建筑节能与暖通空调系统

建筑节能与暖通空调系统节能能源是一种宝贵的自然资源，无论是人类的生存，还是社会的发展都离不开充足的能源供应。全球将出现能源的短缺。问题煤石油天然气能源短缺环境污染3我国的能源“我国常用的44种最重要的矿物资源中，50年之内枯竭的就有22种，占50%。而本世纪之内枯竭的竟有32种，占了73%。其中原油15年、天然气40年、煤200年。”“我国能源消费总量现在已是继美国之后的第二大国，但人均能源消费量约为世界平均水平的一半，不足美国的十分之一，消费潜力巨大。据统计，目前全国SO2排放量已达2400多万吨，全国酸雨区面积已约占国土总面积的40%，每年因酸雨造成的直接经济损失约为当年GNP的1~2%。CO2排放量已占全球总排放量的13%以上。如果2050年时我国人均能耗达到美国目前水平的一半，届时我国CO2排放量将是目前全球CO2总排放量的一半以上。”41.关于建筑节能国际发达国家的建筑节能措施2中国的建筑能耗现状与发展趋势31中国建筑节能政策与法规33现在提高建筑中能源利用效率（BuildingEnergyEfficiency）最初的名称

建筑节能BuildingEnergySaving不久后改为在建筑中保持能源（BuildingEnergyConservation）建筑节能发展的三个阶段61.1中国的建筑能耗现状与发展趋势中国的建筑能耗特点空气新鲜流速合适温度湿度适宜围护结构传热建筑物内部照明空气渗透炊事散热家电散热人体的发热保持室温气候我国幅员辽阔，气候类型多样，但受东亚季风影响，大部分地区冬冷夏热我国年平均温度分布图我国1月平均温度分布图我国7月平均温度分布图8城市纬度经度平均温度(℃)1月7月差值哈尔滨（亚洲）45045’N126゜46’E-19.122.641.7蒙特利尔（南美洲）45028’N73゜45’W-10.320.831.1巴黎（欧洲）48058’N2゜27’E3.418.415.0哈尔滨同纬度地区气候的比较哈尔滨1月的平均温度比相同纬度地区低14～18℃房屋建筑规模2020年底2010年底21世纪头20年内686亿m2519亿m2420亿m2全国城乡房屋建筑面积类别占全国百分比数量城镇的建筑面积50%40多亿m2年采暖用能11%1.3亿吨标准煤占当地全社会总能耗城镇建筑能耗>50%建筑能耗的特点建筑能耗严寒地区和寒冷地区冬季的采暖能耗夏热冬暖和夏热冬冷夏季的空调能耗严寒地区特点百户拥有量:2004年底平均69.81台南方城市特点生活条件改善家用空调普及121.1.2中国的建筑能耗现状及发展趋势我国建筑分类城镇民用建筑农村居住建筑工业建筑建筑能源消耗与生产过程相关，差异大单位面积能耗远低于城镇民用建筑总面积160亿平米节能潜力小不重点研究建筑节能研究重点！建材和建造过程中所消耗的能源仅相当于建筑物使用3~5年中所消耗的能源总面积400亿平米建筑能耗现状13我国建筑能耗现状我国建筑能耗现状——建筑运行能耗占我国非发电用煤量的16%～18％，发电总量的22%～24%北方城镇采暖：标煤1.3亿吨/年，占非发电用煤的16%~18%住宅非采暖耗电：平均用电量

10~30度/m2年，占我国供电量的10%；一般非住宅民用建筑耗电：平均用电量20~60度/m2a，占我国供电量的8％；大型公共建筑:

平均用电量100~300kWh/m2a

，占我国供电总量的5%

14北方地区采暖城镇建筑采暖总面积为65亿平米，全国采暖约耗煤1.3亿吨标煤其中集中供热承担约占总面积70%的建筑采暖，其余为分散式采暖炉目前采暖耗煤量为14~25公斤标煤/年平米，平均约为20公斤标煤/年平米，与建筑物的保温水平、采暖方式和系统状况有关。15北方地区采暖能耗1）建筑物保温状况：建造时间：90年代末>50、60年代>70到90年代初地区：东北地区>西北，华北北部>南部地区建筑物性质：大型公共建筑>住宅/简陋的办公室/教室与发达国家比，平均的保温水平为北欧等同纬度发达地区的1/2到1/3，差距较大。16北方地区采暖能耗2）供热系统状况：调节不匀，导致部分过热，只好开窗降温——30%的热损失外网热损失大，锅炉房效率低目前集中供热系统热能利用效率不足55%；“建筑节能了但采暖却并没有省能”3）采暖改革举步维艰，几年内很难全面实施1.1.2中国的建筑能耗现状及发展趋势建筑能耗现状2住宅能耗商用建筑建筑能耗发展趋势人们对建筑热舒适性的要求越来越高居民家庭家用电器品种、数量增加农村能源改变城镇化进程不断加快采暖区向南扩展房屋建筑需求继续增加建筑能耗持续增加温室气体的过度排放冰川融化海平面上升气温过高发达国家

排放量我国排放量减少或基本稳定快速增加！建筑节能201.2国际发达国家的建筑节能措施

世界能源危机以来许多国家先后对建筑节能工作制定了不同程度的政策法规。主要从两个方面入手：对建筑设计、施工和建筑能耗加以限制对节能建筑进行鼓励和支持1.2.席1日本制定《节约能键源法》修改《节约能源虹法》开展“刚节能装捐’’活左动提交节船能判断斧指标计柿算值的吵设计文雨本不同功能旺的建筑不同的节引能基准值政府对节映能计划审热查和批准政府对实委施状况指幸导、检查帝和监督。公务员复穿短袖探衬衣上旅班办公大班楼的空扩调温度28℃1.2疤.2法国实施行动潜计划鼓励新技虾术研究200授2～200鼓4年开发24项建筑节落能新技术政府颁发悉全额研发笼资金，资滩助进行技烛术应用发起“幕太阳能暴行动”200托0年1月“预防陪气候变零化全国巨行动计森划”同年12月“全国首改善能职源消耗胖效率行疑动”方牌案地方政府捏拨出专款黎鼓励使用骂太阳能热究水器培训太纤阳能热师水器安遭装人员承担帮助慈消费者购脖买及安装脾太阳能热阶水器3万个197长6年199涂8年2002年制定第一沫部建筑节堆能法公布建犯筑热保挠护条例提出建古筑节能港指标出台《可再生益能源法》、《生物能卸源法规》“10万个太孟阳能屋股顶计划拒”投入大量侦资金用于筐住宅改造利用税恭收政策躲推动建惠筑节能1.2漂.3德国1.2林.4比利时鼓励“湾生态住房醉”另外使用“没绿色”达或“天逼然”建动材多使用人孙工而不过狱多消耗能槽源采用“弃智能”设计利用税收圆来调节和物鼓励居民置改造旧房过去10余年间同德国和减比利时“能源之党星”《21世纪清粉洁能源芝的能源姓效率与劫可再生吗能源办脏公室战编略计划》《国家能愈源政策》提出建筑冬节能指标实施减免浑税政策鼓励使用睛节能设备脱和购买节财能建筑严密的年围护结衔构节能窗适当功茎率的高敬效采暖巷和制冷瞎设备1.2耀.5美国261.3中国建筑顺节能政策忍与法规什么是节容能？什么是众建筑节为能？1.3德.1建筑节能烦的意义采暖通风家用电器空调照明炊事热水供应提高能糠源利用昼率包括:为终端用户提供的能源服务所消耗的能源量———————————————能源效率=建筑用能建造能耗使用能耗发达国家煌建筑节能糊的范围我国应增加的建筑节能的范宇围我国传统凯建筑节能匙的范围温室效惠应:温室气体斜：二氧化名碳、甲烷悟、氧化氮恳等气体温室效应喂的重要性箱：有利于保扔持地表温撑度温室效齐应的危存险性：两极融缩谅、冰川消大失、海面哥升高、洪火水泛滥、萍干旱频发、土朗地沙化、锦风沙肆虐即、疾病流浊行、物种唤灭绝等国务院的软相关计划偏政策以及炭有关专家早预测:既有建筑改造新建节能建筑建筑能耗减少3.35亿吨煤空调高峰负荷减少8000万kW减少电力建设投资6000亿元能耗达到发达国家20世纪末水平节能效果更加巨大每年减少排放二氧化碳6126万吨1.3胃.2中国的建津筑节能政逐策与法规1987年5月承联合国拾环境发距展委员垫会提出卷可持续愁发展的卸思想199灿2年橡签署《里约宣弟言》《2韵1世纪议选程》《京都议定驰书》200艰5年2月《京都议别定书》正式生效我国到2010年居住哭建筑节如能的计年划1996年前1996年起2005年起节能30%节能50%节能65%建筑设原计能耗1998年2000年2010年试点运行成片推行基本完成供热计胀量收费何计划我国到2010年居住峰建筑节指能的计国划2000年2005年2010年重点城市成片开始各城市普遍开始重点城市普遍推行既有建鞠筑节能替改造我国到201敞0年居住建察筑节能的滨计划我国到201腿0年公共悔建筑的惰计划执行建黄筑热环境及节能钢标准分两阶何段进行节能在农村推资广太阳能建衔筑我国到2010年公共建筑的计划35《中华人民形共和国国揭民经济和勉社会发展值第十一个通五年规划伤纲要》污染物排铁放总量减袍少10%能耗降守低20胃%?“十一五”期间单位国内生产总值36节能减茄排综合询性工作帖方案(2007辰.5.2富3)提出依靠科技岸，加快技芳术开发和扛推广加快节能玻减排技术膝研发。在悉国家重点苍基础研究带发展计划等、国家科远技支撑计反划和国家乖高技术发号展计划等疯科技专项忽计划中，勺安排一批承节能减排板重大技术男项目，攻搂克一批节间能减排关依键和共性描技术。372.“十一五弱”期间砍建筑节藏能与供往热系统落节能研炭究供热系统节能关键技术研究2建筑节能围护结构关键技术研究3138背景介核绍建筑能耗银对我国环乖境和能源清的影响使姥得建筑节攻能成为我盾国政府在纹“十一五谨”关注的针关键技术斗之一我国采暖迈地区住宅塔建筑面积我国北方犁地区冬季骨采暖能耗榆占全国建炊筑总能耗栋高单位面积列采暖平均庙能耗为北漫欧等同纬跟度条件下织建筑采暖蜂能耗的数误倍能耗高、骂环境污染剩严重39背景介绍我国供餐热系统统面积大渴，历史漂长，且信发展迅勤速，节裹能潜力迷很大;热源效蓝率低、筐热源与幼末端需购求不匹袋配、多艳热源运祝行调度励解决不脏完善，麦供热决榜策多处默于经验矩阶段；热网输令送电耗遇高；热用户叔热量浪支费严重廉、热用偶户系统灶缺少调撕节手段非，过量贵供热与倘热量不绝足矛盾浴同时存臣在，缺羽少鼓励笔用户行铸为节能永机制；设计方酒法上存盖在的缺而陷，设驾备的缺针陷，运搭行管理售的缺陷候。40相关课档题“十一累五”国破家科技歌支撑计血划重大合项目“颈建筑节黄能关键芹技术研栽究与示炉范”包晒含十三模个课题.“新型建筑蹦节能围护育结构关键狗技术研究陪”为课题蒙二.“供热系忽统节能厉关键技羊术研究尼与示范藏”为课逃题四.412.1新型建筑贴节能围护细结构关键细技术研究1严寒、寒携冷地区非编透明围护逗结构节能佛技术2夏热冬慎冷、夏晒热冬暖瓦地区非居透明围匙护结构策节能技响术3透明围护护结构邪节能技渡术与产捐品开发4新型建筑瓶通风装置揭开发422.1思.1严寒、愿寒冷地亏区非透伞明围护限结构节常能技术研究完石善使用策不同保摧温材料玻和各种遍构造技巨术的外热保温复雕合墙体老和屋面西体系。研究预复制墙体贝保温构冷造体系踪蝶。形成蜓系统的奇严寒、父寒冷地闸区建筑那维护结纯构节能掘设计理陶论、方侍法，开搭发相应良的热工遥性能计孤算和评许价软件附。编制节扑能建筑舒维护结蒜构的保艰温构造保设计手娘册或标岔准图集阶。432.1.怎2夏热冬坑冷、夏钢热冬暖帐地区非狼透明围霜护结构绕节能技团术开发可同纷时满足保油温和隔热雪功能要求犁的复合墙即体和屋面竹构造体系绝。开发单一甜材料能满饺足保温隔段热要求的造墙体体系并。研究各亿种墙体内榴保温隔热旅技术。形致成系统的贺夏热冬冷乔、夏热冬坊暖地区建械筑维护结朽构节能设倚计理论、伶方法，开薯发相应的筐热工性能棕计算和评浓价软件。编制节躬能建筑健维护结丈构的保肝温构造体设计手僵册或标吗准图集担。442.1争.3透明围护腊结构节能继技术与产皮品开发开发低传灿热系数、舅能有效减皮少低温辐怪射与太阳袖辐射的高秋性能玻璃也幕墙技术身。研究外遇窗窗框与纹幕墙支撑协系统的高耽热阻断热宗技术。研究适合数于各气候卧区的建筑粮外窗与透年明幕墙的阴外遮阳技汉术并开发劝相关产品钟。研究开友发新的主狠动与被动不型双层皮英外窗与玻冶璃幕墙技急术和产品退。开发能够掩随外界气东候变化而盼改变物理胆性能的透壶光体与遮碑阳装置。开发建筑草遮阳计算延软件，双池层皮通风售式玻璃幕按墙热工性损能计算和办评价软件隆。452.1.敢4新型建筑求通风装置碑开发研究开发集安装在外环墙、屋顶暗、外窗上挎的各种被侄动式和主暴动式通风尖装置，解牛决室内通乌风换气需司求。新型飞通风装置揪的开发除誓满足室内揪通风换气匀基本要求壶外，还需怖要考虑室残外噪音隔充离，室外际空气的过海滤以及排环气的热回塔收。462.2供热系统最节能关键嗓技术研究唱与示范1研究开发虫采用小型翻燃气锅炉串与大型燃愈煤热电联从产或大型缸燃煤锅花炉房联宽合供热椅的方式2燃煤燃惨气锅炉坚房的适躲量供热浴调节技采术3降低集栏中供热电输配系伯统能耗迷的关键撇技术4研究开卵发实行辩分栋热待计量，遗同时解兆决分户辫热量分绘摊的楼内采暖匙系统形式思，调控形嫂式计量与促热量分担俘方式5供水温度轿分栋可调艺的供热方元式低温供热载的末端装忍置647A燃煤热电爆联产+大型燃兰气调峰墙锅炉房BC组合模针式燃煤热无电联产+燃煤调弱峰锅炉诸房大型燃煤槐锅炉房+燃煤调臣峰锅炉盯房燃煤热电再联产+小型燃田气分布镇式调峰休锅炉房大型燃蕉煤锅炉湖房+大型燃气廊调峰锅炉腥房大型燃他煤锅炉雹房+小型燃读气分布踢式调峰炼锅炉房DEF2.2河.1研究开发白采用小型敏燃气锅炉击与大型燃岛煤热电联声产或大型狐燃煤锅炉鼠房联合供它热的方式48二级网调配峰方案示蒸意图小型燃气扮锅炉调峰燃煤基本普热源大型竹燃气调峰温热源

与赠小型燃气允调峰联合图供热系统1——燃煤基本斜热源2——换热站3——循环水掠泵4——调峰热源5——关断阀6——流量计49内容二2.3热网水瓣泵调度织方法2.2最佳供校热参数专实时预兔报2.4锅炉经焦济运行免调度方浓法2.5锅炉房柳辅机节世能2.6工程示治范2.1建筑物费供暖情革况的识得别参数2.22.32.42.52.62.12.2.量2燃煤燃纷气锅炉椅房的适槐量供热葬调节技念术50A单热源堆枝状管反网BC管网形张式多热源倦环状管恨网多热源位枝状管践网2.2.跟3降低集中本供热输配双系统能耗宜的关键技瘦术51常规系统美的缺点2.2.瓣3降低集中楚供热输配勇系统能耗健的关键技刊术1.供热系统狠的近端热戒用户形成离了过多的挽资用压头榴；2.极易形成凝冷热不均隔现象；3.为落后的赢大流量运拣行方式提漠供了平台较；4.造成了供治热系统能减效水平的途低下。522.2.扎4分栋热段计量，乔分户热尤量分摊悉的楼内职采暖系打统

形犹式，调偶控形式健计量与但热量分蹲担方式改革单位息统包的用肥热制度，停止福利纽奉供热，实姜行用热商邮品化、货狐币化加大新就型墙体城材料、床建筑节女能技术击的推广耳应用和胁供热采委暖设施航的技术孟改造力嫌度，提高热读能利用艳效率，改善城站镇大气察环境质煤量继续发展脊和完善以弓集中供热滚为主导、家多种方式简相结合的毛经济、安鹅全、清洁腹、高效的示城镇供热览采暖系统加快供译热企业纯改革，齿引入竞耽争机制伶，培育擦和规范艇城镇供孙热市场53热费分摊扬原理542.2.峡5供水温驴度分栋竹可调的雄供热方寺式系统形京式直接连接俩系统混水泵间介连接织系统混水器的孟系统552.2.宪6低温供热东的末端装涉置随着热泵脖热源，热否电厂冷凝春热热源，朽太阳能热吧源以及楼趣内混水系骆统这些有浅利于节能打和环保的艘低温热源业的研究和葡在建筑内丢的逐步应斩用，使得烫传统散热忆器末端供润暖设备已熊经不能实乎现应有的爆功能和承薪担应有的仁作用，这四已经成为揪了制约低服温供热系投统发展一欧个重大障否碍。研发能够抓使用低温杀热源的新峰的供热末装端装置，磁使传统散荐热器与低萌温热源不得匹配的问屡题得到解坚决，从而幼使以上热怠源得到更唱广泛地使组用。这不酿仅有利于丑节能和环房诚保，而且灯由于末端便设备与系忍统相匹配棍，更有利糟于室内居互住环境的别改善。5625～30%45～50%对流换阅热辐射散热呼吸和瘦无感觉让蒸发25～30%对流和从传导热毛交换×辐射热项交换√辐射为猛主的采暖制胸冷方式更舒适！驻！！57供热的恨末端装雷置及应粘用(水)常规散周热器:篮95/柱70℃风机盘估管类装汗置:60级/50℃热水采暖帮辐射板大尺寸耻管:50弦/40℃毛细管:4怒0/3岂0℃58分散式空调系统常用空调系统集中式空调系统半集中式空调系统中央空坏调系统大型商场体育馆等涛公共建筑小型计氏算机房民用住改宅旅馆客位房办公楼3.空调系统丢的节能5920%空调机组能耗30%水或空气认输送系统能我耗中央空调贼系统的能批耗50%空调冷耳热源能猾耗60舒适性秘空调:通过增大丝式送风温差沈节能送风温肥差在4℃～8℃之间时每增加1℃送风量约可减少10％～15％

61变风量休空调系捷统室外气象条件全年变化人员和设备使用情况不断变化空调负荷也在一年之中随之变化62（变风量空甚调系统节贺能原理Q=ρ疫CpL(ts-tn)式中：Q——房间显输热余热容，W；ρ——空气密度役，kg/催m3；Cp——空气定压权比热，J/(k句g•k)；L——送风量弓，m3/h；ts——送风度告，℃；tn——室内温教度，℃秤。63当负荷值Q发生变硬化，但需要使珠室内温鼓度保持申不变时样，空调系统也需要具有开相应变化渔的能力可采用俭下面两螺种方法痰处理：1）定风辽量方法固定送风量L值改变送风状械态642）变风量绪方法固定送风温度ts改变进风量65置换通风:热力分层贩节能空气凉债爽而清齐洁可以超过爷容许浓度66重力循环餐式置换通嘱风67置换通晌风的节忽能机理减少了空调空间与分层空调系统相类似利用室外低温空气直接送风应采用可变新风比系统68能量回收副系统室内温含热空气被加热的罪新风室外寒来冷空气经过热回彻收的排风69排风的能量回收直接式间接式使用换桃热器回院收排风圾中的能火量赋予漂新风用中间介令质实现能变量回收如热泵技享术70热回收装雷置（a）转轮式杰全热交换从器结构示扶意图倾（b）热回收澡系统1-净化扇形埋区；2-新风风机昨；3-排风风机71热回收装卫置的热交演换效率式中：ho1、ho2——分别为乡丰新风进保、出热耀回收装蹈置的比舍焓或温注度，kJ/接kg或℃；he1——排风进入组热回收装梅置的比焓绞或温度，kJ/k龟g或℃。72室外新风茎的控制在过渡夜季，采屠用全新每风或增批大新风裳比运行油，可以碍有效改欲善空气种的品质巴，节省依大量能保量。“过渡摊季”？“一年既中自然马的春、疲秋季节饭”×73———冷负荷---郊---歪---新风量———冷负荷----朋----猛-新风量———冷负荷----锤----野-新风量———冷负荷---适---溜---新风量全空气斤空调系字统供冷蛛期冷负巷荷与新已风率变锹化图744.冷热源系毯统方案与桂系统效率7.3誉.1空调冷热虫源的确定溉原则对环境的影响etc.初投资与运行费用用户的要求和意愿相互矛盾相互制约如何调节经各种矛盾惨做出最好圾的选择？75空调冷热驾源方案确