建筑节能技术实践与应用手册

建筑节能技术实践与应用手册TOC\o"1-2"\h\u11270第一章建筑节能技术概述 117041.1建筑节能的概念 1124311.2建筑节能的重要性 263691.3建筑节能的发展现状 2131941.4建筑节能的未来趋势 26050第二章建筑节能设计 25922.1建筑规划与节能设计 291692.2建筑单体设计与节能 3264612.3建筑围护结构节能设计 3323852.4自然通风与采光设计 317902第三章建筑节能材料 3293173.1保温隔热材料 3102023.2节能门窗材料 4193303.3新型墙体材料 4304053.4节能玻璃材料 420150第四章建筑节能设备 593164.1暖通空调系统节能设备 527654.2照明系统节能设备 5249394.3热水供应系统节能设备 5162454.4电梯与动力系统节能设备 616727第五章建筑能源管理 6252445.1能源监测与计量 6228475.2能源消耗分析与评估 6144485.3能源管理制度与措施 767195.4节能行为引导与教育 723711第六章建筑节能施工 7277176.1节能施工技术与工艺 7200816.2施工过程中的节能管理 8297686.3节能工程质量验收 8242246.4绿色施工与节能减排 82353第七章建筑节能改造 854157.1既有建筑节能诊断 8135587.2节能改造技术与方案 957317.3改造项目实施与管理 9193937.4节能改造效果评估 9第一章建筑节能技术概述1.1建筑节能的概念建筑节能，简单来说，就是在建筑的规划、设计、建造和使用过程中，通过采用各种节能技术和方法，降低建筑能耗，提高能源利用效率。这不仅包括减少能源的消耗，还包括提高能源的利用效益，使建筑在满足人们生活和工作需求的同时最大限度地减少对能源的依赖。1.2建筑节能的重要性建筑节能的重要性不容忽视。能源是人类社会发展的重要物质基础，而建筑能耗在全球能源消耗中占据了相当大的比例。通过建筑节能，可以有效地减少能源消耗，缓解能源供需矛盾，保障国家能源安全。建筑节能可以降低环境污染。大量的能源消耗会产生大量的污染物和温室气体，对环境造成严重的破坏。通过建筑节能，可以减少污染物和温室气体的排放，保护环境，实现可持续发展。建筑节能还可以提高建筑的舒适度和居住质量。通过合理的设计和节能技术的应用，可以使建筑内部的温度、湿度、采光等环境因素得到更好的控制，提高人们的生活和工作质量。1.3建筑节能的发展现状目前建筑节能在全球范围内得到了广泛的关注和重视。许多国家和地区都制定了相关的政策和法规，推动建筑节能的发展。在技术方面，各种节能技术和材料不断涌现，如保温隔热材料、节能门窗、新型墙体材料等。同时建筑节能的设计理念也在不断更新，更加注重建筑与自然环境的融合，以及能源的高效利用。在我国，建筑节能工作也取得了一定的成绩。出台了一系列的政策和标准，加强了对建筑节能的管理和监督。同时各地也积极开展建筑节能示范工程，推广先进的节能技术和经验。1.4建筑节能的未来趋势科技的不断进步和人们对环境保护意识的不断提高，建筑节能的未来发展趋势将更加明显。未来的建筑将更加注重智能化和自动化，通过智能化的控制系统，实现对建筑能源的精细化管理和调控。同时新能源和可再生能源在建筑中的应用将越来越广泛，如太阳能、地热能、风能等。建筑节能材料和技术的研发将不断深入，新型的节能材料和技术将不断涌现，为建筑节能提供更加有力的支持。第二章建筑节能设计2.1建筑规划与节能设计在建筑规划阶段，就应该充分考虑节能因素。合理的建筑布局和朝向可以最大限度地利用自然采光和通风，减少对人工照明和空调系统的依赖。例如，将建筑朝向正南或南偏东、南偏西一定角度，可以在冬季获得更多的阳光照射，提高室内温度；而在夏季，通过合理的遮阳措施，可以避免阳光直射，降低室内温度。建筑之间的间距也应该合理设计，以保证良好的通风效果。2.2建筑单体设计与节能建筑单体的设计也对节能有着重要的影响。在设计时，应该尽量减少建筑的体形系数，即建筑物外表面积与建筑体积之比。体形系数越小，建筑的能耗就越低。因此，在设计时应该尽量使建筑外形简洁，避免过多的凹凸和复杂的造型。同时合理的层高设计也可以提高建筑的节能效果。过高的层高会增加空调系统的负荷，而过低的层高则会影响室内的采光和通风效果。2.3建筑围护结构节能设计建筑围护结构是建筑节能的关键部位。通过加强围护结构的保温隔热功能，可以有效地减少室内外热量的交换，降低建筑能耗。在墙体设计方面，可以采用保温隔热功能好的材料，如聚苯板、岩棉等。在门窗设计方面，应该选择节能门窗，如断桥铝门窗、中空玻璃门窗等，提高门窗的气密性和保温隔热功能。在屋面设计方面，可以采用倒置式屋面或种植屋面等节能措施，提高屋面的保温隔热功能。2.4自然通风与采光设计自然通风和采光是建筑节能的重要手段。通过合理的设计，可以利用自然风来降低室内温度，减少空调系统的使用时间。在设计时，应该考虑建筑的通风通道和通风口的设置，保证空气能够顺畅地流通。同时自然采光也可以减少人工照明的使用，降低能源消耗。在设计时，应该充分利用窗户的位置和大小，保证室内能够获得足够的自然光线。还可以采用反光板、光导管等技术，将自然光引入室内深处，提高自然采光的效果。第三章建筑节能材料3.1保温隔热材料保温隔热材料是建筑节能中常用的材料之一。常见的保温隔热材料有聚苯乙烯泡沫板（EPS）、挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）、岩棉、玻璃棉等。这些材料具有良好的保温隔热功能，可以有效地减少室内外热量的传递。EPS和XPS是一种闭孔型的泡沫塑料，具有轻质、保温隔热功能好、吸水率低等优点，广泛应用于外墙保温、屋面保温等领域。岩棉和玻璃棉是一种无机纤维材料，具有防火、保温隔热功能好等优点，常用于建筑的防火隔离带、外墙保温等部位。3.2节能门窗材料节能门窗是建筑节能的重要组成部分。常见的节能门窗材料有断桥铝、塑钢、中空玻璃等。断桥铝门窗是一种新型的节能门窗，它采用断桥铝型材和中空玻璃，具有良好的隔热功能和密封功能，可以有效地减少室内外热量的交换和空气的渗透。塑钢门窗是一种以聚氯乙烯（PVC）树脂为主要原料，加上一定比例的稳定剂、着色剂、填充剂等助剂，经挤出成型的门窗。它具有保温隔热功能好、耐腐蚀、密封性好等优点。中空玻璃是由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。它具有良好的隔热、隔音功能，广泛应用于建筑门窗、幕墙等领域。3.3新型墙体材料新型墙体材料是指具有节能、环保、轻质、高强等特点的墙体材料。常见的新型墙体材料有加气混凝土砌块、粉煤灰砖、页岩砖等。加气混凝土砌块是以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品。它具有质轻、保温隔热功能好、强度高、可加工性好等优点，是一种理想的新型墙体材料。粉煤灰砖是以粉煤灰、石灰为主要原料，掺加适量石膏和骨料经坯料制备、压制成型、高压或常压养护或自然养护而成的实心粉煤灰砖。它具有节约土地资源、保护环境、利用工业废渣等优点。页岩砖是利用页岩和煤矸石为原料进行高温烧制的砖块。它具有强度高、保温隔热功能好、耐久性好等优点。3.4节能玻璃材料节能玻璃材料是一种具有良好隔热、保温、采光功能的玻璃材料。常见的节能玻璃材料有中空玻璃、LowE玻璃、真空玻璃等。中空玻璃是由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃制品。它具有良好的隔热、隔音功能，广泛应用于建筑门窗、幕墙等领域。LowE玻璃是一种低辐射玻璃，它在玻璃表面镀上一层或多层金属或其他化合物组成的膜系产品。该产品对可见光有较高的透射率，对红外线有很高的反射率，具有良好的隔热功能。真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来，将其间隙抽成真空并密封排气孔，两片玻璃之间的间隙为0.10.2mm，真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃。真空玻璃具有良好的隔热、隔音功能，是一种新型的节能玻璃材料。第四章建筑节能设备4.1暖通空调系统节能设备暖通空调系统是建筑中能耗较大的设备之一，因此采用节能设备对于降低建筑能耗具有重要意义。变频空调是一种通过改变压缩机的转速来调节制冷量或制热量的空调系统。与传统的定频空调相比，变频空调可以根据室内负荷的变化自动调节运行频率，从而达到节能的目的。地源热泵是一种利用地下浅层地热资源既能供热又能制冷的高效节能环保型空调系统。它通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。在冬季，地源热泵将地下的热能提取出来，供给室内采暖；在夏季，将室内的热量转移到地下，实现室内制冷。新风系统是一种能够将室外新鲜空气引入室内，同时将室内污浊空气排出室外的设备。通过合理的设计和运行管理，新风系统可以在满足室内空气质量要求的同时降低空调系统的负荷，实现节能的目的。4.2照明系统节能设备照明系统在建筑能耗中也占有一定的比例，采用节能照明设备可以有效地降低能耗。LED灯是一种新型的半导体发光器件，具有节能、环保、寿命长等优点。与传统的白炽灯和荧光灯相比，LED灯的能耗更低，发光效率更高。智能照明控制系统是一种通过智能化的控制手段，实现对照明系统的自动控制和管理的系统。它可以根据室内外光线的变化、人员活动情况等因素，自动调节照明亮度和开关时间，从而达到节能的目的。合理的照明设计也可以提高照明系统的节能效果。例如，采用合理的灯具布置和照明方式，提高照明的均匀度和利用率，减少不必要的照明浪费。4.3热水供应系统节能设备热水供应系统是建筑中常用的设备之一，采用节能设备可以降低热水供应系统的能耗。太阳能热水器是一种利用太阳能将水加热的设备，它具有节能、环保、安全等优点。在阳光充足的情况下，太阳能热水器可以完全满足建筑的热水需求，从而减少对传统能源的依赖。空气源热泵热水器是一种通过吸收空气中的热能来加热水的设备，它具有高效、节能、环保等优点。与传统的电热水器相比，空气源热泵热水器的能耗更低，运行成本更低。采用保温功能好的热水管道和水箱，也可以减少热水在输送和储存过程中的热量损失，提高热水供应系统的节能效果。4.4电梯与动力系统节能设备电梯和动力系统也是建筑中的能耗大户，采用节能设备可以降低其能耗。变频调速电梯是一种通过改变电机的转速来调节电梯运行速度的电梯系统。与传统的交流双速电梯相比，变频调速电梯具有节能、舒适、平稳等优点。它可以根据电梯的负载情况自动调节电机的转速，从而达到节能的目的。能量回馈装置是一种将电梯在制动过程中产生的能量回收并转化为电能的装置。它可以将电梯在下降过程中产生的势能和在制动过程中产生的动能转化为电能，并回馈到电网中，从而实现节能的目的。合理的电梯运行管理也可以提高电梯的节能效果。例如，合理设置电梯的运行时间和停靠楼层，避免电梯的空驶和不必要的停靠，减少电梯的能耗。第五章建筑能源管理5.1能源监测与计量能源监测与计量是建筑能源管理的基础。通过安装能源监测设备和计量仪表，可以实时监测建筑的能源消耗情况，为能源管理提供数据支持。能源监测设备可以监测建筑的电、水、气等能源的使用情况，包括能耗量、能耗时间、能耗功率等参数。计量仪表可以对能源的使用量进行精确计量，为能源费用的结算提供依据。通过能源监测与计量，可以及时发觉能源浪费的问题，并采取相应的措施进行整改，从而提高能源利用效率。5.2能源消耗分析与评估能源消耗分析与评估是建筑能源管理的重要环节。通过对能源监测数据的分析和评估，可以了解建筑的能源消耗结构和能源利用效率，找出能源浪费的原因和节能潜力所在。能源消耗分析可以从不同的角度进行，如按照能源种类、设备类型、使用时间等进行分类分析。通过分析，可以发觉能源消耗的规律和特点，为制定节能措施提供依据。能源评估则是对建筑的能源利用效率进行综合评价，评估指标包括能源强度、能源利用率、节能率等。通过能源评估，可以了解建筑的能源管理水平和节能效果，为进一步提高能源管理水平提供指导。5.3能源管理制度与措施建立完善的能源管理制度和措施是建筑能源管理的重要保障。能源管理制度应包括能源管理的组织机构、职责分工、能源计划、能源采购、能源使用、能源计量、能源统计、能源审计、能源考核等方面的内容。通过建立能源管理制度，可以规范能源管理的流程和行为，提高能源管理的效率和水平。同时还应制定相应的能源管理措施，如加强能源设备的维护管理、优化能源运行方式、推广节能技术和产品、开展能源宣传教育等。通过这些措施的实施，可以有效地降低建筑的能源消耗，提高能源利用效率。5.4节能行为引导与教育节能行为引导与教育是建筑能源管理的重要内容。通过开展节能宣传教育活动，可以提高建筑使用者的节能意识和节能能力，引导他们养成良好的节能习惯。节能宣传教育可以采用多种形式，如举办节能知识讲座、发放节能宣传资料、开展节能竞赛活动等。通过这些活动，可以向建筑使用者普及节能知识和节能技术，让他们了解节能的重要性和必要性，从而积极参与到节能行动中来。同时还可以通过设置节能标识、制定节能规章制度等方式，引导建筑使用者在日常生活和工作中自觉采取节能措施，如随手关灯、关闭电器设备、合理使用空调等。第六章建筑节能施工6.1节能施工技术与工艺建筑节能施工需要采用一系列的节能技术和工艺，以保证建筑的节能效果。在墙体保温施工中，常用的技术有外墙外保温、外墙内保温和夹心保温等。外墙外保温是将保温材料粘贴在墙体外侧，具有保温效果好、不占用室内空间等优点；外墙内保温则是将保温材料粘贴在墙体内侧，施工方便，但保温效果相对较差；夹心保温是将保温材料夹在墙体中间，具有较好的保温效果，但施工难度较大。在屋面保温施工中，常用的保温材料有聚苯板、挤塑板、岩棉板等，施工时应注意保温材料的铺设厚度和搭接方式，保证保温效果。在门窗节能施工中，应选用节能门窗，并注意门窗的安装质量，保证门窗的气密性和保温功能。6.2施工过程中的节能管理在建筑节能施工过程中，加强节能管理是保证节能效果的重要措施。施工单位应制定节能施工方案，明确节能施工的目标、措施和责任。在施工过程中，应加强对施工人员的节能培训，提高他们的节能意识和技能水平。同时应加强对施工设备的管理，合理安排施工设备的使用时间和运行负荷，避免设备空转和低效运行。还应加强对施工现场的能源管理，合理布置施工现场的照明、通风等设备，避免能源浪费。6.3节能工程质量验收节能工程质量验收是保证建筑节能效果的重要环节。验收时，应按照相关标准和规范的要求，对节能工程的各项功能指标进行检测和评估。主要包括墙体保温功能、屋面保温功能、门窗气密性和保温功能等。验收合格后，应出具节能工程质量验收报告，作为建筑竣工验收的重要依据。如果验收不合格，应责令施工单位限期整改，直至验收合格为止。6.4绿色施工与节能减排绿色施工是指在建筑施工过程中，通过采用先进的施工技术和管理方法，最大限度地减少对环境的影响，实现节能减排的目标。绿色施工的主要内容包括减少施工扬尘、噪声污染、建筑垃圾排放等。在施工过程中，应采用洒水降尘、封闭施工等措施，减少扬尘污染；采用低噪声设备、合理安排施工时间等措施，减少噪声污染；采用分类回收、再利用等措施，减少建筑垃圾的排放。同时还应加强对施工用水、用电的管理，采用节水、节电设备和技术，降低施工过程中的水资源和能源消耗。第七章建筑节能改造7.1既有建筑节能诊断既有建筑节能诊断是建筑节能改造的基础。通过对既有建筑的能源消耗情况进行调查和分析，找出建筑存在的节能问题和潜力，为制定节能改造方案提供依据。节能诊断的内容包括建筑围护结构的热工功能、采暖通风空调系统的运行效率、照