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博士生資格考試報告2012年11月29日導(dǎo)師:江億學(xué)生:彭琛提綱研究關(guān)注的問題文獻(xiàn)研究研究目標(biāo)及技術(shù)路線參與的項目、發(fā)表論文及獎勵研究關(guān)注的問題廣泛提到節(jié)能率、節(jié)能量,實際能耗不降反增新建居住建筑全面執(zhí)行建筑節(jié)能65%設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?!本笆晃濉睍r期建筑節(jié)能發(fā)展規(guī)劃建設(shè)部:“十一五”建筑節(jié)能實現(xiàn)節(jié)約1億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心,中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2012研究關(guān)注的問題非常高的節(jié)能量住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心:指出如果切實執(zhí)行50%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),局部地方執(zhí)行65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),那么,2020年就能每年節(jié)約3.54億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的能耗指標(biāo)大大超出實際建筑能耗水平根據(jù)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(JGJ134-2010)》,上海全年空調(diào)采暖能耗為55.1kWh/m2,實際空調(diào)采暖用能在10~20kWh/m2。注:2010年,中國總能耗為32.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,建筑用能是6.77億噸,3.54億噸標(biāo)準(zhǔn)煤為2010國家總能耗的11%,總建筑運行能耗的52%。研究關(guān)注的問題現(xiàn)有節(jié)能評價標(biāo)準(zhǔn)主要指導(dǎo)技術(shù)措施,實際建筑能耗越來越高主要技術(shù):熱電冷三聯(lián)供雙層皮玻璃幕墻+高性能圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷輻射吊頂+地板VAV新風(fēng)系統(tǒng)自動調(diào)光系統(tǒng)(dimming系統(tǒng))智能BAS系統(tǒng)300m2PV新風(fēng)熱回收研究關(guān)注的問題建筑用能總量是有限的從全球碳排放容量和我國能源供應(yīng)量來看,未來我國建筑用能是存在上限的;能源和環(huán)境的限制,我們不能到發(fā)達(dá)國家的建筑能耗強度如果我國沿著發(fā)達(dá)國家的用能水平發(fā)展,能源和環(huán)境都將難以支撐建筑物的運行!1950-2005美國民用建筑單位面積能耗發(fā)展變化數(shù)據(jù)來源:中國:CBEM模型測算結(jié)果;日本:Theenergydataandmodelingcenter,theInstituteofenergyeconomics,Japan,HandbookofEnergy&EconomicStatisticsinJapan,2011.美國:EnergyInformationAdministration,BuildingEnergyDatabook2010;歐洲:EuropeanCommission,Eurostat,研究關(guān)注的問題建筑用能屬于消費領(lǐng)域用能和物質(zhì)與信息產(chǎn)品制造過程用能不同,建筑用能沒有相應(yīng)“產(chǎn)品”的“基準(zhǔn)線”,提“節(jié)能量”“節(jié)能率”沒有實際的參照標(biāo)準(zhǔn)。服務(wù)水平和耗能量的非線性關(guān)系例如,維持室內(nèi)24小時空調(diào),只為保證人員到室內(nèi)即感覺到?jīng)觯c人進(jìn)屋開啟空調(diào)相比,服務(wù)水平提高一點,卻帶來巨大的能耗增加研究關(guān)注的問題生活方式和使用模式對建筑用能有著非常明顯的影響;我國長江流域的住宅冬季采暖能耗2006年北京某住宅小區(qū)各戶空調(diào)用能空調(diào)能耗差異的原因:運行時間:什么時候使用空調(diào);使用空間:開哪些房間的空調(diào);設(shè)定溫度:24℃,26℃,還是28℃案例1:案例2:研究關(guān)注的問題不同的生活方式需要不同的技術(shù)支撐使用模式優(yōu)化方案參考工況任何空間,包括樓梯間,全年任何時候的溫度都處于18~24℃之間,外窗不能開,全部依靠新風(fēng)機通風(fēng)換氣中央空調(diào)實際使用調(diào)研實際住宅,大部分按照“部分時間、部分空間”模式運行空調(diào)時分體空調(diào)機械系統(tǒng)優(yōu)先全面控制恒定參數(shù)建筑和系統(tǒng)風(fēng)格盡可能密閉盡可能保溫帶有排風(fēng)熱回收的機械通風(fēng)集中式系統(tǒng)自然優(yōu)先與自然環(huán)境相連通過機械系統(tǒng)改善極端狀況可變化的室內(nèi)環(huán)境建筑和系統(tǒng)風(fēng)格可開啟外窗適度保溫自然通風(fēng)優(yōu)先分散式系統(tǒng)問題的提出未來我國建筑用能總量的上限是多少?各類建筑用能的控制目標(biāo)是多少?怎樣才能實現(xiàn)各類型建筑用能控制目標(biāo)?我國建筑節(jié)能的技術(shù)路線是怎樣的?是沿著發(fā)達(dá)國家的發(fā)展模式?還是從生活方式入手,在能源和環(huán)境承載能力的前提下,盡可能的提高服務(wù)水平和滿足用戶需求?已有文獻(xiàn)研究建筑用能量的研究建筑用能發(fā)展趨勢的情景分析關(guān)于中國建筑節(jié)能路線的研究關(guān)于建筑用能量的研究關(guān)于建筑用能量的研究國內(nèi)外有很多機構(gòu)或個人開展了關(guān)于建筑用能量的研究研究機構(gòu)文獻(xiàn)縮寫年份BuildingsPerformanceInstituteEuropeEurope’sBuildingsUndertheMicroscopeBPIE2011ECOFYSCost-EffectiveClimateProtectionintheUEBuildingStockECOFYS’052005MitigationofCO2EmissionsfromtheBuildingStockECOFYS’042004EIAInternationalEnergyOutlookWEPS+每年EuropeanRenewableEnergyCouncilEnergy[R]evolution.AsustainableWorldEnergyOutlookGreenpeace2010IEAWorldEnergyOutlookWEM每年EnergyTechnologyPerspectivesETP每年IPCCtheFourthAssessmentReportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChangein2007IPCCAR42007LBNLGlobalPotentialofEnergyEfficiencyStandardsandLabelingProgramsBUENAS2008EnergyUseinChina:SectoralTrendsandFutureOutlookEUC2007L.D.DannyHarveyEnergyandtheNewRealityHARVEY2010WorldBusinessCouncilforSustainableDevelopmentTransformingtheMarket.EnergyEfficiencyinBuildingsWBCSDEEB2009WuppertalInstituteTarget2020:PoliciesandMeasurestoreduceGreenhousegasemissionsintheEUWuppertal2005發(fā)改委能源所(ERI)中國可持續(xù)能源情景2020CSES2003清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心中國建筑節(jié)能年度發(fā)展報告CBEM每年關(guān)于建筑用能量研究—中國用能研究序號文獻(xiàn)模型縮寫單位年份1InternationalEnergyOutlookWEPS+EIAannual2WorldEnergyOutlook(annual)WEMIEAannual3GlobalPotentialofEnergyEfficiencyStandardsandLabelingProgramsBUENASLBNL20084EnergyUseinChina:SectoralTrendsandFutureOutlookEUCLBNL20075中國可持續(xù)能源情景2020CSESERI20036基于能耗數(shù)據(jù)的中國建筑節(jié)能問題研究CBEMBERC2009關(guān)于建筑用能量的研究—EUCEUC,ZhouNan等,LBNL,2007目的:認(rèn)清中國建筑能耗組成和發(fā)展趨勢結(jié)構(gòu):住宅+商業(yè)建筑特點:考慮城市和農(nóng)村的差異;氣候分區(qū)分為北方、過渡區(qū)和南方。主要結(jié)論:
住宅能耗主要受城鎮(zhèn)化率影響關(guān)于建筑用能量的研究—CBEMCBEM,楊秀,清華大學(xué),2009目的:分析我國建筑能耗逐年變化情況和未來的發(fā)展趨勢,為我國的建筑節(jié)能工作的開展提供了依據(jù)。結(jié)構(gòu):北方城鎮(zhèn)采暖夏熱冬冷城鎮(zhèn)住宅采暖用電城鎮(zhèn)住宅除采暖外農(nóng)村住宅公共建筑除集中采暖外關(guān)于未來中國建筑能耗的情景分析IEA,WorldEnergyOutlook201110.9716.3214.8626.2%,62.327.1%,54.824.4%,45.0建筑用能百分比總用能IEA,WorldEnergyOutlook2011關(guān)于未來中國建筑能耗的情景分析楊秀,未來(2030)中國建筑用能情景分析1代表控制建筑規(guī)模;2代表提倡節(jié)約型消費模式,避免高能耗人群的大幅度增加;3代表技術(shù)進(jìn)步,提高能源利用效率;16.747.69關(guān)于中國建筑節(jié)能路線的研究450scenario未來中國總的能耗與建筑能耗分別為:IEA,WorldEnergyOutlook2011-zero-carbonfootprintbuildings-mandatorybuildingcodestandards-morestrictrequirementsforappliancesandequipmentinbuildings文獻(xiàn)研究-小結(jié)-自下而上的方法,分析了中國建筑終端用能組成,計算了用能總量-提出了對未來建筑用能量的情景分析和相關(guān)政策建議存在不足分類上缺乏對中國建筑用能主要特點的把握;缺少分析生活模式對建筑用能影響;對比來看,主要不同是節(jié)能技術(shù)和政策執(zhí)行的強度不同,并沒有提出中國不同于發(fā)達(dá)國家的途徑來;未針對性提出建筑用能總量上限研究目標(biāo)及技術(shù)路線自上而下提出中國建筑用能總量控制目標(biāo)根據(jù)我國建筑用能特點提出各類建筑用能控制目標(biāo)結(jié)合實際案例提出符合可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的建筑節(jié)能路線圖中國能源消耗中國能源消耗迅速增長,能源消耗量達(dá)到世界總消耗的20%。中國耗能成為世界能源消耗增長的主要來源!能源消耗能否一直增長?BP,世界能源統(tǒng)計2012;國家統(tǒng)計局,中國統(tǒng)計年鑒2011煤是我國主要能源核能、可再生等其他能源生產(chǎn)能力資源條件生態(tài)、社會安全能源使用的約束化石能源使用量碳排放控制能源儲量生產(chǎn)能力87%13%人類活動能源消費-碳排放控制:化石燃料使用是碳排放的主要來源;-能源儲量:就當(dāng)前能源結(jié)構(gòu),化石能源占80%以上,其儲量是有限的,尤其是中國;-生產(chǎn)能力:技術(shù)水平限制化石能源開采;技術(shù)水平約束可再生能源生產(chǎn),核燃料的高效利用;-資源條件:水能、風(fēng)能、太陽能是有限的;-生態(tài)、社會安全:水電對生態(tài)環(huán)境的破壞是巨大的;核電的安全問題,日本停了所有的核電廠,歐洲有研究機構(gòu)倡導(dǎo)無核能。BP,世界能源統(tǒng)計2012;全球碳排放控制—巨大的碳減排壓力化石能源使用是碳排放的主要來源,占人類活動的80%以上IEA:2010年,世界能源使用碳排放量為303.3億噸;建筑運行碳排放約占總排放的28%(1)IEA,keyworldenergystatistics,2012;(2)IEA,CO2emissionsfromfuelcombustionhighlights2011;(3)清華大學(xué)氣候政策研究中心,2010年中國低碳發(fā)展報告,2011為實現(xiàn)這一目標(biāo),應(yīng)逐步控制碳排放總量:1)全球能源相關(guān)碳排放量在2020年前達(dá)到峰值,在現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)下最多為156億tce化石能源。2)到2035年,碳排放量應(yīng)該繼續(xù)減少到216億噸;未來世界人口76.6億,中國人口達(dá)到14.5億,假設(shè)全球人均碳排放一樣,從碳排放總量的限制推算,未來我國化石能源消耗總量上限應(yīng)該是29億tce,考慮其他能源,總能源消耗可達(dá)到42億tce。
地球表面平均溫度升高應(yīng)控制在2K以內(nèi)!(IPCCAR4)(1)IPCC,WorkingGroupIIIFourthAssessmentReport,2007;(2)IEA,WorldEnergyOutlook2011;全球碳排放控制—巨大的碳減排壓力國內(nèi)能源供應(yīng)情況煤是我國主要的化石能源,產(chǎn)量不斷增加;水電、核電和風(fēng)電的生產(chǎn)量在不斷增加,比例仍不到10%我國能源儲存量我國化石能源儲存量(2011)-遠(yuǎn)低于世界平均水平單位儲存量生產(chǎn)量消費量儲產(chǎn)比全球平均石油億噸20.12.044.89.954.2天然氣億m3305101025.31337.629.863.6煤炭億噸114535.233.2(算)32.5112BP世界能源統(tǒng)計2012供應(yīng)能力難以跟上消費的增長速度2010年,進(jìn)口能源量占能源消費總量的10.5%,其中消費(億tce)進(jìn)口(億tce)比例問題石油6.23.352.9%依賴進(jìn)口,影響國家能源安全天然氣1.40.1510.7%資源貧乏,分布不均煤22.1-0.62/環(huán)境代價嚴(yán)重我國能源供應(yīng)能力-綜合各項因素考察我國煤炭、石油、天然氣、水電、核電、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能和其他可再生能源的供應(yīng)能力,加上進(jìn)口石油、天然氣等能源:到2020年,我國可獲得全部一次能源供應(yīng)能力為33.7~35.4億噸標(biāo)煤,消耗上限為40億噸標(biāo)煤!國內(nèi)生產(chǎn)煤炭天然氣石油水電核電風(fēng)電太陽能發(fā)電太陽能熱生物質(zhì)較大可能30億噸2000億m32億噸10560億kWh
5250億kWh2000億kWh150億kWh3000萬tce
1億tce加強開發(fā)
2200~2500億m32.1~2.3億噸6000億kWh3000億kWh300億kWh1.45億tce進(jìn)口能源石油天然氣總量:39.3~40.9億tce
3億噸1000億m3中國工程院重大咨詢項目,中國能源中長期(2030、2050)發(fā)展戰(zhàn)略研究,2011未來我國能源總量從碳排放約束來看我國化石能源消耗總量應(yīng)控制在29億tce,總量約42億tce。從我國能源綜合供應(yīng)能力2020年,我國能源消耗量不應(yīng)超過40億tce。各用能部門能耗—國內(nèi)外對比Datasource:(1)中國統(tǒng)計年鑒2011;(2)EIA,Internationalenergyoutlook2011;(3)Eurostat,Eurostatyearbook2011;(4)Handbookofenergy&economicstatisticsinJapan2011,EEIofJapan-工業(yè)用能占我國能源消耗的約70%,這是由我國是制造業(yè)大國決定;-建筑能耗約占20%對于交通用能的估計未來中國人口達(dá)到14.5億,如果人均能耗達(dá)到以下情況,交通用能為:如果交通用能達(dá)到美國現(xiàn)在的水平,即使全部的能源供給交通也不夠應(yīng)該盡量將交通能耗控制在世界平均水平以內(nèi)!1)UnitedNations,DepartmentofEconomicandSocialAffairs,WorldPopulationProspects;2)中國統(tǒng)計年鑒2011;3)EIA,Internationalenergyoutlook2011;4)Eurostat,Eurostatyearbook2011;5)Handbookofenergy&economicstatisticsinJapan2011,EEIofJapan未來交通用能量(億tce)=世界平均水平7.1=日本13.4=歐盟15.2=美國46.9對工業(yè)用能的估計工業(yè)(特別是制造業(yè))是中國發(fā)展的動力(2000以來,第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比例在45%~48%[13])生產(chǎn)和制造加工對能源的需求量大,工業(yè)用能量約占國家總能耗的65%以上。在未來很長一段時間內(nèi),制造業(yè)還將是支撐我國發(fā)展的重要經(jīng)濟(jì)部門,工業(yè)用能還將占我國能源消耗量的主要部分。-2009年,工業(yè)能耗約為21億tce。-未來工業(yè)能效提高,GDP增長的情況下,工業(yè)用能維持在當(dāng)前水平。建筑用能上限未來(2015~2020年),我國總用能量上限為40億tce。期望能夠?qū)⒏鞑块T用能量控制在:工業(yè)用能22~25億tce;交通用能7~8億tce;建筑用能8~10億tce。Datasource:(1)中國統(tǒng)計年鑒2011;(2)1)D&RInternational,Ltd.2010BuildingsEnergyDataBook;(2)Eurostat,Eurostatyearbook2011;(3)Eurostat,Eurostatyearbook2011;(4)Handbookofenergy&economicstatisticsinJapan2011,EEIofJapan我國建筑總量研究對比發(fā)達(dá)國家人均建筑面積,我國所有的資源和歷史條件,更應(yīng)該參考日韓等亞洲國家的發(fā)展模式。我國建筑用能組成及其發(fā)展歷程關(guān)于建筑用能強度發(fā)展的預(yù)判綜合社會與技術(shù)發(fā)展北方城鎮(zhèn)采暖用能強度降低城鎮(zhèn)住宅用能強度上升公共建筑基本維持,略降農(nóng)村建筑商品能源可以減少實現(xiàn)我國建筑節(jié)能目標(biāo)的技術(shù)路線圖北方城鎮(zhèn)采暖農(nóng)村建筑用能商業(yè)建筑與公共建筑系統(tǒng)住宅用能(不包括北方采暖)長江流域室內(nèi)環(huán)境住宅設(shè)計生活方式新型空調(diào)優(yōu)化運行建筑設(shè)計理念發(fā)展新的能源系統(tǒng)建筑形式保溫方式高效熱源工業(yè)余熱CHP供熱改革末端調(diào)節(jié)未來600億m2目前453億m298億1.63億tce230億1.77億tce79億1.74億tce144億1.64億tce150億1.5億tce240億1.0億tce120億2.4億tce240億3.5億tce僅為商品能關(guān)鍵技術(shù)目前建筑運行商品能耗總量為6.77億噸,希望在未來不超過8.4億噸標(biāo)煤實現(xiàn)我國建筑節(jié)能目標(biāo)的技術(shù)路線圖分類用能總量:分類用能強度:改善保溫,降低采暖需熱量關(guān)鍵技術(shù):改善外墻保溫改善外窗保溫:雙玻Low-e,窗框隔熱下工夫解決通風(fēng)換氣問題引進(jìn)定量通風(fēng)窗引進(jìn)高效的帶熱回收的換氣裝置目標(biāo):山東:45kWh,北京:60kWh,哈爾濱:90kWh已有的新建工程案例:沈陽:滿足18℃要求,耗熱量<65kWh/m2北京:滿足18℃要求,耗熱量<50kWh/m2落實熱改,消除過熱現(xiàn)象目標(biāo):把由于調(diào)節(jié)不當(dāng)造成的過熱損失控制在15%以內(nèi)。途徑:通過增加末端調(diào)節(jié)裝置,使得房間溫度可以調(diào)節(jié);通過改變收費計量方式,激勵使用者自覺調(diào)節(jié)。已有案例:長春一汽車城名仕家園小區(qū)末端通斷熱計量系統(tǒng)改造;北京陶然北岸住宅小區(qū)供熱節(jié)能改造。大幅度提高熱源效率關(guān)鍵技術(shù):基于吸收式熱泵的熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方式:提高30%~50%燃?xì)忮仩t的排煙的冷凝回收:提高10%~15%各類工業(yè)低品位余熱作為集中供熱熱源:零耗能推廣規(guī)模:熱電聯(lián)產(chǎn):為100億m2建筑提供30W/m2熱量工業(yè)余熱:為50億m2建筑提供30W/m2熱量各類鍋爐:解決熱電聯(lián)產(chǎn)的工業(yè)余熱的調(diào)峰熱泵、地?zé)帷⑵渌绞剑航鉀Q無法集中供熱的區(qū)域已有案例:大同、陽泉等地的熱電廠的吸收式改造赤峰的工業(yè)余熱利用城鎮(zhèn)住宅建筑(除采暖外)用能研究中外對比,找出差異和原因城鎮(zhèn)住宅建筑(除采暖外)提出指標(biāo)照明空調(diào)南方采暖生活熱水家電炊事用能量用電量(kWh/戶·yr)用氣量(m3/戶·yr)北京3800135(炊事)NorthCarolina75951880(采暖+生活熱水)中國案例:北京,龍澤小區(qū),135m2,4口人美國案例:Raleigh,NorthCarolina,182m2,2口人城鎮(zhèn)住宅節(jié)能-引導(dǎo)綠色健康生活方式控制目標(biāo):在滿足居民生活水平不斷提高的前提下,維持其用能量為目前水平。途徑:1.提倡和維持節(jié)能型生活方式。反對“全時間、全空間”、“恒溫恒濕”,提倡“部分時間、部分空間”、“隨外界氣候適當(dāng)波動”,營造室內(nèi)環(huán)境;2.發(fā)展與生活方式相適應(yīng)的建筑形式。反對那些標(biāo)榜為“先進(jìn)”、“節(jié)能”、“高技術(shù)”,而全密閉、不可開窗、采用中央空調(diào)的住宅建筑型式;大力發(fā)展可以開窗,可以有效的自然通風(fēng)的住宅建筑型式,盡可能發(fā)展各類被動式調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境的技術(shù)手段;3.鼓勵推廣節(jié)能家電器具,并通過市場準(zhǔn)入制度,限制低能效家電產(chǎn)品進(jìn)入市場;4.大力推廣節(jié)能燈,對白熾燈實行市場禁售;5.限制電熱洗衣烘干機、電熱洗碗烘干機等高能耗家電產(chǎn)品;6.真正推行、落實住宅梯級電價制,并逐步拉大級差,使其能更好地產(chǎn)生調(diào)控功能。商業(yè)及公共建筑(除北方采暖外)的節(jié)能目標(biāo)
控制目標(biāo):辦公建筑:70kWh/m2,學(xué)校建筑:40kWh/m2,大型商場:120kWh/m2,一般商場:40kWh/m2,旅館:80kWh/m2特殊的高能耗標(biāo)志性建筑,不超過總量的5%基本維持目前用能強度,但通過技術(shù)創(chuàng)新改善室內(nèi)環(huán)境主要途徑對新建建筑實行以用能總量控制為目標(biāo)的全過程管理對已有建筑實行用能定額管理,梯級電價發(fā)展和推廣先進(jìn)的創(chuàng)新技術(shù)推廣合同能源管理制度 避免商業(yè)建筑能耗上漲-充分利用自然通風(fēng),自然采光;-提倡“部分時間、部分空間”的室內(nèi)環(huán)境控制。單位面積電耗指標(biāo)(kWh/m2)2011年辦公區(qū)域59.0實驗室173.0其他區(qū)域4.6總電耗指標(biāo)51.8關(guān)注農(nóng)村的建筑節(jié)能驅(qū)動農(nóng)村建筑用能增長的原因:生物質(zhì)能逐漸被燃煤替代“并村”運動,農(nóng)民進(jìn)小區(qū),“上樓”,改變生活方式新農(nóng)村建設(shè):無煤村與生態(tài)村控制目標(biāo):
發(fā)展以生物質(zhì)能源和可再生能源為主,輔之以電力和燃?xì)獾男滦颓鍧嵞茉聪到y(tǒng),解決農(nóng)村生活用能,使得在大幅度提高農(nóng)村生活水平得前提下,燃煤等常規(guī)商品能源的消耗總量在目前的水平上進(jìn)一步降低。途徑:1.北方發(fā)展“無煤村”,南方發(fā)展“生態(tài)村”2.北方農(nóng)村無煤村的技術(shù)途徑:(a)房屋改造,加強保溫,加強氣密,從而減少采暖需熱量,發(fā)展火炕,充分利用炊事余熱(b)發(fā)展各種太陽能采暖,太陽能生活熱水(c)秸稈薪柴顆粒壓縮技術(shù),實現(xiàn)高密度儲存和高效燃燒3.南方農(nóng)村“生態(tài)村”的技術(shù)途徑:(a)房屋改造,在傳統(tǒng)農(nóng)居的基礎(chǔ)上進(jìn)一步改善,通過被動式方法獲得舒適的室內(nèi)環(huán)境(b)發(fā)展沼氣池,解決炊事和生活熱水(c)解決燃燒污染、污水等問題,營造優(yōu)美的室外環(huán)境實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的路徑各類型建筑用能指標(biāo)商業(yè)及公共建筑(除采暖外)用能城鎮(zhèn)住宅(除采暖外)用能農(nóng)村建筑用能北方城鎮(zhèn)采暖用能各項具體措施使用模式變遷技術(shù)措施節(jié)能政策建議實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的路徑建筑用能計算未來各類型建筑用能規(guī)劃研究工作內(nèi)容:整理歸納各項節(jié)能措施,結(jié)合使用模式計算模型,對未來建筑用能量進(jìn)行情景分析;提出實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建筑節(jié)能目標(biāo)的路徑。人口,城鎮(zhèn)化率,建筑面積我國建筑用能上限參與研究項目建筑節(jié)能技術(shù)支撐體系研究,“十二五”國家科技支撐計劃重大項目,2012-2015,項目聯(lián)系人工程建設(shè)國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》編制,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所,參與人,2012-2013中國建筑節(jié)能的技術(shù)路線圖研究,中國工程院院士科技咨詢研究項目,2012年中國特色城鎮(zhèn)化道路發(fā)展戰(zhàn)略研究項目,中國工程院項目,項目參與人,2011-2013年鐵道部大型客站建筑節(jié)能綜合技術(shù)研究,鐵道部項目,2010年-2011年中國城市高密度住區(qū)碳排放現(xiàn)狀及減排途徑研究,2011,瑞典大使館項目建筑中人行為描述方法,清華大學(xué)自主創(chuàng)新項目,2009-2011年清華-MIT城市規(guī)劃,2009年IEAANNEX53,國際能源組織項目,2009-2012年SimulationonTurboRefrigerationSysteminChina(Part2),MHI(日本),清華大學(xué)與三菱企業(yè)合作項目,2009年DevelopmentofVRVModuleBuiltinDeST,Daikin(日本),清華大學(xué)與大金企業(yè)合作項目,2008年發(fā)表論文及獲得獎勵期刊會議獎勵:2011年鐵道科學(xué)科技進(jìn)步二等獎作者文章名稱刊物年份彭琛,燕達(dá),周欣建筑氣密性對供暖能耗的影響暖通空調(diào)HV&AC2010年王旭輝,夏建軍,彭琛,燕達(dá),江億VRF空調(diào)系統(tǒng)部分負(fù)荷特性的實測研究建筑科學(xué)(buildingscience)2010年劉燕,彭琛,燕達(dá)鐵路客站室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)狀及節(jié)能設(shè)計調(diào)研暖通空調(diào)HV&AC2011年ChenPeng,DaYan,RuhongWu,ChuangWang,XinZhou,YiJiangQuantitativedescriptionandsimulationofhumanbehaviorinresidentialbuildingsbuildingsimulation2012年江億,彭琛,燕達(dá)中國建筑節(jié)能的技術(shù)路線圖建設(shè)科技2012年作者文章名稱會議彭琛,燕達(dá),江億夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)住宅保溫研究全國暖通空調(diào)制冷,2010年學(xué)術(shù)年會周欣,彭琛,王闖,燕達(dá),江億人行為標(biāo)準(zhǔn)定義及案例分析全國暖通空調(diào)制冷,2010年學(xué)術(shù)年會彭琛,燕達(dá),周欣,胡姍提高建筑氣密性的適應(yīng)性研究全國暖通空調(diào)制冷,2010年學(xué)術(shù)年會ChenPeng,DaYan,RuhongWu,ChuangWang,XinZhou,YiJiangMethodofHumanBehaviordescriptioninsimulationtools8thInternationalConferenceonSystemSimulationinBuildings,December,2010謝謝大家!backup關(guān)于建筑用能量的研究關(guān)于建筑用能量的研究—CBEM特點:提出北方城鎮(zhèn)采暖用能和夏熱冬冷地區(qū)的采暖用能分類提出生活模式對能耗產(chǎn)生影響,并將其表現(xiàn)為:高、中、低能耗三種模式提出能耗數(shù)據(jù)采集和統(tǒng)計的邊界結(jié)合模型分析了一些技術(shù)的適用性結(jié)論:分北方城鎮(zhèn)采暖、夏熱冬冷地區(qū)采暖、城鎮(zhèn)住宅除采暖外、農(nóng)村住宅和公共建筑五類建筑用能提出相對應(yīng)的節(jié)能措施關(guān)于建筑用能量的研究—EUC模型:EUC,ZhouNan等,LBNL,2007目的:認(rèn)清中國建筑能耗組成和發(fā)展趨勢結(jié)構(gòu):住宅+商業(yè)建筑特點:考慮了零售商店、辦公、酒店、學(xué)校、醫(yī)院和其他等類型公共建筑;主要結(jié)論:公共建筑面積和采暖空調(diào)設(shè)備擁有量是主要影響因素關(guān)于建筑用能量的研究—WEMWEM,WEOteam,IEA,從1994年開始,每年修正目的:計算一次能源需求和終端能源消耗,給各國政府制定能源方面政策的建議結(jié)構(gòu):住宅&服務(wù)關(guān)于建筑用能量的研究—ETPETP,ETPteam,IEA,從2006年開始,兩年一版目的:G8國家領(lǐng)導(dǎo)人要求IEA提供清潔、智慧和具有競爭力的未來能源發(fā)展戰(zhàn)略。由發(fā)達(dá)國家成員組成研究組。關(guān)于建筑用能量的研究—CSECCSES,周大地等,發(fā)改委能源所&LBNL目的:在分析經(jīng)濟(jì)和能源現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上采用情景分析的方法,研討宏觀目標(biāo),能源、環(huán)境政策,以保證可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施。為中國可持續(xù)能源發(fā)展道路構(gòu)建標(biāo)志性的定量能效指標(biāo)體系。結(jié)構(gòu):商業(yè)建筑+居民生活(城市和農(nóng)村)(LEAP2000)《2020中國可持續(xù)能源情景》,周大地等特點:詳細(xì)列舉了五類商業(yè)建筑各類終端用能,對采暖和空調(diào)按照北方、過渡地區(qū)和南方分區(qū)計算。結(jié)論:建筑物和交通用能將逐漸成為能源需求增長的主要因素,必須重視建筑物和交通用能的供應(yīng)和提高能效問題。建議:1)繼續(xù)加大城鄉(xiāng)居民使用優(yōu)質(zhì)能源的比例;2)完善我國家用電器能效標(biāo)識、標(biāo)準(zhǔn)體系;3)開展新型家電產(chǎn)品的產(chǎn)品技術(shù)認(rèn)證。
關(guān)于中國建筑節(jié)能路線的研究《江蘇地區(qū)居住建筑節(jié)能技術(shù)路線研究》課題組,夏熱冬冷地區(qū)建筑節(jié)能技術(shù)路線研究——以江蘇地區(qū)為例(居住建筑)1)被動式節(jié)能優(yōu)先;2)重點改善外窗的熱工性能;3)加強內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫;4)保障自然通風(fēng)和1次換氣次數(shù);5)基本保持外墻50%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)水平。根據(jù)居住建筑個性化差異大的特點,提出了室內(nèi)環(huán)境自由控制、靈活調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)原則胡洋,王厚華,城市建筑節(jié)能技術(shù)路線分析,山西建筑,2007年10月33卷,28期結(jié)合建筑節(jié)能的重要性,提出了從根本上解決中國建筑能耗問題的途徑,從自然通風(fēng)和太陽能的利用兩方面進(jìn)行了深入探討,重點對太陽能利用的建筑一體化設(shè)計、太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能熱泵、太陽能制磚等進(jìn)行了研究。從而促進(jìn)建筑節(jié)能的發(fā)展。關(guān)于未來中國建筑能耗的情景分析全球能源消耗結(jié)構(gòu)化石能源占能源消耗量的80%以上,在短期內(nèi)不會改變世界能源消耗總量在增加;化石能源消耗量還在增加,比例還在增加;由于安全和環(huán)境問題,2011年核能減少了。BP,世界能源統(tǒng)計2012;全球能源消耗結(jié)構(gòu)各機構(gòu)研究發(fā)現(xiàn):化石能源占能源消耗量的80%以上,在短期內(nèi)不會改變Unit:MtoeBPIEAEIAYear20092010201120092008Total1139111978122751213212720Fossilfuel98991040710689982010742Fossilratio86.9%86.9%87.10%80.9%84.5%Oil39094032405939874359Gas26442843290625392880Coal33473532372432943503Nuclear614626599703685Hydro7387797922801293Renewable1411661951329世界能源消耗總量在增加;化石能源消耗量還在增加,比例還在增加;由于安全和環(huán)境問題,2011年核能減少了。BP,世界能源統(tǒng)計2012;IEA,WorldEnergyOutlook2011;EIA,InternationalEnergyOutlook2011北方城鎮(zhèn)采暖節(jié)能規(guī)劃建筑熱需求輸送與分配熱源現(xiàn)狀:目標(biāo):60kWh/m2~120kWh/m2不均勻損失:15%~30%輸配泵電耗:1~3kWh/m2CHP:150%~180%
35億m2,36%鍋爐:60%~80%
40億m2,41%其它:35%~120%
23億m2,23%CHP:260%占熱源50%工業(yè)余熱:占熱源30%其它:80%,占熱源20%不均勻損失:<10%45kWh/m2~90kWh/m2實現(xiàn)北方供熱節(jié)能目標(biāo)的前提條件機制和體制改革供熱企業(yè)劃分方式經(jīng)營模式必須改革引進(jìn)合同能源管理全面落實熱改供熱末端的改革全面實現(xiàn)地板供熱和其它的低溫供熱方式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的改革末端參數(shù)?管網(wǎng)參數(shù)?熱源方式城鎮(zhèn)住宅除采暖外能耗現(xiàn)狀:中美住宅戶用能對比中國案例:北京,龍澤小區(qū),135m2,4口人美國案例:Raleigh,NorthCarolina,182m2,2口人關(guān)鍵問題:長江流域住宅冬季采暖方式我們未來追求什么樣的生活方式?MikeGrinshpon,AComparisonofResidentialEnergyConsumptionBetweentheUSAandChina,2012用能量用電量(kWh/戶·yr)用氣量(m3/戶·yr)北京3800135(炊事)NorthCarolina75951880(采暖+生活熱水
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