建筑節(jié)能新技術(shù)

1、建筑節(jié)能新技術(shù)建筑節(jié)能新技術(shù)林宗虎林宗虎 院士院士世界及我國的能源概況及節(jié)能的重要性l 全球化石能源已面臨枯竭l 化石能源大量使用嚴(yán)重惡化生態(tài)環(huán)境l 我國人均能源擁有量遠(yuǎn)低于世界平均水平l 我國要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展和保護(hù)環(huán)境必須實(shí)現(xiàn)節(jié)能我國建筑節(jié)能的形勢(shì)和目標(biāo)l我國現(xiàn)有400多億m2房屋建筑面積，99%為高耗能建筑，建筑能耗約為全國能耗的25%30%，能源利用率只有發(fā)達(dá)國家的30%l2020年將增至700億m2建筑面積，所以必須進(jìn)行建筑節(jié)能l建設(shè)部要求2010年時(shí)應(yīng)在1981年住宅能耗基礎(chǔ)上節(jié)能50%，到2020年應(yīng)在1981年基礎(chǔ)上節(jié)能65%，但與發(fā)達(dá)國家建筑相比，能耗仍較大，所以建筑節(jié)能任重

2、而道遠(yuǎn)。l建筑節(jié)能在滿足居住舒適性前提下，采用新型保溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)、高效采暖空調(diào)、節(jié)能照明設(shè)備及利用可再生能源以達(dá)到節(jié)能的目的。圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)通過提高其保溫隔熱能力來進(jìn)行節(jié)能圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)通過提高其保溫隔熱能力來進(jìn)行節(jié)能外墻節(jié)能外墻占全部圍護(hù)面積的60%以上，其能耗占建筑物總能耗的40%單一墻體復(fù)合墻體 在墻體主結(jié)構(gòu)上增加一層或多層保溫材料形成內(nèi)保溫、夾心保溫和外保溫復(fù)合墻體。屋面節(jié)能 采用保溫材料、架空通風(fēng)屋面、綠化屋面等技術(shù)。 圖1 節(jié)能墻體類型現(xiàn)已開發(fā)出節(jié)能裝飾承重砌磚，達(dá)到節(jié)能65%時(shí)要求的標(biāo)準(zhǔn)。門窗節(jié)能單位面積通過門窗的能耗約為墻體的4倍，所以窗墻面積比一般為30%左右玻璃節(jié)能透過不

3、同玻璃的太陽能輻射量圖2 不同玻璃的太陽能輻射量玻璃傳熱系數(shù)玻璃新技術(shù)1. 抽真空的組合Low-E鍍層玻璃2. 光致變色玻璃，熱致變色玻璃，電致變色玻璃。 窗框節(jié)能 取決于窗框材料及窗框氣密性 遮陽設(shè)備節(jié)能 外遮陽可以減少玻璃進(jìn)入室內(nèi)熱量的90% 內(nèi)遮陽可以減少玻璃進(jìn)入室內(nèi)熱量的50%窗框材料導(dǎo)熱系數(shù)W/(mK)鋁合金170-237斷熱鋁合金2.4-3.2松木、杉木0.13PVC0.17干空氣0.028采暖空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能l 利用熱泵系統(tǒng)節(jié)能 鍋爐一次能源利用率只有0.80.95，而熱泵（以地?zé)嵩礋岜脼槔┹斎?kW電能可得4kW熱能或5kW冷量。 熱泵工作原理（以空氣源熱泵為例）圖3 空氣源熱泵

4、工作原理制冷過程：經(jīng)節(jié)流后的低溫低壓工質(zhì)在蒸發(fā)器吸室內(nèi)熱汽化蒸發(fā)成氣體經(jīng)壓縮機(jī)壓縮成高壓氣體在室外冷凝器中被空氣冷凝并放熱給空氣經(jīng)節(jié)流裝置降壓再周而復(fù)始運(yùn)作制熱過程：節(jié)流后的低溫低壓工質(zhì)在室外蒸發(fā)器吸外界空氣熱量而汽化蒸發(fā)在壓縮機(jī)中壓縮形成高壓高溫氣體在室內(nèi)冷凝器中冷凝并放熱給室內(nèi)經(jīng)節(jié)流裝置減壓再周而復(fù)始運(yùn)作圖4 家用分體空調(diào)機(jī)結(jié)構(gòu) 水源熱泵圖5 水源熱泵的工作原理圖6 水源熱泵（a）地下水源熱泵 （b）地表水源熱泵 土壤耦合熱泵圖7 土壤耦合熱泵 熱泵熱水系統(tǒng) 圖8 熱泵熱水系統(tǒng)壓縮機(jī)壓縮機(jī)膨脹閥膨脹閥熱水箱熱水箱蒸發(fā)器蒸發(fā)器冷凝器冷凝器室外空氣室外空氣降溫后冷空氣降溫后冷空氣冷劑冷劑（液態(tài)

5、）（液態(tài)）冷劑冷劑（氣態(tài)）（氣態(tài)） 利用其它可再生能源 太陽能自然通風(fēng)圖9 太陽能自然通風(fēng) 太陽能輔助熱泵熱水系統(tǒng) 圖10 太陽能輔助熱泵熱水系統(tǒng) 太陽能發(fā)電 風(fēng)力發(fā)電照明節(jié)能l我國照明用電已占總用電量的78%l盡量利用自然光（頂部天窗，屋頂采光，利用天井空間等）l推廣使用節(jié)能燈（少用白熾燈，用細(xì)管熒光燈，電子鎮(zhèn)流器，太陽能等，發(fā)光二極管等）建筑節(jié)能實(shí)例 西安唐延國際中心西安唐延國際中心 采用復(fù)合墻體保溫體系，隔熱鋁框節(jié)能窗（隔熱效果為單層窗的2.4倍），采用綠化屋頂（可降能耗42.8%），采用水源熱泵可減少運(yùn)行費(fèi)用30%，采用中水系統(tǒng)（污水經(jīng)處理、過濾、消毒后的水）用于綠化、景觀、潔凈用水，采用自然光（白天自然采光可達(dá)90%）使照明能耗下降25%。 上海閔行浦江智谷商務(wù)園上海閔行浦江智谷商務(wù)園 采用外墻保溫，外遮陽卷簾，地源熱泵，太陽能光熱利用，發(fā)光二極管節(jié)能照明，雙面Low-E中空玻璃，屋頂綠化，雨水收集綜合利用系統(tǒng)?？偟谋葌鹘y(tǒng)建筑綜合節(jié)能70%。 寧波諾丁漢大學(xué)玻璃大樓寧波諾丁漢大學(xué)玻璃大樓 采用太陽能光伏發(fā)電及風(fēng)力發(fā)電，外面全用雙層隔熱玻璃，雨水收集系統(tǒng)（中水循環(huán)使用），雙層玻璃中間流動(dòng)由地下80米循環(huán)流動(dòng)的空氣，冬暖夏涼，太陽能熱能利用，大樓前傾設(shè)計(jì)保證一部分大樓在陰影中