第4讲建筑节能

第四讲建筑节能4.1建筑节能概论4.2建筑设计节能技术*4.3建筑结构节能技术*4.4建筑空调节能技术4.5地热在建筑供暖中的应用*4.6冷、热、电三联供技术在建筑节能中的应用4.7储能材料在建筑节能中的应用4.8建筑节能实例分析*4.9建筑节能技术展望*2/6/20231华南理工大学方利国136222511284.1建筑节能概论4.1.1建筑节能的概念4.1.2建筑节能的必要性及意义4.1.3建筑节能的策略4.1.4建筑节能的标准4.1.5建筑节能主要工作2/6/20232华南理工大学方利国136222511284.1.1建筑节能的概念1、定义就一般而言，建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑施工及使用过程中，合理的使用、有效地利用能源，以便在满足同等需要及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节省能源的目标。

2/6/20233华南理工大学方利国136222511282、含义

一是建筑节能涉及建筑物的整个生命周期过程，包含建筑的设计、建造、使用等过程；二是建筑节能的前提条件是在满足同等需要及达到相同目的情况，达到能源消耗的减少，也就是说，不能通过减低建筑的舒适性来节能，如减少照明强度，缩短空调使用时间，这些都不是积极意义上的节能；三是建筑节能不能简单地认为少用能，其核心是提高能源使用效率。2/6/20234华南理工大学方利国136222511283、能源使用效率和能量使用效率-1

能量使用效率能源使用效率——供给体系的各种能源（包括耗能工质）的当量值之和——供给体系的各种能源（包括耗能工质）的等价值之和2/6/20235华南理工大学方利国136222511283、能源使用效率和能量使用效率-2

能源利用率是将购入的二次能源的转换损失（例如电能等）均归在使用单位内部，不真正反映企业对能量的有效利用程度。例如，建筑物的空调系统采用电能的压缩式空调系统，即使把电能的利用率提高到95%，但考虑到平均发电效率只有30%左右，则能源利用率只有21%左右。如果采用三联供系统，由于能量的梯级利用，能源使用效率可达80～90%，大大高于单纯利用电网电力的电能压缩式空调系统。因此，通常需要同时计算能源利用率和能量利用率。2/6/20236华南理工大学方利国136222511284.1.2建筑节能的必要性及意义1、必要性建筑能耗总量大（占总能耗1/3）节能建筑比例低（1％）城镇民用建筑将增长舒适度要求提高（2020年全国制冷电力高峰将达到约1.8亿KW，相当于10个三峡电站的满负荷出力）2/6/20237华南理工大学方利国136222511282、意义开展既有建筑的节能改造，有利于发展国民经济，启动内需，增加就业；有利于改善室内热环境，提高健康水平。有利于改善当地大气环境有利于缓解地球变暖的威胁；是提高经济效益的重要措施；

2/6/20238华南理工大学方利国136222511284.1.3建筑节能的策略1、加大宣传力度，提高认识，强加领导工作2、进一步完善国家建筑节能法规体系3、建立相应的权威协调管理机构来协调和监督建筑节能工作4、建立建筑节能政府奖励基金，制定建筑节能各种经济鼓励政策。5、建立国家建筑节能技术产品的评估认证制度。6、推进城市供热收费体制改革7、对既有建筑的节能改造工作应由易到难．逐步推进8、认真做好建筑节能示范工程2/6/20239华南理工大学方利国136222511284.1.4建筑节能的标准1、标准及标准化的作用与意义标准化的作用，ISO在指南中明确指出：“改进产品、过程和服务的适用性，防止贸易壁垒，并便利技术合作。”

我国具体作用如下：（1）在国民经济生产和贸易范围内获得最佳秩序和最大社会效益（2）科学管理的基础（3）提高产品质量，改善服务环境和态度，改进过程的适用性（4）保护消费者利益（5）促进沟通和理解（6）保证人类安全、健康和保护环境2/6/202310华南理工大学方利国136222511282、标准及标准技术定义

有多种说法，下面是其中两种：（1）1991年国际标准化组织在第2号工作指南中对标准重新定义为：“标准是由一个公认的机构制定和批准的文件。它对活动或活动的结果规定了规则、准则或特性值，供共同和反复使用，以实现在预定领域内最佳秩序的效益。”（2）1983年，我国颁布的国家标准（GB3935.1-1983）中对标准所下的定义是：“标准是对重复性事物或概念所做的统一规定，它以科学、技术和实践经验的综合成果为基础，经有关方面协商一致，由主管机构，以特定形式发布，作为共同遵守的准则和依据。”2/6/202311华南理工大学方利国136222511283、标准分级根据《中华人民共和国标准化法》（1988年12月29日公布，以下简称《标准化法》）的规定，我国标准分为四级标准，即国家标准、行业标准、地方标准和企业标准。2/6/202312华南理工大学方利国136222511284、我国建筑节能的标准目前，我国国家一级有关建筑节能的标准主要有：GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》GB50034-2004《建筑照明设计标准》GB50019-2003《采暖通风与空调调节设计规范》GB50176-1993《民用建筑热工设计规范》GB50189-1993《旅游旅馆建筑热工及空气调节节能设计标准》GB/T7107-2002《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》GB/T7108-2002《建筑外窗水密性能分级及其检测方法》GB/T8485-2002《建筑外窗空气隔声性能分级及其检测方法》GB/T8484-2002《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》GB/T11976-2002《建筑外窗采光性能分级及其检测方法》2/6/202313华南理工大学方利关建筑节能的行业标准主要有：JGJ26-1995《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）JGJ16-1992《民用建筑电气设计规范》JGJ134-2001《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》2/6/202314华南理工大学方利筑节能的地方标准北京：ＤＢＪ11-602-2006《居住建筑节能设计标准》福建：DBJ13-62-2004《居住建筑节能设计标准实施细则》上海：DB31/T106-1993《电影院、影剧院合理用电管理标准》DB31/T580-1995《冷库耗电考核标准》DB31/177-1996《整体式紧凑型荧光灯安全和性能要求》DB31/179-1996《照明设备合理用电》DB31/176-1996《蒸汽锅炉房安全、环保、经济运行管理标准》2/6/202315华南理工大学方利前正在编制的标准和规范有：《居住建筑节能检验标准》《建筑节能工程施工验收规范》《节能建筑评价标准》《公共建筑节能检验标准》《既有公共建筑节能改造技术规程》《建筑能耗统计标准》《建筑全生命周期可持续性影响评价标准》《太阳能供热采暖工程技术规范》《城镇供热系统评价标准》2/6/202316华南理工大学方利能法《中华人民共和国节约能源法》2007年１０月２８日经十届全国人大常委会第三十次会议表决通过，国家主席胡锦涛签署主席令予以公布。已于2008年４月１号起施行。2/6/202317华南理工大学方利国136222511284.1.5建筑节能主要工作1、新建建筑全面执行节能设计标准；建立４个直辖市节能65％的国家标准体系和技术支撑体系；发展低能耗、超低能耗和绿色建筑，并形成相关标准和技术体系，引导未来建筑发展方向。2、既有公共建筑节能改造取得突破性进展；深化北方地区供热体制改革，推动北方既有居住建筑节能改造。3、可再生能源在建筑中规模化应用取得实质性进展。4、形成国家推动节能省地型建筑的关键能力。5、加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能运行管理与改造，其主要工作内容为：能耗监测、能耗统计、能源审计、能效公示及制度建设。2/6/202318华南理工大学方利/p>

4.2建筑设计节能技术一、有关建筑设计的一些基本概念1、建筑工程设计

指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作，一般包括建筑设计、结构设计、设备设计等几个方面的内容。2、建筑设计又包括总体设计和个体设计两个方面，一般是由建筑师来完成。主要有两个方面的设计内容：（功能配置-建筑学系）（1）、建筑空间环境的组合设计主要是通过建筑空间的限定、塑造和组合、综合解决建筑物的功能、技术、经济和美观等问题。它通过建筑总平面设计、建筑平面设计、建筑剖面设计、建筑造型与立面设计等来完成。（2）、建筑空间环境的构造设计主要是对建筑物的各构造组成部分，确定其材料及构造方式，来确定建筑物的功能、技术、经济和美观等问题。它包括对基础、墙体、楼地面、楼梯、屋顶、门窗等构配件进行详细的构造设计。也是建筑空间环境组合设计的继续和深入。2/6/202319华南理工大学方利、有关建筑设计的一些基本概念2、结构设计主要是根据建筑设计选择切实可行的结构方案，进行结构计算及构件设计，结构布置及构造设计等。一般是由结构工程师来完成。（力学计算-建工系）3、设备设计主要包括给水排水、电气照明、通讯、采暖、空调通风、动力等方面的设计，由有关的设备工程师配合建筑设计来完成（其他工科专业-电力能源）。

所谓建筑设计节能技术，就是在设计阶段引入节能技术，使建筑物在以后的运行节能工作更好地开展。2/6/202320华南理工大学方利、建筑格局朝向设计节能技术坐北朝南，东西走向，图中最佳为B2/6/202321华南理工大学方利、外形结构设计节能技术

同体积建筑的5种不同的体形2/6/202322华南理工大学方利形系数与节能

建筑物的体形系数就是指建筑物与室外大气接触的外表面积A（m2）与其所包围的体积V（m3）的比值。外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。在其他条件相同的情况下，建筑物耗热量指标随体形系数的增长而增长。研究表明，体形系数每增大0.01，能耗指标大约增加2.5％。从有利于节能出发，体形系数应尽可能地小，一般宜控制在0.30及0.30以下。在相同体积的建筑中，以立方体的形体系数为最小2/6/202323华南理工大学方利型建筑形体系数计算一般的3房一厅100m2为一套计，若两套为一幢（一梯2户），层数为9层，层高为3米，建筑物宽为10米，长为20米，则其体形系数计算如下：改为4套为一幢，且是纵向排列时，则其体形系数计算如下：在实际建筑中，有时受环境约束，也有8套为一幢，且呈双套纵向排列（一梯4户），则其体形系数计算如下：

2/6/202324华南理工大学方利面面积系数与节能

所谓“表面面积系数”就是建筑物其他外表面面积之和A1与南墙面面积A2之比，这一比值更能有效地反映建筑体形对太阳能利用的影响，其中地面面积按其30％计人其他外表面面积A1中。建筑物的南墙面积就是建筑物面向南面的外立面积，如图中，南墙面积就是正面朝向大家部分的面积

长轴为东西向的长方形体形最好

2/6/202325华南理工大学方利、热工参数优化设计节能技术1、定义所谓建筑物热工参数就是建筑物在制冷和供暖时的工作参数，它包括建筑物室外的热工参数、建筑物本体的热工参数、建筑物室内的热工参数。建筑物热工参数的改变，对建筑物的能源消耗有较大的影响2/6/202326华南理工大学方利、热工参数优化设计节能技术2、建筑物室外的热工参数主要有室外的温度、湿度、日照、风速等，主要受气象控制，只能适应，无法改变。3、建筑物本体的热工参数可以认为改变，如采用双层玻璃窗可减少窗户的传热系数，减少能量损耗；采用绝热墙体，可减少墙体的热损失达到节能的目的。2/6/202327华南理工大学方利、热工参数优化设计节能技术4、室内热环境参数室内空气温度、空气湿度、气流速度和环境热辐射等。在满足生产要求和人体健康的基本要求的情况下，尽量按照“冬季取低，夏季取高”的原则来进行参数选择。在加热工况下，室内温度每降低1℃，能耗可减少5％-10%，在冷却工况下，室内温度每升高1℃，能耗可减少8％-10％。舒适性标准，冬季取暖只要不低于18℃，夏季制冷不高于28℃即可。2/6/202328华南理工大学方利、热工参数优化设计节能技术

在热工参数优化设计时，需要注意新风量，在舒适健康、经济环保和节约能源之间寻找到平衡点才是建筑节能的关键所在。

2/6/202329华南理工大学方利、其它节能设计在建筑照明、用能设备选择等方面预先做出设计，为以后的建筑节能改造在建筑物本体上预留一定的空间和位置。如考虑到将来的能源政策，可设计冷、热、电三联供系统为建筑物提供能量，也可考虑在外墙立面安装太阳能电池，也可考虑在建筑物中设计安装风力发电系统，也可考虑利用地热供热系统。2/6/202330华南理工大学方利国136222511284.3建筑结构节能技术4.3.1窗体节能4.3.2屋顶与地板节能技术4.3.3墙体节能技术2/6/202331华南理工大学方利国136222511284.3.1窗体节能

对建筑物而言，环境中最大的热能是太阳辐射能，从节能的角度考虑，建筑玻璃应能控制太阳辐射和黑体辐射，照射到玻璃上的太阳辐射，一部分被玻璃吸收或反射，另一部分透过玻璃成为直接透过的能量。目前窗体面积大约为建筑面积的1/4，围护结构面积的1/6。单层玻璃外窗的能耗约占建筑物冬季采暖夏季空调降温的50％以上。窗体对于室内负荷的影响主要是通过空气渗透、温差传热以及辐射热的途径。根据窗体的能耗来源，可以通过相应的有效措施来达到节能的目的。2/6/202332华南理工大学方利国136222511281、采用合理的窗墙面积比，控制建筑朝向在兼顾一定的自然采光的基础之上，尽量减少窗墙面积比。一般对于夏季炎热、太阳辐射强度大的地区，东西应尽量开小窗甚至不开窗；对于南面窗体则需要加强防太阳辐射，北面窗体则应提高保温性能。在国家节能标准对窗墙比的要求中，北向的窗墙比为0.25，东西向的窗墙比为0.30，南向的窗墙比为0.35。2/6/202333华南理工大学方利国136222511282、加强窗体的隔热性能增强

热反射、合理选择窗玻璃玻璃名称种类结构透光率(%)遮阳系数SD传热系数K/（W/m2.K）单片透明玻璃6C890.995.58单片热反射玻璃6CTS140400.555.06双层透明中空玻璃6C+12A+6C810.872.72热反射镀膜中空玻璃6CTS140+2A+6C370.442.54低辐射中空玻璃6CEB12+12A+6C390.311.662/6/202334华南理工大学方利种材料窗框的参数表

一般而言，坚固耐用，水密性气密性好，外观颜色多样性，导热系数低，价格适中的窗框材料更易被市场所接受2/6/202335华南理工大学方利国136222511283、增加外遮阳，减少热辐射根据实践证明，适当的外遮阳布置，会比内遮阳窗帘对减少日射得热更为有效。有的时候甚至可以减少日射热量的70％－80％。外遮阳可以依靠各种遮阳板、建筑物的遮挡、窗户侧檐、屋檐等发挥作用。2/6/202336华南理工大学方利国136222511284、安设窗体密封条，减少能量渗漏窗体密封一种最直接建筑节能措施，可节能15％以上。窗体密封除了减少冷热量（能量）渗漏还可以改善居住和工作条件。2/6/202337华南理工大学方利国136222511284.3.2屋顶与地板节能技术1、屋顶节能技术2/6/202338华南理工大学方利顶保温类型：按其保温层所在位置分类，目前主要有：单一保温屋顶、外保温屋顶、内保温屋顶和夹芯屋顶。屋顶若按保温层所用材料分类，可以分为：加气混凝土保温屋顶、乳化沥青珍珠岩保温屋顶、憎水型珍珠岩保温屋顶、玻璃棉板保温屋顶、浮石砂保温屋顶、水泥聚苯板保温屋顶、聚苯板保温屋顶以及彩色钢板聚苯乙烯泡沫夹芯保温屋顶等。2/6/202339华南理工大学方利顶的节能工作应注意问题（1）屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料，以防止屋面湿作业时，保温层大量吸水，降低保温效果。（2）屋面保温层不宜选用堆密度较大、热导率较高的保温材料，以防止屋面质量、厚度过大。（3）在确定具体屋面保温层时，应根据建筑物的使用要求，屋面的结构形式，环境气候条防水处理方法和施工条件等因素，经技术经济比较后确定。

2/6/202340华南理工大学方利国136222511282、地板节能技术地板（指不直接接触土壤的地面）是楼层之间的分割构件，在保证强度、隔音及防开裂渗水的前提下，尽量减少传热及导热性能，可参考屋顶的节能方法加以实施。2/6/202341华南理工大学方利国136222511284.3.3墙体节能技术目前在建筑物墙体中可选择的新型墙体材料主要是新型砖材料、建筑砌块及新型保温节能墙板三大类。新型砖材料主要指各种空心砖[0.35-0.40Ｗ/(m.k)],建筑砌块主要是加气混凝土砌块、轻骨料砌块、粉煤灰空心砌块等[0.12-0.15/(m.k)],新型保温节能墙板主要有彩钢聚苯乙烯复合墙板，彩钢岩棉复合墙板等。2/6/202342华南理工大学方利心砖2/6/202343华南理工大学方利种砌块结构示意图

对于一般的居民采暖空调系统而言，通过采用节能墙体材料，可以在现有基础上节能50％－80％。复合材料墙体的节能的关键问题就在于保温性能，其方式包括：内保温复合外墙、外保温复合外墙以及夹芯保温复合外墙。对于最佳建筑节能墙体方式的选择，由于受到很多客观因素的影响，譬如材料、价格、施工技术、政策等方面的制约，目前尚无节能形式属优属劣的判断。2/6/202344华南理工大学方利/p>

六种外墙外保温墙体结构墙体外保温是将保温隔热体系置于外墙外侧，使建筑达到保温的施工方法。由于结构层在系统的内侧，外界环境对墙体影响甚微，而其高值的蓄热性能得到充分利用六种外墙外保温墙体结构2/6/202345华南理工大学方利种外墙内保温墙体结构外墙内包温墙体是将保温隔热体系置于外墙内侧，使建筑达到保温的施工方法。由于保温层在系统的内侧，尽管方便施工和维修，但相对于外保温而言，墙体高值的蓄热性能没有得到充分利用三种外墙内保温墙体结构2/6/202346华南理工大学方利国136222511284.4建筑空调节能技术1、中央空调余热回收技术

工作原理：在用户制冷机组上安装余热回收装置，回收制冷机组冷凝热量，在制冷的同时能免费提供生活热水。该技术是提升制冷机组综合能效的有效方法。

适用场所：宾馆、酒店、度假村、桑拿、医院等既需要制冷又需要热水的单位。

节能率：100%（指回收热能部分）

投资回收期：10-12个月左右2/6/202347华南理工大学方利国136222511282、中央空调闭环变频节能技术

工作原理：

对中央空调系统的制冷压缩机、循环水泵（包括冷却水泵和冷冻水泵）、散热风机（包括盘管风机、新风系统风机和冷却塔风机）外加闭环变频节能系统后，可大幅减少系统能量散失，延长机组使用寿命。

应用场所：中央空调系统

节

能

率：25％～50%

投资回收期：10-12个月左右

2/6/202348华南理工大学方利国136222511283、中央空调机组自动清洗技术

工作原理：该技术是由以色列专家发明的，用于自动清洗冷凝器管壁上的附着污染物，包括水垢、有机物、腐蚀、杂质等，从而最大限度地发挥冷凝器的热交换效果，达到节约能源的目的。

应用场所：中央空调冷凝器自动清洗，不用人工化学清洗

节

电

率：10％～30％投资回收期：12个月左右

2/6/202349华南理工大学方利国136222511284、热泵空调技术工作原理：热泵机组以空间大气、自然水源、大地土壤为空调机组的制冷制热的载体。冬季借助热泵系统，通过消耗部分电能，采集空气、水源、地源中的低品位热能，供给室内取暖；夏季把室内的热量取出，释放到空气、水源、地源中，以达到夏季制冷的目的。该技术具有高效节能、一机多用的特点。

适用场所：凡需要同时制冷、供暖、提供生活热水的场所。

节

能

率：30％～60％

投资回收期：12～30个月

2/6/202350华南理工大学方利国136222511285、冰蓄冷空调技术

工作原理：利用夜间廉价的谷段电力将建筑物所需的空调冷量部分或全部制备好，并以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时将冰融化提供空调用冷的一种空调系统。该技术是“转移用电负荷”和“平衡用电负荷”的有效方法。

适用场所：有峰谷电价差的制冷场所，以及大空间、大面积的体育馆、影剧院等短时间、大容量的制冷场所。

节

能

率：不节能，但只要峰谷电价比达到3：1以上时，可以大幅度降低空调运行费。

投资回收期：主要考虑转移用电负荷和平衡用电负荷的问题，投资回收期较长。

2/6/202351华南理工大学方利国136222511286、变频调速技术

工作原理：通过实时检测系统运行参数（包括压力、流量、温度等），调整电动机的电源输入频率，改变电机的转速，控制电动机的输入功率，实现“所供即所需”。该技术能有效降低电机运行噪声，延长电机使用寿命，提高系统的自动化水平。

适用场所：负载变化频繁，对转速变化不敏感的用电场所，特别是风机、水泵类流量变化的场所。

节

电

率：20%～60%

投资回收期：8～15个月

2/6/202352华南理工大学方利国136222511287、能源监控信息系统技术

建立计算机远程监控信息系统，实时监测并记录企业的用能时间、设备运行状态、能源消耗参数等，自动分析对比能源使用状况，发现问题并提供解决方案，实现企业能源管理的信息化、自动化。该系统还包括：各种能源资源评估；能源成本分析；财务预算；能源消费的实时管理；能源项目的财务分析；节能设备的动态监测；节能量的准确确认等。该系统是节约能源、强化管理的一大利器，值得大力推广。

应用场所：用能设备越繁杂、用能量越大的场合越适用。

节

能

率：10％～20％

投资回收期：10个月左右2/6/202353华南理工大学方利国136222511284.5地热在建筑供暖中的应用4.5.1地热概述4.5.2地热在建筑供暖中的应用2/6/202354华南理工大学方利国136222511284.5.1地热概述1、地热资源定义

地热资源是指在当前技术经济和地质环境条件下，地壳内能够科学、合理地开发出来的岩石中的热能量和地热流体中的热能量及其伴生的有用组分。地热资源的热能一部分来源于地球深处的高温熔融体；另一部分来源于放射性元素衰变所产生的热。因此，地热能是通过漫长的地质作用而形成的集热、矿、水为一体的矿产资源。地热能的直接利用不受白昼和季节变化的限制，在许多方面具备了与太阳能、风能竞争的优势。目前，我国地热能直接利用总量在各种可再生能源排序中仅次于生物质能的直接利用。2/6/202355华南理工大学方利国136222511284.5.1地热概述2、地热资源分类地热资源按其在地下的赋存状态，可以分为水热型（地下100-4500m）、干热岩型和地压型地热资源（地下3000-6000m)，其中水热型地热资源又可进一步划分为蒸汽型和热水型地热资源。按温度高低，地热资源可划分为高温地热资源（大于150℃）、中温地热资源(90℃-150℃）、低温地热资源（小于90℃）三种类型。2/6/202356华南理工大学方利国136222511284.5.1地热概述3、储量

目前全球潜在地热资源总量为1401×1018J（E-艾可萨-1018），而目前利用的只有2×1018J，占潜能的0.14％。我国每年可开采的地热水总量约为67.17亿立方米，折合3283.4万吨标准煤的发热量2/6/202357华南理工大学方利国136222511284.5.2地热在建筑供暖中的应用1、直接应用2/6/202358华南理工大学方利国136222511284.5.2地热在建筑供暖中的应用2、间接应用2/6/202359华南理工大学方利国136222511284.5.2地热在建筑供暖中的应用W地热水排水作为热泵蒸发器的热源应用原理图

2/6/202360华南理工大学方利国136222511284.6冷、热、电三联供技术在

建筑节能中的应用4.6.1冷、热、电三联供技术概念定义4.6.2冷、热、电三联供技术实施方案4.6.3冷、热、电三联供系统实例经济性分析2/6/202361华南理工大学方利国136222511284.6.1冷、热、电三联供技术概念定义

冷、热、电三联供是指利用燃料燃烧产生的热量首先发电的同时，根据用户的需要，将发电后的余能用于制冷或制热，实现能量的梯级利用。发电后的余能一般指高温烟道气、各种工艺冷凝冷却热，其具体实现的途径有多种。2/6/202362华南理工大学方利国136222511284.6.1冷、热、电三联供技术概念定义2/6/202363华南理工大学方利联供优点：冷、热、电三联供填补了热电机组夏季热负荷的低谷带来多发电的效益提高了能源利用效率和CO2的排放提高了热电机组的负荷率,提高了机组的效率,降低了发电煤耗缓和夏季电力供应矛盾，减少了电力系统顶峰设备容量,节省了大量投资供冷系统与供热系统用同一系统，大大减少了电力空调的使用，减少了温室气体及破坏大气臭氧层气体的产生，有利于环境保护。2/6/202364华南理工大学方利国136222511284.6.2冷、热、电三联供技术实施方案一个分支是大型电厂在原来发电厂的基础上，根据用户的需要，将已在汽轮机上做了功的低品位热能，用以对外供热和制冷；另一个分支是分布式能源系统，用于建筑物能源供应系统的燃气冷、热、电三联供系统，燃气冷热电三联供，即ＣＣＨＰ，经过能源的梯级利用使能源利用效率从常规发电系统的４０％左右提高到８０％左右，大大提高了能源使用效率2/6/202365华南理工大学方利国136222511284.6.3冷、热、电三联供系统实例经济性分析

三联供技术能提高能源利用率是毋庸置疑的，但对于建筑空调系统，三联供技术比其他能源供给方式的一次投资大，其具体经济性能跟使用规模有一定关系，如果规模偏小，其经济性能并不一定好。2/6/202366华南理工大学方利电功率,kW1000200025003000380040004300产汽量,t/h3.04.95.77.09.09.710.8燃料费用1.2360.7950.7150.680.6470.6340.628用电费用0.0640.0320.0260.0210.0170.0160.015用除氧水费用0.0580.0470.0440.0450.0460.0470.048管理费用0.2270.1140.0910.0760.0600.0570.053维护费用0.0340.0170.0140.0110.0090.0090.008检修费用0.0680.0340.0270.0230.0180.0170.016生产成本1.6871.0390.9170.8560.7970.7800.768投资成本0.750.3750.30.500.2020.1880.174蒸汽价值(1)0.4950.4040.3760.3850.3910.4000.414蒸汽价值(2)0.6180.5050.4700.4810.4880.5000.517发电成本(3)1.1920.6350.5410.4710.4060.3800.354发电成本(4)1.8190.9090.7470.6250.5110.4680.425注:(1)按生产成本165元/t(2)按总成本206元/t(3)不计折旧(4)计折旧发电成本(3)=生产成本-蒸汽价值(1)，发电成本(4)=生产成本+投资成本-蒸汽价值(2)

规模比较2/6/202367华南理工大学方利种方案比较2/6/202368华南理工大学方利种方案比较2/6/202369华南理工大学方利国136222511284.7储能材料在建筑节能中的应用4.7.1储能技术4.7.2蓄热方式4.7.3蓄热材料分类4.7.4储热材料建筑节能应用2/6/202370华南理工大学方利国136222511284.7.1储能技术

储能技术就是采用适当的储能方式，利用特定的装置，将暂时不用或多余的能量通过一定的储能材料储存起来，需要时再直接或通过一定的转换方式利用的方法称为储能技术。储能技术在建筑节能中的应用，主要是利用蓄热技术，也就是说储存的能量是热能，当然也可以是冷能，通过一定的材料或装置将热能或冷能储存起来，在需要时再将以利用。2/6/202371华南理工大学方利国136222511284.7.1储能技术电站电网（用户）上水库下水库水轮发电机组水泵低峰高峰~电能水流低峰高峰图例抽水蓄能电站原理图2/6/202372华南理工大学方利国136222511284.7.2蓄热方式

显热蓄热潜热蓄热化学反应热蓄热

2/6/202373华南理工大学方利国136222511284.7.3蓄热材料分类

从相变的方式来看分为固-液相变、液-气相变、固-固相变等蓄热材料；从储热方式来看，可分为显热、潜热及反应储热三种蓄热材料

2/6/202374华南理工大学方利国136222511284.7.4储热材料建筑节能应用

相变蓄热围护结构对室内外温度波动的衰减和延迟的示意图１-室外气温；２-室内气温（未使用相变蓄能围护结构）３-室内气温（使用相变蓄能围护结构）2/6/202375华南理工大学方利附-脱附过程蓄热

（a）图沸石放热过程，当含有水蒸气的空气通过干燥的沸石时，水蒸汽被沸石吸附，放出吸附热，使通过沸石床的空气温度提高，该升温后的气体可直接获间接用于建筑供暖。（b）图沸石吸热脱附过程，也称再生过程。高温低湿空气进入沸石床，将沸石吸附的水份脱附，同时将空气的温度降低湿度提高。（a）(b)2/6/202376华南理工大学方利国136222511284.8建筑节能实例分析1、工程背景

本工程是集播映、录音、会议及办公性质为一体的多功能综合性电视中心建筑，共有12层，建筑面积18900平方米，全部需要安装空调。由于该建筑物本身的特性，窗户所占比例较大，选用不同的窗体，对空调负荷有较大影响。但不同的窗体，其投资也不同，故窗体的节能措施需和空调负荷投资、运转费用结合起来综合考虑，否则难以确定优劣。2/6/202377华南理工大学方利国136222511282、三种方案分析及讨论三类不同方案窗体投资外窗材料单片普通白玻中空白玻玻璃镀膜中空玻璃玻璃单价元/m275150400外窗总投资元3543757087501890000三类不同方案室内所需冷负荷外窗材料单片普通白玻中空白玻玻璃镀膜中空玻璃末端冷负荷总量kwh340030602575冷负荷减少率010%24.25%2/6/202378华南理工大学方利案一方案二方案三冷水机组初投资(万元)129.0120.0100.0冷却塔初投资(万元)11.410.810.5冷却水泵初投资(万元)4.03.63.2冷冻水系统初投资(万元)3.22.82.4空气处理机组初投资(万元)20.016.016.0风机盘管初投资（万元）37.535.027.8工程安装调试费用（万元）180.0180.0150.0总计（万元）385.1368.2310.0三类不同方案制冷设备投资表2/6/202379华南理工大学方利类方案总初及年运行费用投资比较

方案一方案二方案三窗体总投资(万元)35.4470.88189.00空调系统总投资(万元)385.1368.2310.0方案总体投资(万元)420.54439.08499.00制冷系统年运行费用(万元)77.5572.2864.25总年费用（折旧率均为10%）119.6116.19114.15

第三个方案为最佳方案，相对于方案一而言，需增加总投资78.46万元，但每年的实际运行费用可节省13.3万元，静态投资期为5.9年，应在所有设备的使用寿命以内。另外需要指出的是，由于价格的波动方案的优劣随时会发生变化。如果镀膜中空玻璃价格超过了800元/m2，则静态投资期为20.2年，已超过了了设备使用年限，则不具备投资价值。2/6/202380华南理工大学方利国136222511284.9建筑节能技术展望1、消极被动的建筑节能技术，将转变为积极主动的建筑节能技术，在建筑的设计、施工阶段就进行全面的节能设计和节能施工，为将来至少10年以上的节能技术改造预留建筑本体结构上的位置。2、在设计理念上，推出和引入零能源消耗建筑，充分利用太阳能、风能，建筑物不仅不需要外界提供任何能量，而且有可能向外界提供能量。2/6/202381华南理工大学