第一章 节能建筑概述

建筑节能05建筑（城建）学

2009.2第一章建筑节能概述能源形势和建筑能耗石油、煤储量分别够开采20、110年中国国民经济是美国的1/10,社会总能耗是美国的1/3!社会能耗包括建筑能耗、工业能耗、交通能耗。其中建筑总能耗是社会能耗的30%,全国既有建筑面积76.6亿平米（城市）、200.4亿平米（农村）建筑能耗包括:建材生产、建筑施工、建筑日常运转及建筑拆除等项目的能耗。建筑使用能耗是指采暖、空调、通风、热水供应、照明、炊事、家用电器和电梯。第一节建筑节能的背景与意义其中采暖空调65%，热水供应15%，电器设备14%炊事6%。第一节建筑节能的背景与意义第一节建筑节能的背景与意义第一节建筑节能的背景与意义第一节建筑节能的背景与意义

影响建筑能耗的因素气候房屋建筑规模家用电器热舒适度要求能源类型常规能源（不可再生）：煤、电、石油、气非常规能源（可再生）：太阳能：分主动式和被动式地热：地热水、地热蒸汽沼气：风能：建筑节能的定义：指在居住建筑和公共建筑的规划、设计、建造和使用过程中，通过执行建筑节能标准，提高建筑围护结构的热工性能，采用节能型用能系统和可再生能源利用系统，切实降低建筑能源消耗的活动。国外建筑节能现状法国执行第三个节能25%的标准英国外墙传热系数（W/m2.k)1.0→0.6→0.45丹麦外墙传热系数W/m2.k)1.0→0.35→0.3德国外墙0.5，外窗0.7第一节建筑节能的背景与意义第一节建筑节能的背景与意义国家外墙外窗屋顶中国北京1986年节能标准1.286.40.911996年节能标准1.160.824.00.800.60哈尔滨1986年节能标准0.733.260.641996年节能标准0.520.42.50.500.30瑞典南部地区0.172.00.12丹麦0.2（每平方米重量＜100kg）0.3（每平方米重量＞100kg）2.91.5德国柏林0.51.50.22英国0.45双玻璃0.45加拿大相当于哈尔滨地区0.272.220.17相当于北京地区0.362.860.23日本北海道0.422.330.23东京都0.876.50.66建筑节能目标、任务和相关规范与标准建筑节能发展的基本目标第一阶段第二阶段第三阶段措施：加强法规建设和执行力度（相关法规见教材P/9）实行经济激励政策提高国民意识加强国际合作第一节建筑节能的背景与意义与节能建筑相关的概念节能建筑：是按节能设计标准进行设计和建造，使其在使用过程中降低能耗的建筑。含义：节约能源，节省能源消耗，开发利用新能源生态建筑：尽可能利用建筑物当地的环境特色与相关的自然因子（阳光、空气、水流等）使之符合人类居住，并且降低各种不利于人类身心的任何环境因素作用，同时尽可能不破坏当地环境因子循环，并尽可能确保当地生态系统健全运作。绿色建筑：是指为人们提供健康舒适安全的居住、工作和活动空间，同时在建筑全生命周期中实现高效率利用资料（能源、土地、水资源、材料），最低限度影响环境的建筑物第一节建筑节能的背景与意义可持续建筑：是指以可持续发展观规划的建筑。内容包括建筑材料、建筑物、城市区域规模大小，以及与它们有关功能性、经济性、社会文化和生态因素。节能节地型建筑：是指在保证建筑功能与舒适度的条件下，坚持开发与节约并举，把节约放在首位，尽量减少能源、土地、水和材料等资源的消耗，并尽可能对资源进行循环利用，实现资源循环利用的建筑。核心：节能、节地、节水、节材与环境保护—四节一环保第一节建筑节能的背景与意义建筑节能的意义社会效益与经济效益促进社会经济及建筑业的发展实现环境友好的重要举措是建设节约型社会的重要组成部分第一节建筑节能的背景与意义建筑节能特征建筑节能实施的政府主导性节能标准的动态渐进性节能方案的多样性节能受益群体广泛性节能前景可观性采暖居住建筑节能基本原理特点能耗构成节能原理空调建筑节能原理第二节建筑节能特征与实现途径（一）政府主导建立健全建筑节能法律法规体系完善节能标准体系制定经济激励政策加大宣传开展既有建筑节能改造（二）科技手段建筑围护结构节能成套技术高效供热采暖和制冷系统太阳能热水器和建筑一体化应用技术提高检测的准确性和效率（三）节能意识的培养第二节建筑节能特征与实现途径第一节建筑节能的背景与意义第一节建筑节能的背景与意义人类对环境的影响已扩展到地球尺度，引起了全球性的环境危机，如温室效应、酸雨、臭氧层破坏、气候异常、热带雨林破坏、荒漠化、物种灭绝等，再加上能源危机，水资源短缺的阴影，使得居住在同一个星球上的人类不得不审视自己的生活方式。我国建筑节能评估体系介绍《绿色建筑评价标准》编制原则1）借鉴国际先进经验，结合我国国情；（2）重点突出“四节”与环保要求（3）体现过程控制（4）定量与定性相结合（5）系统性与灵活性相结合

六大指标：节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理第二节建筑节能特征与实现途径节能建筑相关概念导热系数蓄热系数表面换热系数表面换热阻热桥围护结构传热系数围护结构传热阻建筑物体型系数窗墙面积比换气次数采暖期度日数采暖能耗建筑耗热量指标第三节节能建筑相关概念与气候参数日照与太阳辐射第三节节能建筑相关概念与气候参数太阳辐射是地球的基本热量来源，也是决定地球气候的主要因素，分直接辐射和间接辐射太阳辐射照度的影响因素太阳高度角空气质量(大气透明度)云量、云状地理纬度、海拔高度、朝向等温度空气温度的主要影响因素：太阳辐射，迟滞效应；地表状况（下垫面）大气的对流作用海拔高度、地形地貌湿度空气湿度变化的特点及主要影响因素相对湿度的日变化主要受地面性质、水陆分布、季节寒暑、天气阴晴等因素影响一般陆地大于海面；夏季大于冬季；晴天大于阴天相对湿度的日变化及年变化趋势一般与气温变化相反，但由于我国南方大多地区受海洋气候影响较大，夏季的相对湿度要高于冬季第三节节能建筑相关概念与气候参数风风的表征：风速和风向风速一般用m/s表示，在气象上也用“级”来表示，一般分12级风向则描述来风的方位，粗略表示8个方位，细则16方位或更多风玫瑰图各方位出现风的频率主导风向第三节节能建筑相关概念与气候参数度日数评价特定区域的能耗情况采暖期度日数：采暖期内各日平均温度与室温18度的温差总和制冷度日数：制冷期内日平均温度与室温28度的温差总和计算温度：节能计算冬夏季参考温度，与国家经济状况和舒适要求有关第三节节能建筑相关概念与气候参数气候分区分区目的明确建筑与气候两者的科学联