建筑節(jié)能技術(shù)匯總課件

第六章建筑節(jié)能技術(shù)第六章建筑節(jié)能技術(shù)1第六章建筑節(jié)能技術(shù)內(nèi)容提要本章主要內(nèi)容包括建筑能耗、綠色建筑、建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)、建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、建筑電氣節(jié)能技術(shù)及可再生能源的應(yīng)用。教學提示本章內(nèi)容涉及到能源、暖通空調(diào)、建筑電氣以及可再生能源等相關(guān)專業(yè)知識，學習時重點掌握各種節(jié)能技術(shù)方法和途徑，對相關(guān)的節(jié)能系統(tǒng)流程應(yīng)有所了解。教學要求掌握建筑節(jié)能的技術(shù)途徑，了解綠色建筑的相關(guān)知識；掌握建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)、建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)和建筑電氣節(jié)能技術(shù)措施和方法以及建筑節(jié)能中太陽能利用技術(shù)，了解各種節(jié)能系統(tǒng)的基本原理和工藝流程。第六章建筑節(jié)能技術(shù)內(nèi)容提要2第六章建筑節(jié)能技術(shù)6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)6.5可再生能源利用技術(shù)第六章建筑節(jié)能技術(shù)6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述36.1建筑節(jié)能技術(shù)概述一、建筑能耗1.建筑能耗的構(gòu)成建筑能耗是指民用建筑（包括居住建筑和公共建筑以及服務(wù)業(yè)）使用過程中的能耗，主要包括采暖、空調(diào)、通風、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器、電梯等方面的能耗。建筑能耗的構(gòu)成因建筑的功能和所處的環(huán)境地區(qū)（氣候帶）不同而不同。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述一、建筑能耗46.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.我國建筑熱工分區(qū)我國的南方和北方地區(qū)氣候差異大，其建筑能耗也有較大差別。根據(jù)我國的氣候特點，全國被劃分成五個建筑熱工分區(qū)，即嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)，如圖6.1所示。建筑熱工設(shè)計應(yīng)與地區(qū)氣候相適應(yīng)，建筑熱工設(shè)計分區(qū)指標及設(shè)計要求應(yīng)符合表6.1的規(guī)定。建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)根據(jù)各熱工分區(qū)的特點采用合適的節(jié)能措施。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.我國建筑熱工分區(qū)56.1建筑節(jié)能技術(shù)概述圖6.1中國建筑熱工設(shè)計分區(qū)（GB50176-1993）6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述圖6.1中國建筑熱工設(shè)計分區(qū)（66.1建筑節(jié)能技術(shù)概述建筑熱工設(shè)計分區(qū)及設(shè)計要求表6.16.1建筑節(jié)能技術(shù)概述建筑熱工設(shè)計分區(qū)及設(shè)計要求表6.76.1建筑節(jié)能技術(shù)概述二、建筑節(jié)能的技術(shù)途徑1.建筑節(jié)能建筑節(jié)能的直接目的是提高建筑使用過程中的能源利用效率。能源效率可定義為：為終端用戶提供的能源服務(wù)與所消耗的能源量之比。節(jié)能的關(guān)鍵在于加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源。節(jié)能不能簡單地認為是少用能。2.建筑節(jié)能的主要技術(shù)途徑（1）圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)。（2）系統(tǒng)及設(shè)備節(jié)能技術(shù)。（3）照明動力系統(tǒng)節(jié)能。（4）應(yīng)用可再生能源。（5）建筑能源系統(tǒng)的運行管理節(jié)能。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述二、建筑節(jié)能的技術(shù)途徑86.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.建筑節(jié)能相關(guān)標準主要的標準和規(guī)范有：《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》（采暖居住建筑部分）（JGJ26-2010）《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》（JGJ134-2010）《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》（JGJ75-2003）《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（GB50189-2005）《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》（GB50176-93）《既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》（JGJ129-2000）《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50411-2007）《居住建筑節(jié)能檢測標準》（JGJ/T132-2009）。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.建筑節(jié)能相關(guān)標準96.1建筑節(jié)能技術(shù)概述三、綠色建筑1.綠色建筑的起源和特點所謂“綠色建筑”，就是在全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，減少室內(nèi)外污染，保護環(huán)境，改善居住舒適性、健康性和安全性，即從規(guī)劃、設(shè)計、建造、營運、管理直到拆除全過程，最大限度地節(jié)約資源、保護環(huán)境，同時具有最好的舒適性、健康性以及安全性的建筑。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述三、綠色建筑106.1建筑節(jié)能技術(shù)概述綠色建筑所追求的目標和原則就是消耗最小的能源和資源，給環(huán)境和生態(tài)帶來的影響最小，同時為居住和使用者提供健康舒適的建筑環(huán)境與良好的服務(wù)，以實現(xiàn)人、建筑、環(huán)境健康協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。總之，綠色建筑歸納起來就是“資源有效利用（ResourceEfficientBuildings）”的建筑。有人把綠色建筑歸結(jié)為具備“4R”的建筑，即“Reduce”，減少建筑材料、各種資源和不可再生能源的使用；“Renewable”，利用可再生能源和材料；“Recycle”，利用回收材料，設(shè)置廢棄物回收系統(tǒng)；“Reuse”，在結(jié)構(gòu)允許的條件下重新使用舊材料。因此，綠色建筑就是能源有效利用、保護環(huán)境、親和自然、舒適、健康、安全的建筑。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述綠色建筑所追求的目標和原則就是消耗116.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.綠色建筑的建造原則綠色建筑的建造原則包括：（1）最小限度的資源消耗：對非可再生資源，如能源、土地、水和其他建筑材料，減少需求和更有效地利用（其必然結(jié)果就是最大限度地有效利用可再生資源以滿足建筑的需求）。（2）盡可能地減少有負面環(huán)境影響的大氣排放，特別是與溫室氣體、地球溫暖化或酸雨有關(guān)的排放。（3）盡可能減少有害廢水和固體廢棄物的排放，包括在建筑物壽命終止時拆除所產(chǎn)生的廢棄物。（4）盡可能減少對建造地點生態(tài)系統(tǒng)的負面影響。（5）盡量提高室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量，包括空氣品質(zhì)、熱環(huán)境、照明、聲學和視覺環(huán)境。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.綠色建筑的建造原則126.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.綠色建筑評估圍繞推廣和規(guī)范綠色建筑的目標，近年來許多國家發(fā)展了各自的綠色建筑標準和評估體系。美國LEED綠色建筑評估體系德國的生態(tài)建筑導則LNB英國的BREEM評估體系澳大利亞的建筑環(huán)境評價體系NABERS加拿大的GBTool挪威的EcoProfile法國的ESCALE日本的CASBEE等。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.綠色建筑評估136.1建筑節(jié)能技術(shù)概述在參考日本的CASBEE（建筑物綜合環(huán)境性能評價體系，ComprehensiveAssessmentSystemforBuildingEnvironmentalEfficiency）的基礎(chǔ)上，我國也建立相應(yīng)的評估體系，以健康、舒適的居住環(huán)境，節(jié)約能源和資源，減少對自然環(huán)境的影響為目標，在具體評分時把評估條件分為Q和L兩大類：Q（Quality）指建筑環(huán)境質(zhì)量和為使用者提供的服務(wù)的水平；L（Load）指能源、資源和環(huán)境負荷的付出。所謂綠色建筑，就是我們消耗最小的L而獲取最大的Q的建筑。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述在參考日本的CASBEE（建筑物綜146.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)一、建筑物墻體節(jié)能技術(shù)1.墻體的類型根據(jù)主體結(jié)構(gòu)所用的材料，墻體主要有加氣混凝土墻體、粘土空心磚墻體、粘土（實心）磚墻體、混凝土空心砌塊墻體、鋼筋混凝土墻體、其他非粘土磚墻體等。根據(jù)墻體的保溫材料，墻體可分為單一材料節(jié)能墻體和復(fù)合節(jié)能墻體，如圖6.2所示。根據(jù)絕熱材料在墻體中的位置，復(fù)合墻體又可分為內(nèi)保溫墻體、外保溫墻體和夾心保溫墻體三種形式。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)一、建筑物墻體節(jié)能技術(shù)156.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)圖6.2節(jié)能墻體的幾種類型6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)圖6.2節(jié)能墻體的幾種類型166.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.復(fù)合節(jié)能墻體的構(gòu)造及特點（1）外保溫墻體。外保溫墻體的構(gòu)造包括保溫隔熱層、保溫固定系統(tǒng)、表面覆蓋層和零部件及輔助材料等。其中保溫材料的導熱系數(shù)一般小于0.05W/（m·K）。（2）內(nèi)保溫墻體。內(nèi)保溫墻體構(gòu)造包括墻體結(jié)構(gòu)層、空氣層、絕熱材料層和覆面保護層。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.復(fù)合節(jié)能墻體的構(gòu)造及特點176.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.外墻綠化技術(shù)外墻綠化在夏熱冬冷地區(qū)具有美化環(huán)境、降低污染、遮陽隔熱等功能，有利于建筑節(jié)能和保護。常見的外墻綠化遮陽的形式有兩種，一種是植物直接覆蓋墻面，如圖6.3所示；另一種是外墻的外側(cè)種植密集的樹林，利用樹蔭遮擋陽光，如圖6.4所示。圖6.3爬墻植物遮陽圖6.4植樹遮陽6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.外墻綠化技術(shù)圖6.3爬墻186.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)4.雙層皮玻璃幕墻雙層皮玻璃幕墻也被譽為“可呼吸的幕墻”。典型的構(gòu)造如圖6.5所示。它是采用雙層體系作為圍護結(jié)構(gòu)，利用夾層通風的方式來解決玻璃幕墻夏季遮陽隔熱的同時，達到增加室內(nèi)空間舒適度、降低建筑能耗的目的圖6.5雙層皮玻璃幕墻結(jié)構(gòu)圖6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)4.雙層皮玻璃幕墻圖6.5雙196.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)5.相變材料的應(yīng)用相變材料是一種典型的相變比熱材料，在材料相變溫度段內(nèi)，材料發(fā)生相變時會吸收或釋放大量的熱量。如將具有合適相變溫度范圍的相變材料用作建筑圍護結(jié)構(gòu)，建筑熱工性能可顯著提高，大大減少建筑物的采暖和空調(diào)能耗。相變材料在建筑中的應(yīng)用形式主要有三種：（1）利用相變材料進行太陽能蓄熱（2）利用相變材料進行夜間蓄冷（3）利用夜間廉價電，轉(zhuǎn)移電網(wǎng)高峰負荷6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)5.相變材料的應(yīng)用206.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)（a）冬季工況（b）夏季工況圖6.6特朗伯墻結(jié)構(gòu)形式6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)（a）冬季工況（b）夏季工216.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)二、建筑門窗節(jié)能技術(shù)1.影響建筑門窗節(jié)能的因素在建筑維護結(jié)構(gòu)的門窗、墻體、屋面、地面四大圍護部件中，門窗的絕熱性能最差，是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑節(jié)能的主要因素之一。影響門窗節(jié)能的主要因素有室內(nèi)外溫度環(huán)境、窗墻面積比、建筑朝向、體形系數(shù)（建筑物外表面積和外表面積所包的體積之比）、風向和風力等。建筑門窗既是能耗大的構(gòu)件，又是得熱構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐慕ㄖ夂驐l件功能要求以及其他圍護部件的情況等因素選擇合適的門窗材料、窗型和相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)二、建筑門窗節(jié)能技術(shù)226.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.建筑門窗節(jié)能措施建筑門窗的節(jié)能可通過減少傳熱量和減少空氣滲透來實現(xiàn)。戶門節(jié)能措施包括：在金屬門板（外包木板）內(nèi)填放15~18mm厚玻璃棉或礦棉板；木或塑料的夾層門，空氣間層厚度不小于40mm，內(nèi)襯鋼板；陽臺門的不透明部分（門芯板）采用雙層中空塑料板（空氣間層厚度不小于40mm）；陽臺門的透明部分應(yīng)按外窗設(shè)計，另外，陽臺門應(yīng)具有與外窗相同要求的氣密性。窗戶節(jié)能可從減少空氣滲透、傳熱和太陽輻射能三方面進行。減少滲透可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性；減少傳熱量可通過采用節(jié)能玻璃（如中空玻璃、熱反射玻璃等）、節(jié)能型窗框（如塑型窗框、隔熱鋁型框等）來實現(xiàn)；可通過遮陽設(shè)施（外遮陽、內(nèi)遮陽等）及高遮蔽系數(shù)的鑲嵌材料（如Low-E玻璃）來減少太陽輻射能。目前節(jié)能門窗主要有塑鋼窗、玻璃鋼窗、斷橋的鋁合金窗和其他形式的保溫隔熱門窗等。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.建筑門窗節(jié)能措施236.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)三、建筑屋面節(jié)能技術(shù)1.實體材料層保溫隔熱屋面屋面設(shè)計應(yīng)兼顧考慮冬季保溫和夏季隔熱。設(shè)計時應(yīng)選擇導熱性小、蓄熱性大、吸水率小的保溫材料，同時要考慮屋面的結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境氣候條件、防水處理方法和施工條件等因素，屋面的傳熱系數(shù)應(yīng)滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。屋面設(shè)計可采用倒置式屋面。倒置式屋面是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中保溫隔熱層與防水層倒置，將保溫隔熱層設(shè)在防水層上面。該屋面可保護防水層免受外界損傷，延長防水層的使用年限，施工簡便，利于維修，是一種隔熱保溫效果更好的節(jié)能屋面構(gòu)造形式。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)三、建筑屋面節(jié)能技術(shù)246.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.通風屋頂通風屋頂是在屋頂上設(shè)置通風層，利用流動的空氣帶走熱量，在我國夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)廣泛應(yīng)用。通風屋頂?shù)墓ぷ髟?，一種是利用屋頂受太陽輻射產(chǎn)生的對空氣的加熱作用，形成熱壓通風降溫，將屋頂吸收的太陽輻射熱帶走，防止輻射熱聚集，避免向室內(nèi)傳遞；另一種是利用夏季主導風向的風壓，導入屋頂通風間層，將屋頂吸收的太陽輻射熱帶走。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.通風屋頂256.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.種植屋面種植屋面能夠與地面綠化和墻體綠化一樣調(diào)節(jié)微氣候，當太陽照射到屋頂時，由于覆蓋植被的存在，建筑物得熱大大減少。4.蓄水屋面蓄水屋面是在屋面上儲存一薄層水用來提高屋頂?shù)母魺崮芰ΑＳ捎谒谡舭l(fā)時要吸收大量的汽化潛熱，而這些熱量大部分從屋面所吸收的太陽輻射中攝取，所以大大減少了經(jīng)屋頂進入室內(nèi)的熱量，相應(yīng)的降低了屋面的內(nèi)表面溫度。設(shè)計施工時，應(yīng)考慮屋面荷載和防水。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.種植屋面266.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)四、建筑地面節(jié)能技術(shù)建筑地面可分為不直接接觸土壤的地面和直接接觸土壤的地面兩種。對于接觸室外空氣的地板（如騎樓、過街樓的地板），以及不采暖地下室上部的地板等，應(yīng)采取保溫措施，使地板的傳熱系數(shù)小于或等于規(guī)范中的規(guī)定值。對于直接接觸土壤的非周邊地面，一般不需作保溫處理，其傳熱系數(shù)即可滿足規(guī)范的要求；對于直接接觸土壤的周邊地板（即從外墻內(nèi)側(cè)算起2.0m范圍內(nèi)的地面），應(yīng)采取保溫措施，使地面的傳熱系數(shù)小于或等于0.30W/（m2·K）。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)四、建筑地面節(jié)能技術(shù)276.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)一、供熱系統(tǒng)與通風節(jié)能技術(shù)1.供熱熱源節(jié)能設(shè)計熱水鍋爐房和蒸汽鍋爐房是重要的集中采暖熱源，為達到節(jié)能目的，設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾方面：（1）供熱規(guī)劃。（2）鍋爐選型和臺數(shù)（3）鼓風機和引風機（4）循環(huán)水泵（5）補給水（6）計量與監(jiān)測儀表（7）連續(xù)供熱運行制度6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)一、供熱系統(tǒng)與通風節(jié)能技術(shù)286.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.室外供熱管網(wǎng)設(shè)計室外供熱管網(wǎng)分為區(qū)域熱網(wǎng)和小區(qū)熱網(wǎng)。區(qū)域熱網(wǎng)是指由區(qū)域鍋爐房聯(lián)合供熱的管網(wǎng)；小區(qū)熱網(wǎng)是指由小區(qū)采暖鍋爐房或小區(qū)換熱站至各采暖建筑間的管網(wǎng)。室外管網(wǎng)設(shè)計應(yīng)注意以下問題：（1）管網(wǎng)設(shè)計的水力平衡。（2）改變大流量、小溫差的運行方式，提高供水溫度和運行效率。（3）推廣熱水管道直埋技術(shù)，降低基礎(chǔ)投資和運行費用。（4）管網(wǎng)沖洗。（5）管網(wǎng)保溫。（6）推廣管道充水保護技術(shù)，防止管道腐蝕。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.室外供熱管網(wǎng)設(shè)計296.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)3.分戶熱計量節(jié)能技術(shù)（1）熱量計量方式。熱量計量方式主要有以下幾種采用分戶熱量表直接測量供熱系統(tǒng)供給用戶的熱量；采用蒸發(fā)式或電子式熱分配表測量每組散熱器的相對用熱量，結(jié)合樓用總熱量確定用戶用熱量；采用熱水表測量供應(yīng)熱用戶的熱水流量；測量室內(nèi)外溫度并對時間積分計算熱用戶的熱負荷；測量室內(nèi)溫度及散熱器平均溫度并對時間積分計算散熱器的散熱量。從計量的準確性和可操作性上講，采用分戶熱量表和熱分配表的熱計量方式是較為合適的做法。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)3.分戶熱計量節(jié)能技術(shù)306.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（2）新建集中采暖住宅分戶熱計量采暖系統(tǒng)新建集中采暖住宅當采用熱分配表加樓用總熱量表方式時宜采用垂直式采暖系統(tǒng)；當采用戶用熱量計量表方式時應(yīng)采用共用立管分戶獨立采暖系統(tǒng)。（3）既有住宅采暖系統(tǒng)的分戶熱計量改造。改造途徑有兩個：一是結(jié)合室內(nèi)管道更新，拆除原系統(tǒng)，按滿足分戶熱計量的要求重新設(shè)計；二是盡量利用原系統(tǒng)，進行適度改造，滿足溫控、計量的基本要求。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（2）新建集中采暖住宅分戶316.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.通風節(jié)能技術(shù)由于建筑物對地表下墊面風運動特性影響很大，相應(yīng)風對建筑熱環(huán)境也構(gòu)成了很大影響，夏季合理的組織建筑群和室內(nèi)的自然通風，冬季減少風對建筑能耗的影響對節(jié)能建筑的設(shè)計和建筑室內(nèi)熱環(huán)境的改善將起到重要的作用。建筑群體的布局，宜采用有利于建筑群體間夏季自然通風的布置形式。如兼用錯列式、斜列式、自由式和“高低錯落”的處理方式。建筑單體的平、立面設(shè)計和門窗設(shè)置應(yīng)有利于自然通風，但必須協(xié)調(diào)處理南、北向窗口的構(gòu)造形式與隔熱保溫措施，避免風雨的侵襲，降低能源的消耗。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.通風節(jié)能技術(shù)326.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)二、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（一）變風量空調(diào)系統(tǒng)變風量（VariableAirVolume）空調(diào)系統(tǒng)是通過改變送風量或調(diào)節(jié)送風溫度來控制某一空調(diào)區(qū)域溫度的一種空調(diào)系統(tǒng)。變風量空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)空調(diào)負荷的變化及室內(nèi)要求參數(shù)的改變，自動調(diào)節(jié)空調(diào)送風量（達到最小送風量時調(diào)節(jié)送風溫度），以滿足室內(nèi)人員的舒適度要求，最大限度地減少風機動力，節(jié)約能量。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)二、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)336.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.7變風量空調(diào)系統(tǒng)示意圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.7變風量空調(diào)系統(tǒng)示346.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（二）空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能1.變水量空調(diào)系統(tǒng)變流量空調(diào)系統(tǒng)是指在水路系統(tǒng)的空調(diào)末端使用二通調(diào)節(jié)閥的系統(tǒng)，是與水路系統(tǒng)末端使用三通調(diào)節(jié)閥或不使用調(diào)節(jié)閥的“定流量系統(tǒng)”相對而言。變流量是指輸送冷水的水路系統(tǒng)流量是變化的。根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成形式不同，變流量系統(tǒng)可分為一次泵定流量/二次泵變流量系統(tǒng)（如圖6.8）、傳統(tǒng)的一次泵變流量系統(tǒng)（如圖6.9）和“真正的變流量系統(tǒng)”，即冷水機組蒸發(fā)器變流量系統(tǒng)，稱為一次泵變流量系統(tǒng)（如圖6.10）。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（二）空調(diào)水系統(tǒng)節(jié)能356.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.8一次泵定流量/二次泵變流量系統(tǒng)6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.8一次泵定流量/二366.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.9傳統(tǒng)的一次泵變流量系統(tǒng)6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.9傳統(tǒng)的一次泵變流376.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.10一次泵變流量系統(tǒng)6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.10一次泵變流量系386.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.空調(diào)循環(huán)水泵運行過程節(jié)能正確選擇冷凍水循環(huán)水泵是運行節(jié)能的基礎(chǔ)，但要做到水泵運行節(jié)省電能，還需要根據(jù)管路所需的流量和揚程變化，調(diào)節(jié)水泵的供水流量和揚程?？梢圆捎玫姆椒ㄓ校憾嗯_水泵并聯(lián)運行、更換水泵葉輪、調(diào)節(jié)水泵葉輪轉(zhuǎn)速、冬夏及部分負荷時水泵分設(shè)。3.冷卻塔節(jié)能冷卻塔被廣泛地應(yīng)用于制冷空調(diào)系統(tǒng)及工業(yè)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)。對于空調(diào)用戶而言，冷卻塔的功耗在整個空調(diào)系統(tǒng)中的能耗中也占有一定的比例。室外空氣溫濕度的變化、入口水溫及冷卻水量都將引起冷卻塔冷卻能力的變化。冷卻塔節(jié)能運行的措施有：通過溫度調(diào)節(jié)器控制風機的啟停；通過調(diào)速裝置改變風機用電動機的轉(zhuǎn)速；控制風機用電動機的運轉(zhuǎn)臺數(shù)；封閉式冷卻塔灑水泵的運行控制；冷卻塔直接供冷系統(tǒng)（如圖6.11）。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.空調(diào)循環(huán)水泵運行過程節(jié)396.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.11冷卻塔直接供冷模式6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.11冷卻塔直接供冷406.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（三）蓄冷空調(diào)技術(shù)1.蓄冷系統(tǒng)蓄冷系統(tǒng)是在不需冷量或蓄冷量少的時間（如夜間），利用制冷設(shè)備將蓄冷介質(zhì)中的熱量移出，進行蓄冷，并將此冷量用在空調(diào)用冷或工藝用冷高峰期。蓄冷介質(zhì)可以用水、冰或共晶鹽。蓄冷系統(tǒng)的特點是：轉(zhuǎn)移制冷設(shè)備的運行時間，一方面可以利用夜間的廉價電，另一方面減少了白天的峰值電負荷，達到電力“削峰填谷”的目的?？照{(diào)蓄冷系統(tǒng)可采用水蓄冷系統(tǒng)和冰蓄冷系統(tǒng)。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（三）蓄冷空調(diào)技術(shù)416.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.低溫送風空調(diào)系統(tǒng)蓄冷系統(tǒng)通常與低溫送風空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合。與常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)相比，低溫送風空調(diào)系統(tǒng)降低了送風溫度，減少了一次風量和一次風處理設(shè)備、送風機和相應(yīng)的送風管道，使送風系統(tǒng)的初投資降低，節(jié)省了建筑空間。根據(jù)送風溫度的高低，低溫送風空調(diào)系統(tǒng)可分為三類：送風溫度為4~6℃的一類低溫送風；送風溫度為6~8℃的二類低溫送風；送風溫度為9~12℃的三類低溫送風。實踐表明，送風溫度為6~8℃的低溫送風空調(diào)系統(tǒng)與冰蓄冷技術(shù)結(jié)合具有較好的空調(diào)效果和經(jīng)濟效益。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.低溫送風空調(diào)系統(tǒng)426.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（四）溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)送風的含濕量和風量控制室內(nèi)的濕度，通過調(diào)節(jié)室內(nèi)末端（如干式風機盤管）的制冷量（如調(diào)節(jié)風機盤管的風量）和冷機的出水溫度來控制室內(nèi)的溫度，從而實現(xiàn)精確的室內(nèi)熱環(huán)境控制和調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)可降低空氣處理過程的能耗，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和末端送風的氣流組織，降低輸配能耗，有利于進一步實現(xiàn)太陽能利用與建筑一體化。溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)的組成及工作原理如圖6.12所示。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（四）溫濕度獨立控制空調(diào)系436.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.12溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.12溫濕度獨立控446.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（五）毛細管平面輻射空調(diào)系統(tǒng)毛細管平面輻射空調(diào)方式將室內(nèi)空氣品質(zhì)與熱環(huán)境分開考慮，空調(diào)新風系統(tǒng)保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)，毛細管輻射空調(diào)系統(tǒng)維持室內(nèi)的熱環(huán)境。毛細管輻射空調(diào)通常由輻射供冷供熱末端系統(tǒng)、新風系統(tǒng)和冷熱源三部分組成。末端系統(tǒng)采用毛細管式輻射板，新風系統(tǒng)通常為獨立新風系統(tǒng)，冷熱源可利用高溫冷量和低溫熱量，實現(xiàn)低品質(zhì)能量的利用。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（五）毛細管平面輻射空調(diào)系456.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.13毛細管平面輻射空調(diào)系統(tǒng)工作原理圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.13毛細管平面輻射466.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（六）蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)1.蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)概念蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)是利用自然環(huán)境中可再生能源干燥空氣的干球溫度與露點溫度差，通過水與空氣之間的熱濕交換來獲取冷量的一種環(huán)保高效而且經(jīng)濟的冷卻方式，具有較低的冷卻設(shè)備成本、能大幅度降低用電量和用電高峰期對電能的要求、能減少溫室氣體和CFC的排放量的特點,被稱為“零費用制冷技術(shù)”、“綠色空調(diào)”和“仿生空調(diào)”，是真正意義上的節(jié)能環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的制冷空調(diào)技術(shù)，在我國的節(jié)能減排中起著重要的作用。2.蒸發(fā)冷卻的分類及蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)要求蒸發(fā)冷卻主要分為直接蒸發(fā)冷卻（DEC）和間接蒸發(fā)冷卻（IEC）。利用循環(huán)水直接噴淋未飽和濕空氣形成的增濕、降溫、等焓過程稱為直接蒸發(fā)冷卻。利用DEC處理后的空氣（二次空氣）或水，通過換熱器冷卻另外一股空氣（一次空氣），其中一次空氣不與水接觸，其含濕量不變，這種等濕冷卻稱為間接蒸發(fā)冷卻。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（六）蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)476.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)《2007全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-節(jié)能專篇－暖通空調(diào)·動力》第5.7節(jié)對蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)做了一般規(guī)定：（1）在滿足使用要求的前提下，對于夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算濕球溫度較低、溫度日差較大的地區(qū)，空氣的冷卻過程宜采用直接蒸發(fā)冷卻、間接蒸發(fā)冷卻或直接蒸發(fā)冷卻與間接蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的二級或三級冷卻方式。（2）在氣候比較干燥的西部地區(qū)和北部地區(qū)如新疆、青海、西藏、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、黑龍江的全部、吉林的大部分地區(qū)、陜西、山西的北部、四川、云南的西部等地，空氣的冷卻過程，應(yīng)優(yōu)先采用直接蒸發(fā)冷卻、間接蒸發(fā)冷卻或直接蒸發(fā)冷卻與間接蒸發(fā)冷卻相結(jié)合的二級或三級冷卻方式。（3）在不同的夏季室外空氣設(shè)計干球、濕球溫度下，應(yīng)采用不同的蒸發(fā)冷卻機組的功能段。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)《2007全國民用建筑工程486.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（七）其他空調(diào)節(jié)能技術(shù)1.分層空調(diào)節(jié)能技術(shù)在高大空間的建筑中進行空調(diào)，其能耗是非常可觀的。這類建筑空間高度在10m以上，面積達幾千平方米，建筑容積在10000m3以上，如影劇院、會堂、體育館等。在高大空間建筑中，空氣的密度隨著垂直方向的溫度變化而呈自然分層現(xiàn)象，利用合理的氣流組織，可以做到僅對下部空間進行空調(diào)，而對上部的大空間不予空調(diào)或夏季采用上部通風排熱，這種空調(diào)稱為分層空調(diào)，如圖6.14所示。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（七）其他空調(diào)節(jié)能技術(shù)496.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.14分層空調(diào)示意圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.14分層空調(diào)示意圖506.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.多分區(qū)空調(diào)節(jié)能技術(shù)多分區(qū)空調(diào)方式屬于空調(diào)設(shè)計合理化的一種節(jié)能措施，特別適合于具有不同負荷變化特點的多個分區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)中。多分區(qū)空調(diào)方式的主要設(shè)備是空氣處理部分，即多分區(qū)空調(diào)器。多分區(qū)空調(diào)方式的初投資比風機盤管加新風系統(tǒng)高40%左右，比變風量空調(diào)方式低得多，不存在變風量空調(diào)方式中部分負荷條件下新風量不足以及送風管道靜壓波動問題，被認為是優(yōu)點較多的一種節(jié)能型全空氣空調(diào)方式。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.多分區(qū)空調(diào)節(jié)能技術(shù)516.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)三、熱泵技術(shù)（一）熱泵熱泵是靠補償或消耗機械功，迫使熱量從低溫物體流向高溫物體的機械裝置。熱泵的作用是能夠?qū)⒌臀粺嵩吹臒崃刻嵘秊楦呶坏臒崃俊岜每衫玫臒嵩?，可分為兩大類，其一為自然能源，熱源溫度較低，如空氣、水（地下水、海水、河川水等）、土壤、太陽能等。另一種為生產(chǎn)或生活中的排熱，如建筑物內(nèi)部的排熱、工廠生產(chǎn)過程中的廢熱，下水、地下鐵道、變電所、垃圾焚燒工廠的排熱，這類熱源中有的溫度較高。圖6.15綜合表示了熱源側(cè)和用熱側(cè)的大致溫度范圍和熱泵所起的溫度提升作用。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)三、熱泵技術(shù)526.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.15各種熱源的溫度范圍和熱泵作用6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.15各種熱源的溫度536.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（二）熱泵分類及主要的熱泵系統(tǒng)根據(jù)熱泵吸取熱量的低溫熱源種類不同，熱泵可以分為空氣源熱泵、地源熱泵、復(fù)合熱泵等。常用的熱泵系統(tǒng)有：1.空氣源熱泵系統(tǒng)空氣源熱泵是以空氣作為熱源，通過冷媒的作用，進行能量轉(zhuǎn)移的熱泵系統(tǒng)。目前的主要產(chǎn)品有家用熱泵空調(diào)器、商用單元式熱泵空調(diào)機組、多聯(lián)式空調(diào)機組和熱泵冷熱水機組等。圖6.16為多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)示意圖。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（二）熱泵分類及主要的熱泵546.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.16多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)示意圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.16多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)556.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.地源熱泵系統(tǒng)地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)是以巖土體、地下水或地表水為低溫熱源，由水源熱泵機組、地熱能交換系統(tǒng)、建筑物內(nèi)系統(tǒng)組成的供熱空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵是一種清潔的可再生能源技術(shù)。地源熱泵系統(tǒng)的主要設(shè)備包括水源熱泵機組和換熱系統(tǒng)等。根據(jù)地熱能交換系統(tǒng)形式的不同，地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)、地下水地源熱泵系統(tǒng)和地表水地源熱泵系統(tǒng)。（1）地埋管地源熱泵系統(tǒng)地埋管地源熱泵系統(tǒng)是通過中間介質(zhì)（通常為水或加入防凍劑的水溶液）作為載冷劑，使中間介質(zhì)在埋于土壤內(nèi)部的封閉環(huán)路（土壤換熱器）中流動循環(huán)，從而實現(xiàn)與土壤進行熱交換，根據(jù)地下埋管形式，該系統(tǒng)可分為水平埋管系統(tǒng)和垂直埋管系統(tǒng)。圖6.17為土壤源熱泵機組系統(tǒng)運行原理圖。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.地源熱泵系統(tǒng)566.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.17土壤源熱泵機組系統(tǒng)運行原理圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.17土壤源熱泵機組576.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（2）地下水地源熱泵系統(tǒng)地下水地源熱泵系統(tǒng)的低位熱源是從水井或廢棄的礦井中抽取地下水，熱泵機組冬季從生產(chǎn)井提供的地下水吸熱，提高品位后，將低位熱源中的熱量轉(zhuǎn)移到室內(nèi)，對建筑物供暖，放熱后的地下水通過回灌井回到地下。夏季，則生產(chǎn)井與回灌井交換，將室內(nèi)余熱轉(zhuǎn)移到低位熱源中，達到降溫或制冷的目的。（3）地表水地源熱泵系統(tǒng)地表水地源熱泵系統(tǒng)是以江河湖海等地球表面的水作為熱源進行制冷/制熱循環(huán)的一種熱泵。地表水地源熱泵的地表水換熱系統(tǒng)有開式換熱系統(tǒng)和閉式換熱系統(tǒng)兩種。開式系統(tǒng)是將地表水在循環(huán)水泵的驅(qū)動下，處理后直接流經(jīng)水源熱泵機組或通過中間換熱器進行熱交換的系統(tǒng)；閉式系統(tǒng)是將封閉的換熱盤管按照特定的排列方法放入具有一定深度的地表水體中，傳熱介質(zhì)通過換熱管管壁與地表水進行熱交換的系統(tǒng)。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（2）地下水地源熱泵系統(tǒng)586.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)3.水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)是指小型的水/空氣熱泵機組的一種應(yīng)用方式，即用水環(huán)路將小型水/空氣熱泵機組并聯(lián)在一起，形成一個封閉環(huán)路的熱泵供暖、供冷的空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可回收建筑內(nèi)的余熱，節(jié)省能耗，減少環(huán)境污染，可在建筑物內(nèi)同時實現(xiàn)供冷和供熱功能。圖6.18為水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理圖。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)3.水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)596.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)1.水/空氣熱泵機組；2.閉式冷卻塔；3.加熱設(shè)備（如燃油、氣、電鍋爐）；4.蓄熱容器；5.水環(huán)路的循環(huán)水泵；6.水處理裝置；7.補給水水箱；8.補給水泵；9.定壓裝置；10.新風機組；11.排風機組；12.熱回收裝置圖6.18水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)原理圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)1.水/空氣熱泵機組；2606.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.冷凝熱熱回收系統(tǒng)冷凝熱熱回收機組是利用冷凝熱將自來水加熱成生活熱水或工藝熱水，從而帶走制冷系統(tǒng)產(chǎn)生的冷凝熱。即直接將滿足熱水用量的自來水送入熱回收換熱器，利用壓縮機的排氣顯熱和部分冷凝潛熱對熱水進行第一步加熱，剩余熱量或由水冷冷凝器帶走，從冷卻塔排出，或通過風冷冷凝器將熱量排出。圖6.19冷凝熱回收系統(tǒng)工作原理6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.冷凝熱熱回收系統(tǒng)圖6.616.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)四、熱電冷聯(lián)供技術(shù)熱電冷聯(lián)供是將制冷、制熱及發(fā)電過程一體化的總能系統(tǒng)。熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)是由熱電聯(lián)供發(fā)展起來，熱電設(shè)備利用煤、天然氣等資源，通過鍋爐（或燃燒室）燃燒，首先將產(chǎn)生的具有高品位的蒸汽通過汽輪機發(fā)電，然后利用汽輪機的抽汽或排汽，冬季向用戶供熱、夏季利用吸收式制冷機供冷的聯(lián)供系統(tǒng)。熱電聯(lián)供技術(shù)最大的特點是對不同品質(zhì)的能量進行梯級利用，溫度比較高的、具有較大可用能的熱能被用來發(fā)電，而溫度比較低的低品位熱能則被用來供熱或是制冷。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)四、熱電冷聯(lián)供技術(shù)626.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.20為燃氣輪機熱電冷聯(lián)供系統(tǒng)的流程圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.20為燃氣輪機熱636.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)五、分布式能源系統(tǒng)分布式能源系統(tǒng)是在建筑物中設(shè)置小規(guī)模（數(shù)千瓦至50MW）模塊化的能量利用系統(tǒng)，可以獨立地輸出電、熱、冷。其原動機采用氣體或液體燃料的內(nèi)燃機、微型燃氣輪機或燃料電池。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)五、分布式能源系統(tǒng)646.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.21建筑物分布式能量系統(tǒng)的能流網(wǎng)絡(luò)圖6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)圖6.21建筑物分布式能656.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)一、建筑照明節(jié)能技術(shù)1.照明節(jié)能原則照明設(shè)計節(jié)能指導思想是體現(xiàn)以人為本，注重舒適、健康的環(huán)境，包括個性化、智能化、健康化、藝術(shù)化。當前國際上認為，在考慮和制定節(jié)能政策、法規(guī)和措施時，所遵循的原則必須在保證有足夠的照明數(shù)量和質(zhì)量的前提下，盡可能節(jié)能，這才是照明節(jié)能的唯一正確原則。照明節(jié)能主要是通過采用高效節(jié)能照明產(chǎn)品，提高質(zhì)量，優(yōu)化照明設(shè)計等手段，達到受益的目的。（1）節(jié)約照明用電（2）定期清潔照明器具。包括清潔室內(nèi)表面，即建立換燈和維修制度。6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)一、建筑照明節(jié)能技術(shù)666.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)2.照明節(jié)能措施（1）推廣使用高光效光源。（2）采用高效率節(jié)能燈具。（3）優(yōu)選氣體放電燈啟動設(shè)備。（4）照明方式合理。（5）燈具控制方案先進。（6）做好照明日常維護管理。6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)2.照明節(jié)能措施676.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)1.收集陽光的定日鏡；2.拋物面聚光反射鏡；3.導光管入口反射鏡；4.導光管；5.導光管出光口散光器；6.試驗用無窗房間；7.人工照明光源圖6.22某試驗無窗房間利用定日鏡導光管導光采光方法示意圖6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)1.收集陽光的定日鏡；2.拋物面聚光686.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)圖6.23光纖導光采光方法的構(gòu)成6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)圖6.23光纖導光采光方法的構(gòu)成696.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)3.發(fā)展綠色照明工程綠色照明是指通過可行的照明設(shè)計，采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明產(chǎn)品，改善提高人們的生活品質(zhì)，其內(nèi)涵包含高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適等4項指標。高效節(jié)能意味著以消耗較少的電能獲得足夠的照明，從而明顯減少電廠大氣污染物的排放，達到環(huán)保的目的；安全、舒適指的是光照清晰、柔和及不產(chǎn)生紫外線、眩光等有害光照，不產(chǎn)生光污染。6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)3.發(fā)展綠色照明工程706.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)1993年11月，我國國家經(jīng)貿(mào)委開始啟動中國綠色照明工程，并于1996年列入國家計劃。我國綠色照明的策略如下：（1）使用緊湊型熒光燈代替白熾燈，可以節(jié)電約70%。（2）用細管三基色熒光燈代替普通粗管熒光燈，可以節(jié)電約15%。用T8、T5細管熒光燈代替T12粗管熒光燈可以節(jié)電約10%、30%，投資成本一年內(nèi)可回收。（3）用新型高效的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈代替高壓汞燈、低壓鈉燈、鹵鎢燈。新型高效的高壓鈉燈適合于高照度和長壽命的室內(nèi)場所，金屬鹵化物燈適合于高屋頂工業(yè)建筑、商場、展示廳。（4）將半導體LED光源應(yīng)用于交通信號指示燈、汽車尾燈、轉(zhuǎn)向燈、廣告牌照明、夜景照明。其電能消耗僅為白熾燈的1/10，節(jié)能燈的1/4，壽命是白熾燈的100倍。（5）用電子鎮(zhèn)流器、低耗能電感鎮(zhèn)流器替代普通高耗能電感鎮(zhèn)流器。6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)1993年11月，我國國家經(jīng)貿(mào)委開始716.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)二、動力設(shè)備節(jié)能技術(shù)1.節(jié)能原則（1）全面改進設(shè)備。動力設(shè)備包括電動機及相關(guān)的全部機械設(shè)備。由于電動機是設(shè)備的動力源，因此，除改進電動機這項以外，還要調(diào)整設(shè)備系統(tǒng)，使之合理化。（2）制定改造方案。結(jié)合運行狀況，從現(xiàn)存生產(chǎn)的關(guān)鍵部位效果影響因素處入手，技術(shù)上應(yīng)慎重研究；改造時間既從短期也從長遠運行考慮，以新建或增加設(shè)備的期間為最佳時刻。改造臨近前，應(yīng)做好全面細致地籌劃，保證以有限的資金達到顯著的節(jié)能效果。（3）核察經(jīng)濟效益。改造方案一經(jīng)確定，就進行經(jīng)濟核算，作為改造意向的原始資料存檔。計算方法應(yīng)重點考慮回收投入資金周期。6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)二、動力設(shè)備節(jié)能技術(shù)726.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)2.節(jié)能措施（1）節(jié)電要點。采用高效機器減小耗電量與標準電動機相比，效率高的電動機就相當于節(jié)電型的；改進控制方式，提高運轉(zhuǎn)效率，電動機變速運轉(zhuǎn)，改變定子頻率調(diào)速對于提高功率因數(shù)、節(jié)省電費見效直接；改變驅(qū)動容量，達到最佳運轉(zhuǎn)狀態(tài)；防止空轉(zhuǎn)，減小不必要的耗電量及改善動力傳遞方式，提高運行效率等。（2）感應(yīng)電動機損耗。（3）提高效率措施。（4）采用節(jié)電型電動機。（5）采用調(diào)速技術(shù)。6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)2.節(jié)能措施736.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)三、電源節(jié)能技術(shù)電網(wǎng)運行中，電能在輸變電設(shè)備和線路中傳輸，線路和變壓器中就會產(chǎn)生損耗，這部分損耗一般占系統(tǒng)有功功率的15%~20%，線損由線路損耗和變壓器損耗兩部分組成。線損與電網(wǎng)輸入量的百分率（稱為線損率）是衡量供用電部門經(jīng)濟效益的一個重要指標，它反映了電網(wǎng)輸送和分配電能的效率，是電網(wǎng)經(jīng)濟技術(shù)性能的一個重要參數(shù)。我國的線損率比一些發(fā)達國家高。采取措施，降低線損具有重要意義。電源節(jié)能可采取如下措施：（1）降低輸電線路損耗。（2）降低變壓器損耗6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)三、電源節(jié)能技術(shù)746.5可再生能源利用技術(shù)一、太陽能利用技術(shù)太陽能利用主要有兩種途徑：光熱利用和光伏利用。（一）太陽能光熱利用技術(shù)1.太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)由太陽能集熱系統(tǒng)和熱水供應(yīng)系統(tǒng)構(gòu)成，主要包括太陽能集熱器、貯水箱、循環(huán)管道、支架、控制系統(tǒng)、熱交換器和水泵等設(shè)備和附件。按太陽能集熱運行方式太陽能熱水系統(tǒng)可分為自然循環(huán)系統(tǒng)（如圖6.24和圖6.25）、直流式系統(tǒng)（如圖6.26）和強制循環(huán)系統(tǒng)。自然循環(huán)系統(tǒng)又可分為自然循環(huán)式和自然循環(huán)定溫放水式兩種。強制循環(huán)系統(tǒng)又可分為直接式和間接式兩種（如圖6.27~圖6.30）。6.5可再生能源利用技術(shù)一、太陽能利用技術(shù)756.5可再生能源利用技術(shù)圖6.24自然循環(huán)系統(tǒng)圖6.25自然循環(huán)定溫放水系統(tǒng)6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.24自然循環(huán)系統(tǒng)圖6.25766.5可再生能源利用技術(shù)圖6.26直流式系統(tǒng)圖6.27強制循環(huán)直接式單水箱系統(tǒng)圖6.28強制循環(huán)直接式雙水箱系統(tǒng)圖6.29強制循環(huán)間接式單水箱系統(tǒng)6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.26直流式系統(tǒng)圖6.27776.5可再生能源利用技術(shù)圖6.30強制循環(huán)間接式雙水箱系統(tǒng)6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.30強制循環(huán)間接式雙水箱系786.5可再生能源利用技術(shù)2.太陽能供暖系統(tǒng)利用太陽能輻射采暖方式可分為直接利用和間接利用兩種，直接利用又可分為主動式太陽能采暖和被動式太陽能采暖。太陽能采暖系統(tǒng)主要由太陽能集熱器、儲熱水箱、輔助熱源、散熱設(shè)備等多個單元組成。系統(tǒng)的運行主要有間歇運行方式（如圖6.31）和連續(xù)運行方式（如圖6.32和圖6.33）兩種。圖6.31太陽能采暖間歇運行方式6.5可再生能源利用技術(shù)2.太陽能供暖系統(tǒng)圖6.31太陽796.5可再生能源利用技術(shù)圖6.32太陽能采暖直接式連續(xù)運行方式6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.32太陽能采暖直接式連續(xù)運806.5可再生能源利用技術(shù)圖6.33太陽能采暖間接式連續(xù)運行方式6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.33太陽能采暖間接式連續(xù)運816.5可再生能源利用技術(shù)3.太陽能制冷技術(shù)（1）太陽能吸收式制冷技術(shù)太陽能吸收式制冷主要包括太陽能熱利用系統(tǒng)和吸收式制冷系統(tǒng)兩大部分。太陽能熱利用系統(tǒng)包括太陽能收集、轉(zhuǎn)化以及貯存等構(gòu)件，核心構(gòu)件是太陽能集熱器，可采用平板集熱器、真空管集熱器和復(fù)合拋面聚光集熱器等。制冷系統(tǒng)的工質(zhì)可分為溴化鋰—水和氨—水系統(tǒng)。太陽能驅(qū)動的溴化鋰—水制冷機組原理如圖6.34所示。 6.5可再生能源利用技術(shù)3.太陽能制冷技術(shù)826.5可再生能源利用技術(shù)圖6.34太陽能驅(qū)動的溴化鋰—水制冷機組原理圖6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.34太陽能驅(qū)動的溴化鋰—水836.5可再生能源利用技術(shù)（2）太陽能吸附式制冷技術(shù)太陽能吸附式制冷系統(tǒng)主要由太陽能集熱器、吸附器、冷凝器、儲液器、蒸發(fā)器、閥門等組成，如圖6.35所示。晚上或太陽輻射不足時，吸附床冷卻，溫度降低，吸附劑開始吸附制冷劑使蒸發(fā)器內(nèi)的制冷劑蒸發(fā)，蒸發(fā)器的溫度下降，通過冷媒水獲得制冷的冷量；白天太陽輻射充足時，太陽能集熱器吸收熱量后加熱吸附床，使吸附的制冷劑在吸附床內(nèi)解附，解附的制冷劑進入冷凝器被冷卻后回到蒸發(fā)器，如此反復(fù)完成循環(huán)制冷過程。6.5可再生能源利用技術(shù)（2）太陽能吸附式制冷技術(shù)846.5可再生能源利用技術(shù)圖6.35太陽能吸附式制冷系統(tǒng)6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.35太陽能吸附式制冷系統(tǒng)856.5可再生能源利用技術(shù)（3）太陽能除濕式制冷技術(shù)太陽能除濕式制冷技術(shù)主要是利用太陽能集熱器為除濕系統(tǒng)提供加熱熱源，使除濕劑再生。圖6.36為一種帶蓄熱裝置及輔助熱源的太陽能再生吸附除濕系統(tǒng)，系統(tǒng)主要由太陽能集熱器、帶輔助熱源加熱器的蓄熱罐、除濕器、熱回收裝置、調(diào)濕器和送風風機組成。6.5可再生能源利用技術(shù)（3）太陽能除濕式制冷技術(shù)866.5可再生能源利用技術(shù)圖6.36太陽能除濕冷卻系統(tǒng)6.5可再生能源利用技術(shù)圖6.36太陽能除濕冷卻系統(tǒng)876.5可再生能源利用技術(shù)（4）太陽能蒸汽噴射式制冷技術(shù)噴射式制冷是使蒸汽通過噴射器的噴嘴噴射出來，由于在其周圍造成低壓狀態(tài)使冷媒蒸發(fā)，從而產(chǎn)生制冷效果。太陽能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)如圖6.37所示，主要由太陽能集熱器、儲熱水箱、鍋爐、噴射器、蒸發(fā)器、冷凝器、膨脹閥和泵組成。圖6.37太陽能蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)6.5可再生能源利用技術(shù)（4）太陽能蒸汽噴射式制冷技術(shù)圖6886.5可再生能源利用技術(shù)（二）太陽能光伏利用技術(shù)太陽能光伏利用技術(shù)是通過轉(zhuǎn)換裝置把太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能的利用技術(shù)。光電轉(zhuǎn)換裝置通常是利用半導體器件的光伏效應(yīng)原理進行光電轉(zhuǎn)換的，如太陽能電池、光伏發(fā)電站（系統(tǒng)）等；光伏技術(shù)成熟、可靠、長壽命、使用方便、無污染、無噪聲，易于大規(guī)模生產(chǎn)。用太陽能電池組合可建成光伏電站，像常規(guī)電站一樣為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、通信、人類生活提供可靠的能源。6.5可再生能源利用技術(shù)（二）太陽能光伏利用技術(shù)896.5可再生能源利用技術(shù)二、地熱能利用技術(shù)地熱能是指貯存在地球內(nèi)部的熱能，源于地球的熔融巖漿和放射性物質(zhì)的衰變。這些熱能會以熱蒸汽、熱水、干熱巖等形式向地殼的某一范圍聚集，形成規(guī)模，成為具有開發(fā)價值的地熱資源。地熱能的蘊藏量很大，相當于地球煤炭資源的1.7億倍。6.5可再生能源利用技術(shù)二、地熱能利用技術(shù)906.5可再生能源利用技術(shù)1.地熱發(fā)電地熱發(fā)電和火力發(fā)電的原理是一樣的，都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后帶動發(fā)電機發(fā)電。地熱發(fā)電的過程，就是把地下熱能首先轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，然后再把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿倪^程。地熱發(fā)電分蒸汽型地熱發(fā)電和熱水型地熱發(fā)電兩大類。蒸汽型地熱發(fā)電是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽輪發(fā)電機組發(fā)電，發(fā)電方式最為簡單，但干蒸汽地熱資源十分有限，且多存于較深的地層，開采技術(shù)難度大，發(fā)展受到限制。熱水型地熱發(fā)電是地熱發(fā)電的主要方式，適應(yīng)于中低溫地熱資源，一般有閃蒸地熱發(fā)電和雙循環(huán)地熱發(fā)電兩種方式。6.5可再生能源利用技術(shù)1.地熱發(fā)電916.5可再生能源利用技術(shù)2.地熱直接利用地熱能用于采暖、供熱和供熱水，是目前地熱能最為廣泛的利用形式。地熱供暖系統(tǒng)分為直接供暖和間接供暖兩類。直接供暖是指將地熱水經(jīng)過管道系統(tǒng)直接送注用戶供暖，回水可作綜合利用或回灌。對于有腐蝕性的地熱水，一般采用間接供暖系統(tǒng)。前述地源熱泵技術(shù)也是地熱直接利用領(lǐng)域一項重要的技術(shù)革新。6.5可再生能源利用技術(shù)2.地熱直接利用926.5可再生能源利用技術(shù)三、風能利用技術(shù)1.風力發(fā)電建筑上一般采用小型或微型風力發(fā)電機，這類產(chǎn)品在我國已經(jīng)有較為成熟的技術(shù)，目前主要供應(yīng)沒有電網(wǎng)連接的偏遠農(nóng)村使用，而在我國城市，很少能夠看到風力發(fā)電機的影蹤。用于建筑的小型或微型風力發(fā)電機，風車高度3~5m，葉片直徑2~4m，非常適合夜間建筑亮化照明等用途。與常規(guī)能源相比，風力發(fā)電的最大問題是其不穩(wěn)定性，解決這個問題可以采取的方式有：1）與電網(wǎng)相連（電網(wǎng)實際充當了巨大的蓄電池)；2）采用大型蓄電池；3）采用“風力－光伏”互補系統(tǒng)；4）采用“風力－柴油機”互補系統(tǒng)。以我國目前的情況，建筑中可以考慮2）、3）、4）方案。6.5可再生能源利用技術(shù)三、風能利用技術(shù)936.5可再生能源利用技術(shù)2.自然通風與被動式降溫建筑的自然通風主要能夠起到兩個方面的作用：改善室內(nèi)熱舒適和空氣質(zhì)量。在夏季，利用自然通風進行被動式降溫可以減少空調(diào)能耗，并防止“建筑綜合癥”的發(fā)生；而在冬天，自然通風需要被控制在恰好能夠驅(qū)除室內(nèi)多余的潮氣和污染物的程度，以減少采暖能耗。利用自然通風進行被動式降溫有兩種途徑，一是“通風增加人的舒適度”，即將室外空氣引入室內(nèi)，使之直接吹過人的身體，加速皮膚水分蒸發(fā)，從而使人覺得涼爽，特別適合于氣候炎熱潮濕的地區(qū)；二是“夜間通風降溫”，即把夜晚涼風引入室內(nèi)，使室內(nèi)蓄熱材料充分散熱，第二天，被冷卻的蓄熱材料便起到了熱庫的作用，可以使室內(nèi)的溫度不像室外那樣迅速上升，特別適合于炎熱干燥、晝夜溫差大的地區(qū)。6.5可再生能源利用技術(shù)2.自然通風與被動式降溫946.5可再生能源利用技術(shù)四、生物質(zhì)能源利用技術(shù)我國擁有豐富的生物質(zhì)能資源，年產(chǎn)生物質(zhì)資源50億噸左右?，F(xiàn)階段可供利用開發(fā)的資源主要為生物質(zhì)廢棄物，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、禽畜糞便、工業(yè)有機廢棄物和城市固體有機垃圾等。生物質(zhì)能開發(fā)潛力巨大，目前主要研究領(lǐng)域有：農(nóng)村對沼氣的利用、城市垃圾焚燒熱電聯(lián)產(chǎn)、能源作物種植。2006年底全國已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口，生活污水凈化沼氣池14萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2000多處，年產(chǎn)沼氣約90億m3，為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。如何使垃圾資源化、減量化、無害化，是當前世界各國十分關(guān)注的話題。城市垃圾焚燒技術(shù)在美國、日本、法國、德國等發(fā)達國家已經(jīng)得到初步應(yīng)用，并產(chǎn)生了良好的環(huán)保和經(jīng)濟效益。6.5可再生能源利用技術(shù)四、生物質(zhì)能源利用技術(shù)95參考文獻[1]戎衛(wèi)國.建筑節(jié)能原理與技術(shù)[M].武漢:華中科技大學出版社,2010.[2]李德英.建筑節(jié)能技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006.[3]賴明.發(fā)展綠色建筑推動建筑節(jié)能減排[J].建設(shè)科技,2011,(5):16-17.[4]龍惟定.建筑節(jié)能與建筑能效管理[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.[5]楊善勤.民用建筑節(jié)能設(shè)計手冊[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,1997.[6]羅憶,劉忠偉.建筑節(jié)能技術(shù)與應(yīng)用[M].北京:化學工業(yè)出版社,2007.[7]黃翔.蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)發(fā)展動態(tài)[J].制冷,2009,28(1):19-25.[8]建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司,中國建筑標準設(shè)計研究院.2007全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-節(jié)能專篇－暖通空調(diào)·動力[M].北京:中國計劃出版社,2007[9]陳在康,丁力行.空調(diào)過程設(shè)計與建筑節(jié)能[M].北京:中國電力出版社,2004[10]中華人民共和國建設(shè)部.地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范GB50366-2005（2009年版）[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.[11]付祥釗.夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.[12]付祥釗,肖益民.建筑節(jié)能原理與技術(shù)[M].重慶:重慶大學出版社,2008.[13]黃素逸,王曉墨.能源與節(jié)能技術(shù)（第二版）[M].北京:中國電力出版社,2008.[14]劉萬峰.建筑節(jié)能理論與技術(shù)[M].蘭州:甘肅科學技術(shù)出版社,2006.[15]北京市建設(shè)委員會.建筑設(shè)計與建筑節(jié)能技術(shù)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2006.[16]李宏毅,金磊.建筑工程電氣節(jié)能[M].北京:中國電力出版社,2004.[17]國家經(jīng)貿(mào)委/UNDP/GEF中國綠色照明工程項目辦公室,中國建筑科學研究院.綠色照明工程實施手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.[18]王俠.發(fā)展可再生能源[M].濟南:山東人民出版社,2008.[19]田蕾,秦佑國.可再生能源在建筑設(shè)計中的利用[J].建筑學報,2006,(2):13-17.[20]鄧中亞,韓若蘭.淺談可再生能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用[J].建筑節(jié)能,2009,37(8):48-50.參考文獻[1]戎衛(wèi)國.建筑節(jié)能原理與技術(shù)[M].武漢:華中科96第六章建筑節(jié)能技術(shù)第六章建筑節(jié)能技術(shù)97第六章建筑節(jié)能技術(shù)內(nèi)容提要本章主要內(nèi)容包括建筑能耗、綠色建筑、建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)、建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、建筑電氣節(jié)能技術(shù)及可再生能源的應(yīng)用。教學提示本章內(nèi)容涉及到能源、暖通空調(diào)、建筑電氣以及可再生能源等相關(guān)專業(yè)知識，學習時重點掌握各種節(jié)能技術(shù)方法和途徑，對相關(guān)的節(jié)能系統(tǒng)流程應(yīng)有所了解。教學要求掌握建筑節(jié)能的技術(shù)途徑，了解綠色建筑的相關(guān)知識；掌握建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)、建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)和建筑電氣節(jié)能技術(shù)措施和方法以及建筑節(jié)能中太陽能利用技術(shù)，了解各種節(jié)能系統(tǒng)的基本原理和工藝流程。第六章建筑節(jié)能技術(shù)內(nèi)容提要98第六章建筑節(jié)能技術(shù)6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)6.4建筑電氣節(jié)能技術(shù)6.5可再生能源利用技術(shù)第六章建筑節(jié)能技術(shù)6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述996.1建筑節(jié)能技術(shù)概述一、建筑能耗1.建筑能耗的構(gòu)成建筑能耗是指民用建筑（包括居住建筑和公共建筑以及服務(wù)業(yè)）使用過程中的能耗，主要包括采暖、空調(diào)、通風、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器、電梯等方面的能耗。建筑能耗的構(gòu)成因建筑的功能和所處的環(huán)境地區(qū)（氣候帶）不同而不同。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述一、建筑能耗1006.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.我國建筑熱工分區(qū)我國的南方和北方地區(qū)氣候差異大，其建筑能耗也有較大差別。根據(jù)我國的氣候特點，全國被劃分成五個建筑熱工分區(qū)，即嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)，如圖6.1所示。建筑熱工設(shè)計應(yīng)與地區(qū)氣候相適應(yīng)，建筑熱工設(shè)計分區(qū)指標及設(shè)計要求應(yīng)符合表6.1的規(guī)定。建筑節(jié)能設(shè)計應(yīng)根據(jù)各熱工分區(qū)的特點采用合適的節(jié)能措施。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.我國建筑熱工分區(qū)1016.1建筑節(jié)能技術(shù)概述圖6.1中國建筑熱工設(shè)計分區(qū)（GB50176-1993）6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述圖6.1中國建筑熱工設(shè)計分區(qū)（1026.1建筑節(jié)能技術(shù)概述建筑熱工設(shè)計分區(qū)及設(shè)計要求表6.16.1建筑節(jié)能技術(shù)概述建筑熱工設(shè)計分區(qū)及設(shè)計要求表6.1036.1建筑節(jié)能技術(shù)概述二、建筑節(jié)能的技術(shù)途徑1.建筑節(jié)能建筑節(jié)能的直接目的是提高建筑使用過程中的能源利用效率。能源效率可定義為：為終端用戶提供的能源服務(wù)與所消耗的能源量之比。節(jié)能的關(guān)鍵在于加強用能管理，采取技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理及環(huán)境和社會可以承受的措施，減少從能源生產(chǎn)到消費各個環(huán)節(jié)中的損失和浪費，更加有效、合理地利用能源。節(jié)能不能簡單地認為是少用能。2.建筑節(jié)能的主要技術(shù)途徑（1）圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)。（2）系統(tǒng)及設(shè)備節(jié)能技術(shù)。（3）照明動力系統(tǒng)節(jié)能。（4）應(yīng)用可再生能源。（5）建筑能源系統(tǒng)的運行管理節(jié)能。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述二、建筑節(jié)能的技術(shù)途徑1046.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.建筑節(jié)能相關(guān)標準主要的標準和規(guī)范有：《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》（采暖居住建筑部分）（JGJ26-2010）《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》（JGJ134-2010）《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》（JGJ75-2003）《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（GB50189-2005）《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》（GB50176-93）《既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程》（JGJ129-2000）《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50411-2007）《居住建筑節(jié)能檢測標準》（JGJ/T132-2009）。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.建筑節(jié)能相關(guān)標準1056.1建筑節(jié)能技術(shù)概述三、綠色建筑1.綠色建筑的起源和特點所謂“綠色建筑”，就是在全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材，減少室內(nèi)外污染，保護環(huán)境，改善居住舒適性、健康性和安全性，即從規(guī)劃、設(shè)計、建造、營運、管理直到拆除全過程，最大限度地節(jié)約資源、保護環(huán)境，同時具有最好的舒適性、健康性以及安全性的建筑。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述三、綠色建筑1066.1建筑節(jié)能技術(shù)概述綠色建筑所追求的目標和原則就是消耗最小的能源和資源，給環(huán)境和生態(tài)帶來的影響最小，同時為居住和使用者提供健康舒適的建筑環(huán)境與良好的服務(wù)，以實現(xiàn)人、建筑、環(huán)境健康協(xié)調(diào)的可持續(xù)發(fā)展。總之，綠色建筑歸納起來就是“資源有效利用（ResourceEfficientBuildings）”的建筑。有人把綠色建筑歸結(jié)為具備“4R”的建筑，即“Reduce”，減少建筑材料、各種資源和不可再生能源的使用；“Renewable”，利用可再生能源和材料；“Recycle”，利用回收材料，設(shè)置廢棄物回收系統(tǒng)；“Reuse”，在結(jié)構(gòu)允許的條件下重新使用舊材料。因此，綠色建筑就是能源有效利用、保護環(huán)境、親和自然、舒適、健康、安全的建筑。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述綠色建筑所追求的目標和原則就是消耗1076.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.綠色建筑的建造原則綠色建筑的建造原則包括：（1）最小限度的資源消耗：對非可再生資源，如能源、土地、水和其他建筑材料，減少需求和更有效地利用（其必然結(jié)果就是最大限度地有效利用可再生資源以滿足建筑的需求）。（2）盡可能地減少有負面環(huán)境影響的大氣排放，特別是與溫室氣體、地球溫暖化或酸雨有關(guān)的排放。（3）盡可能減少有害廢水和固體廢棄物的排放，包括在建筑物壽命終止時拆除所產(chǎn)生的廢棄物。（4）盡可能減少對建造地點生態(tài)系統(tǒng)的負面影響。（5）盡量提高室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量，包括空氣品質(zhì)、熱環(huán)境、照明、聲學和視覺環(huán)境。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述2.綠色建筑的建造原則1086.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.綠色建筑評估圍繞推廣和規(guī)范綠色建筑的目標，近年來許多國家發(fā)展了各自的綠色建筑標準和評估體系。美國LEED綠色建筑評估體系德國的生態(tài)建筑導則LNB英國的BREEM評估體系澳大利亞的建筑環(huán)境評價體系NABERS加拿大的GBTool挪威的EcoProfile法國的ESCALE日本的CASBEE等。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述3.綠色建筑評估1096.1建筑節(jié)能技術(shù)概述在參考日本的CASBEE（建筑物綜合環(huán)境性能評價體系，ComprehensiveAssessmentSystemforBuildingEnvironmentalEfficiency）的基礎(chǔ)上，我國也建立相應(yīng)的評估體系，以健康、舒適的居住環(huán)境，節(jié)約能源和資源，減少對自然環(huán)境的影響為目標，在具體評分時把評估條件分為Q和L兩大類：Q（Quality）指建筑環(huán)境質(zhì)量和為使用者提供的服務(wù)的水平；L（Load）指能源、資源和環(huán)境負荷的付出。所謂綠色建筑，就是我們消耗最小的L而獲取最大的Q的建筑。6.1建筑節(jié)能技術(shù)概述在參考日本的CASBEE（建筑物綜1106.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)一、建筑物墻體節(jié)能技術(shù)1.墻體的類型根據(jù)主體結(jié)構(gòu)所用的材料，墻體主要有加氣混凝土墻體、粘土空心磚墻體、粘土（實心）磚墻體、混凝土空心砌塊墻體、鋼筋混凝土墻體、其他非粘土磚墻體等。根據(jù)墻體的保溫材料，墻體可分為單一材料節(jié)能墻體和復(fù)合節(jié)能墻體，如圖6.2所示。根據(jù)絕熱材料在墻體中的位置，復(fù)合墻體又可分為內(nèi)保溫墻體、外保溫墻體和夾心保溫墻體三種形式。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)一、建筑物墻體節(jié)能技術(shù)1116.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)圖6.2節(jié)能墻體的幾種類型6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)圖6.2節(jié)能墻體的幾種類型1126.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.復(fù)合節(jié)能墻體的構(gòu)造及特點（1）外保溫墻體。外保溫墻體的構(gòu)造包括保溫隔熱層、保溫固定系統(tǒng)、表面覆蓋層和零部件及輔助材料等。其中保溫材料的導熱系數(shù)一般小于0.05W/（m·K）。（2）內(nèi)保溫墻體。內(nèi)保溫墻體構(gòu)造包括墻體結(jié)構(gòu)層、空氣層、絕熱材料層和覆面保護層。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.復(fù)合節(jié)能墻體的構(gòu)造及特點1136.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.外墻綠化技術(shù)外墻綠化在夏熱冬冷地區(qū)具有美化環(huán)境、降低污染、遮陽隔熱等功能，有利于建筑節(jié)能和保護。常見的外墻綠化遮陽的形式有兩種，一種是植物直接覆蓋墻面，如圖6.3所示；另一種是外墻的外側(cè)種植密集的樹林，利用樹蔭遮擋陽光，如圖6.4所示。圖6.3爬墻植物遮陽圖6.4植樹遮陽6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.外墻綠化技術(shù)圖6.3爬墻1146.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)4.雙層皮玻璃幕墻雙層皮玻璃幕墻也被譽為“可呼吸的幕墻”。典型的構(gòu)造如圖6.5所示。它是采用雙層體系作為圍護結(jié)構(gòu)，利用夾層通風的方式來解決玻璃幕墻夏季遮陽隔熱的同時，達到增加室內(nèi)空間舒適度、降低建筑能耗的目的圖6.5雙層皮玻璃幕墻結(jié)構(gòu)圖6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)4.雙層皮玻璃幕墻圖6.5雙1156.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)5.相變材料的應(yīng)用相變材料是一種典型的相變比熱材料，在材料相變溫度段內(nèi)，材料發(fā)生相變時會吸收或釋放大量的熱量。如將具有合適相變溫度范圍的相變材料用作建筑圍護結(jié)構(gòu)，建筑熱工性能可顯著提高，大大減少建筑物的采暖和空調(diào)能耗。相變材料在建筑中的應(yīng)用形式主要有三種：（1）利用相變材料進行太陽能蓄熱（2）利用相變材料進行夜間蓄冷（3）利用夜間廉價電，轉(zhuǎn)移電網(wǎng)高峰負荷6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)5.相變材料的應(yīng)用1166.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)（a）冬季工況（b）夏季工況圖6.6特朗伯墻結(jié)構(gòu)形式6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)（a）冬季工況（b）夏季工1176.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)二、建筑門窗節(jié)能技術(shù)1.影響建筑門窗節(jié)能的因素在建筑維護結(jié)構(gòu)的門窗、墻體、屋面、地面四大圍護部件中，門窗的絕熱性能最差，是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑節(jié)能的主要因素之一。影響門窗節(jié)能的主要因素有室內(nèi)外溫度環(huán)境、窗墻面積比、建筑朝向、體形系數(shù)（建筑物外表面積和外表面積所包的體積之比）、風向和風力等。建筑門窗既是能耗大的構(gòu)件，又是得熱構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)當?shù)氐慕ㄖ夂驐l件功能要求以及其他圍護部件的情況等因素選擇合適的門窗材料、窗型和相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)二、建筑門窗節(jié)能技術(shù)1186.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.建筑門窗節(jié)能措施建筑門窗的節(jié)能可通過減少傳熱量和減少空氣滲透來實現(xiàn)。戶門節(jié)能措施包括：在金屬門板（外包木板）內(nèi)填放15~18mm厚玻璃棉或礦棉板；木或塑料的夾層門，空氣間層厚度不小于40mm，內(nèi)襯鋼板；陽臺門的不透明部分（門芯板）采用雙層中空塑料板（空氣間層厚度不小于40mm）；陽臺門的透明部分應(yīng)按外窗設(shè)計，另外，陽臺門應(yīng)具有與外窗相同要求的氣密性。窗戶節(jié)能可從減少空氣滲透、傳熱和太陽輻射能三方面進行。減少滲透可通過采用密封材料增加窗戶的氣密性；減少傳熱量可通過采用節(jié)能玻璃（如中空玻璃、熱反射玻璃等）、節(jié)能型窗框（如塑型窗框、隔熱鋁型框等）來實現(xiàn)；可通過遮陽設(shè)施（外遮陽、內(nèi)遮陽等）及高遮蔽系數(shù)的鑲嵌材料（如Low-E玻璃）來減少太陽輻射能。目前節(jié)能門窗主要有塑鋼窗、玻璃鋼窗、斷橋的鋁合金窗和其他形式的保溫隔熱門窗等。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.建筑門窗節(jié)能措施1196.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)三、建筑屋面節(jié)能技術(shù)1.實體材料層保溫隔熱屋面屋面設(shè)計應(yīng)兼顧考慮冬季保溫和夏季隔熱。設(shè)計時應(yīng)選擇導熱性小、蓄熱性大、吸水率小的保溫材料，同時要考慮屋面的結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境氣候條件、防水處理方法和施工條件等因素，屋面的傳熱系數(shù)應(yīng)滿足相關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。屋面設(shè)計可采用倒置式屋面。倒置式屋面是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中保溫隔熱層與防水層倒置，將保溫隔熱層設(shè)在防水層上面。該屋面可保護防水層免受外界損傷，延長防水層的使用年限，施工簡便，利于維修，是一種隔熱保溫效果更好的節(jié)能屋面構(gòu)造形式。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)三、建筑屋面節(jié)能技術(shù)1206.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.通風屋頂通風屋頂是在屋頂上設(shè)置通風層，利用流動的空氣帶走熱量，在我國夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)廣泛應(yīng)用。通風屋頂?shù)墓ぷ髟?，一種是利用屋頂受太陽輻射產(chǎn)生的對空氣的加熱作用，形成熱壓通風降溫，將屋頂吸收的太陽輻射熱帶走，防止輻射熱聚集，避免向室內(nèi)傳遞；另一種是利用夏季主導風向的風壓，導入屋頂通風間層，將屋頂吸收的太陽輻射熱帶走。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)2.通風屋頂1216.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.種植屋面種植屋面能夠與地面綠化和墻體綠化一樣調(diào)節(jié)微氣候，當太陽照射到屋頂時，由于覆蓋植被的存在，建筑物得熱大大減少。4.蓄水屋面蓄水屋面是在屋面上儲存一薄層水用來提高屋頂?shù)母魺崮芰?。由于水在蒸發(fā)時要吸收大量的汽化潛熱，而這些熱量大部分從屋面所吸收的太陽輻射中攝取，所以大大減少了經(jīng)屋頂進入室內(nèi)的熱量，相應(yīng)的降低了屋面的內(nèi)表面溫度。設(shè)計施工時，應(yīng)考慮屋面荷載和防水。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)3.種植屋面1226.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)四、建筑地面節(jié)能技術(shù)建筑地面可分為不直接接觸土壤的地面和直接接觸土壤的地面兩種。對于接觸室外空氣的地板（如騎樓、過街樓的地板），以及不采暖地下室上部的地板等，應(yīng)采取保溫措施，使地板的傳熱系數(shù)小于或等于規(guī)范中的規(guī)定值。對于直接接觸土壤的非周邊地面，一般不需作保溫處理，其傳熱系數(shù)即可滿足規(guī)范的要求；對于直接接觸土壤的周邊地板（即從外墻內(nèi)側(cè)算起2.0m范圍內(nèi)的地面），應(yīng)采取保溫措施，使地面的傳熱系數(shù)小于或等于0.30W/（m2·K）。6.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)四、建筑地面節(jié)能技術(shù)1236.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)一、供熱系統(tǒng)與通風節(jié)能技術(shù)1.供熱熱源節(jié)能設(shè)計熱水鍋爐房和蒸汽鍋爐房是重要的集中采暖熱源，為達到節(jié)能目的，設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾方面：（1）供熱規(guī)劃。（2）鍋爐選型和臺數(shù)（3）鼓風機和引風機（4）循環(huán)水泵（5）補給水（6）計量與監(jiān)測儀表（7）連續(xù)供熱運行制度6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)一、供熱系統(tǒng)與通風節(jié)能技術(shù)1246.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.室外供熱管網(wǎng)設(shè)計室外供熱管網(wǎng)分為區(qū)域熱網(wǎng)和小區(qū)熱網(wǎng)。區(qū)域熱網(wǎng)是指由區(qū)域鍋爐房聯(lián)合供熱的管網(wǎng)；小區(qū)熱網(wǎng)是指由小區(qū)采暖鍋爐房或小區(qū)換熱站至各采暖建筑間的管網(wǎng)。室外管網(wǎng)設(shè)計應(yīng)注意以下問題：（1）管網(wǎng)設(shè)計的水力平衡。（2）改變大流量、小溫差的運行方式，提高供水溫度和運行效率。（3）推廣熱水管道直埋技術(shù)，降低基礎(chǔ)投資和運行費用。（4）管網(wǎng)沖洗。（5）管網(wǎng)保溫。（6）推廣管道充水保護技術(shù)，防止管道腐蝕。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)2.室外供熱管網(wǎng)設(shè)計1256.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)3.分戶熱計量節(jié)能技術(shù)（1）熱量計量方式。熱量計量方式主要有以下幾種采用分戶熱量表直接測量供熱系統(tǒng)供給用戶的熱量；采用蒸發(fā)式或電子式熱分配表測量每組散熱器的相對用熱量，結(jié)合樓用總熱量確定用戶用熱量；采用熱水表測量供應(yīng)熱用戶的熱水流量；測量室內(nèi)外溫度并對時間積分計算熱用戶的熱負荷；測量室內(nèi)溫度及散熱器平均溫度并對時間積分計算散熱器的散熱量。從計量的準確性和可操作性上講，采用分戶熱量表和熱分配表的熱計量方式是較為合適的做法。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)3.分戶熱計量節(jié)能技術(shù)1266.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（2）新建集中采暖住宅分戶熱計量采暖系統(tǒng)新建集中采暖住宅當采用熱分配表加樓用總熱量表方式時宜采用垂直式采暖系統(tǒng)；當采用戶用熱量計量表方式時應(yīng)采用共用立管分戶獨立采暖系統(tǒng)。（3）既有住宅采暖系統(tǒng)的分戶熱計量改造。改造途徑有兩個：一是結(jié)合室內(nèi)管道更新，拆除原系統(tǒng)，按滿足分戶熱計量的要求重新設(shè)計；二是盡量利用原系統(tǒng)，進行適度改造，滿足溫控、計量的基本要求。6.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)（2）新建集中采暖住宅分戶1276.3建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)4.通風節(jié)能技術(shù)由于建筑物對地表下墊面風運動特性影響很大，相應(yīng)風對建筑熱環(huán)境也構(gòu)成了很大影響，夏季合理的組織建筑群和室內(nèi)的自然通風，冬季減少風對建筑能耗的影響對節(jié)能建筑的設(shè)計和建筑室內(nèi)熱環(huán)境的改善將起到重要的作用。建筑群體的布局，宜采用有利于建筑群體間夏季自然通風的布置形式。如兼用錯列式、斜