建筑概论(第二版)课件-第8章

1、第八章第八章 节能建筑概述节能建筑概述第一节第一节 节能建筑的基本概念节能建筑的基本概念1. 中国的建筑能耗中国的建筑能耗中国能源消费结构中国能源消费结构中国建筑能源消费结构中国建筑能源消费结构中国建筑能耗的特点：中国建筑能耗的特点：l建筑能耗总量大且逐年上升建筑能耗总量大且逐年上升l北方采暖能耗比例大，单位建筑面积能耗相对发北方采暖能耗比例大，单位建筑面积能耗相对发达国家高达国家高12倍倍l南方建筑单位面积能耗相对较低，且快速增长南方建筑单位面积能耗相对较低，且快速增长l大型公建和公共机构节能潜力大大型公建和公共机构节能潜力大l农村建筑能耗相对较低，且使用商品能源逐渐上农村建筑能耗相对较低，

2、且使用商品能源逐渐上升升2. 建筑节能建筑节能建筑节能：指在建筑材料生产、建筑施工、使用过程建筑节能：指在建筑材料生产、建筑施工、使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。可能降低能耗。建筑节能概念经历了三个阶段：建筑节能概念经历了三个阶段：l建筑中节省能源建筑中节省能源为了达到节能目的而牺牲部分热舒适的要求为了达到节能目的而牺牲部分热舒适的要求l在建筑中保持能源在建筑中保持能源减少建筑中能量的散失减少建筑中能量的散失l提高建筑中的能源利用效率提高建筑中的能源利用效率积极主动的高效用能积极主动的高效用能建筑节能设计标准：建筑节能设

3、计标准：3. 节能建筑节能建筑以满足建筑热环境和保护人居环境为目的，通过以满足建筑热环境和保护人居环境为目的，通过建筑设计手段及改善建筑围护结构的热工性能，建筑设计手段及改善建筑围护结构的热工性能，充分利用非常规能源，使建筑达到可持续发展的充分利用非常规能源，使建筑达到可持续发展的应用研究科学。应用研究科学。节能建筑的特征：节能建筑的特征：l少消耗资源少消耗资源l高性能品质高性能品质l减少环境污染减少环境污染l长生命用期长生命用期l多回收利用多回收利用第二节第二节 建筑节能的技术途径建筑节能的技术途径建筑节能的技术措施：建筑节能的技术措施：l围护结构节能围护结构节能l采暖空调系统节能采暖空调系

4、统节能l照明动力系统节能照明动力系统节能l可再生能源的利用可再生能源的利用1. 围护结构节能技术围护结构节能技术北京地区建筑围护结构各部分散热比例北京地区建筑围护结构各部分散热比例 围护结构名称围护结构名称墙体墙体外窗外窗屋顶屋顶外门外门地面地面散热比例（）散热比例（） 41.141.141.741.79.09.03.93.94.34.3提高围护结构的热工性能提高围护结构的热工性能（1）墙体节能技术）墙体节能技术 1）外墙外保温）外墙外保温 2）外墙内保温）外墙内保温 3）外墙夹芯保温）外墙夹芯保温 4）封闭空气间层保温）封闭空气间层保温 5）外墙自保温）外墙自保温 6）混合型保温）混合型保温

5、常用保温材料：常用保温材料：l膨胀型聚苯板（聚苯乙烯泡沫板，膨胀型聚苯板（聚苯乙烯泡沫板， EPS板）：保温效果好，板）：保温效果好，价格便宜，强度稍差价格便宜，强度稍差 l挤塑型聚苯板（挤塑型聚苯板（XPS板）：保温效果更好，强度高，耐潮湿，板）：保温效果更好，强度高，耐潮湿，价格贵价格贵l岩棉板：防火，阻燃，吸湿性大，保温效果差岩棉板：防火，阻燃，吸湿性大，保温效果差 l胶粉聚苯颗粒保温浆料：阻燃性好，废品回收，保温效果差胶粉聚苯颗粒保温浆料：阻燃性好，废品回收，保温效果差l聚氨酯发泡材料：防水性好，保温效果好，强度高，价格较聚氨酯发泡材料：防水性好，保温效果好，强度高，价格较贵贵 l珍珠

6、岩等浆料珍珠岩等浆料 ：防火性好，耐高温，保温效果差，吸水性高：防火性好，耐高温，保温效果差，吸水性高材料材料XPS板板EPS板板岩棉板岩棉板胶粉聚苯胶粉聚苯颗粒保温颗粒保温浆料浆料聚苯乙烯聚苯乙烯 聚氨酯发泡聚氨酯发泡 膨胀珍珠岩膨胀珍珠岩导热系数导热系数w/m.K 0.0280.0380.0420.0580.0450.030.077常用保温材料导热系数比较常用保温材料导热系数比较 1）外墙外保温外墙外保温近年来应用更多，其优点主要有：近年来应用更多，其优点主要有：l墙的主体部分受到保护，大大降低墙的主体部分受到保护，大大降低温度应力的温度应力的起伏起伏，提髙结构的耐久性；结构所受温差作用，

7、提髙结构的耐久性；结构所受温差作用大幅度下降，大幅度下降，温度变形减小温度变形减小。l有利于保持结构及房间的热稳定性。有利于保持结构及房间的热稳定性。l有利于防止或减少保温层内部产生水蒸汽凝结。有利于防止或减少保温层内部产生水蒸汽凝结。l使热桥处的热损失减少，并能防止热桥内表面使热桥处的热损失减少，并能防止热桥内表面局部结露局部结露l对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。2）外墙内保温）外墙内保温在我国建筑节能起步阶段应用广泛，特点如下：在我国建筑节能起步阶段应用广泛，特点如下：l造价低，安装方便造价低，安装方便l保温隔热效果差，外墙平均传热系数高

8、保温隔热效果差，外墙平均传热系数高l热桥部位要进行保温处理，处理不当易出现结露热桥部位要进行保温处理，处理不当易出现结露（2）屋面节能技术）屋面节能技术1）实体材料层保温屋面）实体材料层保温屋面2）通风保温隔热屋面）通风保温隔热屋面3）植被屋面）植被屋面4）蓄水屋面）蓄水屋面1）实体材料层保温屋面）实体材料层保温屋面 一般保温屋面一般保温屋面1）保温材料的选用：）保温材料的选用：导热系数小导热系数小，蓄热性好蓄热性好，密度密度较小，吸水率低较小，吸水率低，综合考虑建筑物的使用要求，屋面，综合考虑建筑物的使用要求，屋面的结构形式、气候条件、防水方法和施工条件等的结构形式、气候条件、防水方法和施工

9、条件等2）保温材料的）保温材料的厚度：厚度：根据节能建筑的热工要求确定，根据节能建筑的热工要求确定， 注意材料层的排列并进行热工设计注意材料层的排列并进行热工设计 倒置式屋面倒置式屋面将传统屋面的保温层与防水层将传统屋面的保温层与防水层“颠倒颠倒”，即将，即将保保温层设在防水层之上温层设在防水层之上，保温隔热效果优于传统屋，保温隔热效果优于传统屋面面特点：特点：1）可有效延长防水层使用年限）可有效延长防水层使用年限2）保护防水层免受外界损伤）保护防水层免受外界损伤3）将保温材料做成放坡（一般不小于）将保温材料做成放坡（一般不小于2%)，可防，可防止防水层上水分冻结，并避免造成防水层鼓泡止防水层

10、上水分冻结，并避免造成防水层鼓泡4）施工简便，利于维修）施工简便，利于维修平改坡平改坡种植屋面种植屋面苏州大学炳麟图书馆蓄水屋面苏州大学炳麟图书馆蓄水屋面 （3）门窗节能技术）门窗节能技术1）窗户的节能设计）窗户的节能设计l控制窗墙的面积比控制窗墙的面积比l提高气密性，减少冷风渗透提高气密性，减少冷风渗透l提高窗户的保温能力提高窗户的保温能力l窗框部分：空心型材，采用塑料构件，窗框与墙的缝隙填窗框部分：空心型材，采用塑料构件，窗框与墙的缝隙填充密封充密封l玻璃部分：多层玻璃，中空玻璃玻璃部分：多层玻璃，中空玻璃l合理选择窗户类型合理选择窗户类型2）外门的节能设计）外门的节能设计l发展保温门发展

11、保温门l增强门的气密性，并选择不宜变形的门增强门的气密性，并选择不宜变形的门2. 可再生能源的利用可再生能源的利用（1）太阳能应用技术）太阳能应用技术光热转换光热转换光电转换光电转换光化转换光化转换1）光热转换）光热转换太阳能太阳能集热器集热器热能热能加热空气进行加热空气进行采暖通风采暖通风加热加热热水热水太阳能热水器太阳能热水器被动式太阳能采暖被动式太阳能采暖主动式太阳能采暖主动式太阳能采暖太阳能采暖系统太阳能采暖系统2）光电转换）光电转换太阳能热发电太阳能热发电太阳能光伏发电太阳能光伏发电聚焦型太阳能热发电，通过大聚焦型太阳能热发电，通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳量反射镜以聚焦的方式将太

12、阳能直射光聚集起来，加热工质，能直射光聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电动汽轮机发电 根据光生伏特效应原理，根据光生伏特效应原理，利用太阳电池将太阳光利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能能直接转化为电能 太阳能空调：太阳能空调：l太阳能制冷，就是利用太阳集热器将太阳能转换太阳能制冷，就是利用太阳集热器将太阳能转换成热能，再利用热能作为外界补偿来实现制冷。成热能，再利用热能作为外界补偿来实现制冷。如利用热能为吸收式制冷机提供其发生器所需要如利用热能为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水的热媒水太阳能吸收式制冷太阳能吸收式制冷3）光化转换）光化转

13、换即因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的即因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程，如：过程，如：利用利用太阳能直接分解水制氢太阳能直接分解水制氢：利用太阳能聚光器：利用太阳能聚光器收集太阳能直接加热水，使其达到收集太阳能直接加热水，使其达到2500K以上的温以上的温度从而分解为氢气和氧气的过程。度从而分解为氢气和氧气的过程。 （2）地热能应用技术）地热能应用技术1）地热发电）地热发电地热发电是地热利用的最重要方式地热发电是地热利用的最重要方式 途径途径：利用地下的天然蒸汽和热水的热能在汽轮机：利用地下的天然蒸汽和热水的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电中转变为机械能，然后

14、带动发电机发电 。l蒸汽型地热发电蒸汽型地热发电l热水型地热发电热水型地热发电 2）地热供暖）地热供暖将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式热发电的地热利用方式 地源热泵：地源热泵：利用土壤、地下水、地表水、海水等天然能源作利用土壤、地下水、地表水、海水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源，再由热泵机组向建筑物为冬季热源和夏季冷源，再由热泵机组向建筑物供热、供冷的系统。供热、供冷的系统。 特点特点： 环境和经济效益显著，一机多用，应用广环境和经济效益显著，一机多用，应用广泛，维护费用低，寿命长，节省空间泛，维护费用低，寿命长，节省空间（3）生物能应用技术）生物能应用技术太阳能沼气池太阳能沼气池：利用太阳能空气集热器利用太阳能空气集热器“4”加热空气，