，尤其是输送和分配冷量和热量的风机水泵要消耗大型公共建筑供暖空调电力的0%70%。 我国建筑围护结构的保温隔热性能普遍较差，与气候条件接近的发达国家相比，我国建筑的外墙、屋顶单位面积能耗是他们的3-倍，窗户能耗是他们的2-3倍。为了节约能源，减少污染，发达国家还在不断提高建筑节能标准。因此，从目前情况来看，我国在建筑节能方面与发达国家的差距越来越大，应当急起直追。 据有关专家预测，改善我国北方地区大中城市的供热方式，可使集中供热系统的能耗降低20%-30%；改造大型公共建筑的节能技术，加强其配套设备设施的运行、维护、管理，可节能3%0%；运用节能型建筑围护结构材料和部件，改善建筑保温、隔热、透光和通风性能，可以挖掘30%的节能潜力；如果开发和利用太阳能技术，在建筑围护结构的遮阳板或外层玻璃表面设置太阳能电池，将其遮挡住的太阳能转换为电能，利用建筑围护结构蓄存和释放热量的相变材料（夏季夜间室外空气通过楼板空洞通风，使楼板冷却，白天用冷却了的楼板吸收室内热量；冬季则设法利用围护结构吸收和蓄存白天进入室内的太阳辐射热，避免室温过高，在夜间释放这些热量，以减少室温的下降）则可以建造出近乎零能耗的建筑，可以基本不消耗常规能源就能维持室内的舒适环境，并可满足夜间照明的需要。 我国也在进行超低能耗建筑的研究。例如200年初，我国首座超低能耗示范楼在清华大学建筑馆东侧落成，该楼集中应用了世界上最先进的建筑节能产品、设备和技术，建筑物全年电耗仅是北京市同类建筑物的30%。示范楼安装了自动跟踪太阳光的透射式采光机采集阳光，通过光纤传导，可将太阳光引进地下室。屋顶设置碟式太阳光收集器来汇聚太阳光，通过传输也能为地下室提供照明。示范楼的南外墙安装了30平方米的单晶硅光电玻璃，它能把太阳光转化为可被人们利用的电能，是一种能发电的玻璃。在其发电过程中，无废气、噪音、污染产生。30平方米发电玻璃的峰值发电能力为千瓦。该楼内铺设相变地板，使室内温度波动不超过摄氏度。整座大楼的围护结构能耗仅为常规建筑物的10%，冬季可以基本实现零采暖能耗。又如上海市科委重大科研攻关项目“生态建筑关键技术研究及系统集成”的示范工程生态建筑示范楼也已在上海诞生。这栋生态建筑示范楼屋顶上铺设太阳能光电板，北面房间也可以有自然光直射，用过的废水经处理后又返回到建筑体内循环使用，建筑外墙体有自动控制的外遮阳百叶窗，整个建筑的综合能耗为同类建筑的14%，再生能源利用占建筑使用总能耗的20%。 虽然目前超低能耗的生态示范楼还只是搭建一个集成各项先进节能设备和先进节能技术的试验平台，用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进技术产品，但它代表着我国建筑节能的发展方向和美好未来。人们有理由相信，随着科学技术的不断进步和人们对建立资源节约型社会重要性认识的不断深入，这些示范建筑经过进一步完善和实用化改造后，一定能够大幅度降低成本，达到大批量生产要求，并在可以预见的未来逐步推广，应用到现实生活中来。 1.4国家对节能设计所作的努力 从1973年世界性石油危机开始，许多发达国家就意识到了建筑节能的重要性，下决心大力建造节能效率越来越高的建筑。于是，在建筑物舒适性不断提高的同时，新建建筑单位面积能耗不断减小，同时对既有建筑展开了大规模的高标准的节能改造。其结果是，这些发达国家尽管建筑总量继续增加，舒适性不断改善，而建筑总能耗却很少增加，甚至还有所减少，从而在一定程度上缓解了国家的能源需求，也间接的为完成京都议定书二氧化碳减排义务起到一定的作用。 相对于这些发达国家来说，我国认识到建筑节能的重要性是比较晚的，但我国积极地制定了相关的标准，并迅速在全国推广实施。 1998年1月1日实施的中华人民共和国节约能源法对建筑节能做出了规定，要求建筑物提高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明的能耗。2000年10月1日，建设部发布的第76号部长令民用建筑节能管理规定开始施行。2006年1月1日，中华人民共和国可再生能源法开始施行。在这段时间中，一些相关的标准也相继颁布执行。同时，为了确定节能的重要战略地位，我国政府已将:“计划生育和资源节约、保护环境”共同作为新时期中国的基本国策。 而对于耗能巨大的公共建筑，国家更是相当的重视。2002年，建设部发函建【2002】8“关于印发二00一一二00二年度工程建设国家标准制定、修订计划的通知”，公共建筑节能设计标准列入了国家标准编制计划。两年左右的时间，经过多次专家的讨论、计算、研究和实践，在建设部标准定额司、标准定额研究所、建设部科技司以及建设部建筑工程标准技术归口单位一一中国建筑科学研究院指导帮助下，于2004年12月9一10日，在上海正式通过公共建筑节能设计标准，并于2005年4月4日发布，2005年7月1日开始施行。 为了宣传公共建筑节能设计标准，建设部于2005年4月26日在北京召开标准发布宣贯会，会上建设部副部长黄卫指出，“该标准的发布实施，标志着我国建筑节能工作在民用建筑领域全面铺开，是建筑行业大力发展节能省地型住宅和公共建筑，制定并强制推行更加严格的节能节材节水标准的一项重大举措，对缓解我国能源短缺与社会经济发展的矛盾必将发挥重要作用。” 在公共建筑节能设计标准中，明确提出了50%节能目标“在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。 这个50%节能目标，是以20世纪80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础，称为“基准(Baslin)建筑”。节能50%的内涵是指:“基准建筑”围护结构、暖通空调设备及系统、照明设备的参数，都按当时情况选取。在保持与目前标准约定的室内环境参数的条件下，计算“基准建筑”全年的暖通空调和照明能耗，将它作为100%。再将这“基准建筑”按公共建筑节能设计标准的规定进行参数调整，即围护结构、暖通空调、照明参数均按公共建筑节能设计标准规定设定，计算其全年的暖通空调和照明能耗，应该相当于50%。在以节能50%为目标的居住建筑节能标准相继发布后，实践经验己经表明，居住建筑达到节能50%的目标每平方米建筑造价不过增加建造成本的5%7%，一般可通过节能效益在年左右收回。公共建筑虽然情况十分复杂，但大型公共建筑的造价要比居住建筑高得很多，其能耗及用能费用也会高出很多，因而其节能投资回收期可望控制在7年左右，节能的经济效益是良好的。l3可以看到，0%节能目标不仅符合我国目前的国情的，而且能达到我国目前国家节约能源和保护环境的战略方针。在国家能源形势严峻的情况下，我国推进建筑节能的开展和深化应该依赖各级政府，政府应加强建筑节能管理工作，强制实施公共建筑节能标准，要求修建单位严格按照公共建筑节能设计标准设计的图纸进行施工，这样必将大大改善公共建筑的热环境，为公共建筑节约大量能源和资金，为缓解国家能源紧张状况起到积极的作用。当然，随着建筑节能工作的进展、节能技术的进步和节能材料的发展，将编制新的公共建筑节能设计标准，标准的内容将更加完善，其中的节能要求也会进一步提高，更加减少能耗，为我国实现节约型社会贡献更多的力量。问题同上，没眼看。2太阳能在建筑节能中的推广应用2.1太阳热水系统2.1.1太阳能热水系统简介 太阳能是一种能量密度较低的能源，其中热利用的太阳能热水器技术己趋成熟，以最常用的平板式热水器为例，l的集热面积日产热水7590kg，温升42。，年使用时用温度按200天计，产热量6.72x105kcal“年，相当于电热水器用电8ookw(热效率取0.98)，相当于液化石油气热水器耗气60kg(热效率取0.93)，太阳能热水