《建筑節(jié)能計算講》課件

建筑節(jié)能計算講建筑是人類最重要的基礎設施之一,也是社會經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐。然而,建筑行業(yè)也是能耗和碳排放的主要來源之一。通過系統(tǒng)性地了解建筑能耗計算方法,可以有效提高建筑節(jié)能水平,為可持續(xù)發(fā)展做出應有貢獻。課程簡介課程目標幫助學習者掌握建筑物能耗計算的原理和方法,為日后的工程設計和管理提供基礎知識。課程內(nèi)容從建筑概述、熱平衡分析、供暖制冷負荷計算到節(jié)能技術(shù)的應用,全面系統(tǒng)地介紹建筑節(jié)能計算的知識體系。學習收獲學習本課程可以掌握建筑節(jié)能設計的核心方法,提高對建筑能耗分析和管理的專業(yè)水平。課程大綱1建筑物概述了解建筑物的基本組成和特點,為后續(xù)課程奠定基礎。2建筑物熱平衡介紹建筑物熱平衡的基本理論,并分析其影響因素。3熱傳導原理深入探討熱量傳導的機理,為建筑物熱量計算奠定基礎。4傳熱系數(shù)計算掌握建筑材料的傳熱系數(shù)計算方法,為節(jié)能設計提供依據(jù)。建筑物概述建筑物是人類活動的載體,是人類生活、工作和娛樂的主要場所。建筑物的種類眾多,從住宅、辦公樓到工廠、倉庫等,覆蓋了人類社會的各個方面。建筑物的功能、結(jié)構(gòu)和形態(tài)各異,但它們都必須滿足人類對居住、生產(chǎn)和生活的基本需求。同時,建筑物還需要考慮節(jié)能、防災、環(huán)保等因素,成為現(xiàn)代社會可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。建筑物熱平衡1熱收益來自太陽輻射、人體、電器等2熱損失通過墻體、門窗、通風等3熱平衡控制熱收益與熱損失的平衡建筑物熱平衡是指建筑物在特定環(huán)境條件下，熱量輸入與輸出之間達到平衡的狀態(tài)。這包括熱收益（如日照、人體等）和熱損失（如傳導、通風等）兩個方面。建筑設計中需要精細計算并控制熱量收支平衡，以達到能源高效利用的目標。熱傳導原理定義熱傳導是熱量通過物質(zhì)內(nèi)部直接傳遞的過程,沒有物質(zhì)的總體運動。通過分子熱運動實現(xiàn)熱量從高溫區(qū)向低溫區(qū)傳遞。影響因素材料的熱傳導率、溫度差和傳熱面積大小是影響熱傳導效率的主要因素。合理調(diào)控這些參數(shù)可優(yōu)化熱傳導效果。應用領域熱傳導原理廣泛應用于建筑、工業(yè)生產(chǎn)、電子設備散熱等領域,可有效提高能源利用效率。計算公式熱傳導量Q=k*A*(T1-T2)/d,其中k為熱傳導系數(shù),A為傳熱面積,T1和T2為溫度差,d為傳熱距離。傳熱系數(shù)計算0.5框架窗熱傳導系數(shù)（W/m2·K）2.8雙層中空玻璃熱傳導系數(shù)（W/m2·K）0.1高性能外墻熱傳導系數(shù)（W/m2·K）建筑物熱性能的關(guān)鍵參數(shù)之一是熱傳導系數(shù)(U值)。U值決定了建筑物外圍護結(jié)構(gòu)的熱量傳輸能力。通過計算各構(gòu)造部位的U值,能夠更準確地評估整個建筑的熱量損失,為采取有效的節(jié)能措施提供依據(jù)。門窗熱平衡傳熱分析通過分析窗戶和門的材料、結(jié)構(gòu)和安裝方式,確定其傳熱率和熱量損失。熱量收支評估建筑物內(nèi)部熱量的輸入和輸出,找到門窗熱量損失的主要部位。節(jié)能措施根據(jù)熱量收支分析,提出提高門窗隔熱性能的具體措施,如優(yōu)化材料和結(jié)構(gòu)設計。性能驗證通過實際測試或計算模擬,驗證節(jié)能措施的實際效果,確保達到預期目標。墻體熱平衡1傳熱機理墻體主要通過導熱、對流和輻射實現(xiàn)熱傳遞,涉及溫差、傳熱系數(shù)等參數(shù)。2熱量計算根據(jù)溫差和傳熱系數(shù),可以計算出墻體一定時間內(nèi)的傳熱量。3節(jié)能設計通過合理選擇墻體材料和結(jié)構(gòu),可以提高隔熱性能,降低熱量流失。建筑物采光計算建筑物的采光計算是衡量建筑能效的重要指標之一。通過計算建筑物的采光性能,可以確保室內(nèi)達到合理的照度水平,同時減少不必要的照明能耗。通過建筑物的采光計算,可有效提高室內(nèi)采光效果,滿足使用者的舒適度同時降低能耗。建筑物通風計算建筑物通風計算是建筑設計中的關(guān)鍵步驟。其目的是確保室內(nèi)環(huán)境的健康舒適,同時兼顧能源效率。主要包括以下幾個方面:自然通風計算分析室內(nèi)外氣壓差和溫度差,確定自然通風量。機械通風計算根據(jù)建筑面積和使用人數(shù),計算所需的機械通風量。新風量計算根據(jù)室內(nèi)人員密度和污染物排放,確定所需的新鮮空氣量。煙囪效應計算分析室內(nèi)外溫差引起的垂直氣流流動,以確保煙氣排放。通過科學的通風計算,可以確保建筑物的良好通風效果,從而提高室內(nèi)空氣質(zhì)量和能源利用率。制冷負荷計算制冷負荷計算是建筑物制冷系統(tǒng)設計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)和使用要求,合理計算制冷所需的冷量。這包括對熱傳導、太陽輻射、內(nèi)部熱源等各種熱量輸入的精確估算,并考慮氣候條件、通風效果等因素。通過對各項制冷負荷的細化估算,可以確定建筑物的總制冷需求,為后續(xù)的暖通空調(diào)系統(tǒng)設計提供依據(jù)。供暖負荷計算60%供暖比例供暖負荷占總建筑能耗的60%以上$1000年節(jié)能潛力有效的供暖系統(tǒng)設計可節(jié)省1000元/年的能耗費用2-3調(diào)整系數(shù)通過冬季負荷參數(shù)調(diào)整可提高2-3倍的供暖效率供暖負荷計算是建筑物節(jié)能設計的核心內(nèi)容。準確計算供暖負荷可以幫助合理選擇供暖設備和優(yōu)化控制策略,達到降低能耗的目標。需要考慮建筑物形態(tài)、隔熱性能、外部氣候等因素,采用科學計算方法得出最佳供暖方案。暖通空調(diào)系統(tǒng)選型系統(tǒng)類型根據(jù)建筑物的規(guī)模和使用需求,選擇適合的暖通空調(diào)系統(tǒng)類型,如中央空調(diào)、分體式空調(diào)或者局部供暖系統(tǒng)。系統(tǒng)組件選擇合適的制冷機組、熱交換設備、管道系統(tǒng)、送風系統(tǒng)等核心部件,確保系統(tǒng)性能穩(wěn)定高效。能源效率優(yōu)先選用高能效的設備,并搭配自動控制系統(tǒng),提高整體系統(tǒng)的能源利用效率?？删S護性考慮系統(tǒng)的可靠性和易維護性,簡化設備布局,方便日常檢修保養(yǎng)。節(jié)能降耗技術(shù)高效建材采用隔熱性能優(yōu)異的建筑材料,如真空絕熱材料、氣凝膠等,可以顯著提高建筑物的節(jié)能效果。被動式太陽能合理利用建筑物設計,將建筑物本身作為收集和利用太陽能的設備,實現(xiàn)自然采光和被動式供暖。高效照明系統(tǒng)采用LED照明等高效節(jié)能燈具,并與自然采光系統(tǒng)相結(jié)合,可大大降低建筑物的照明用電。智能控制系統(tǒng)依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)建筑物的智能化管理,通過自動調(diào)節(jié)供暖制冷、照明等系統(tǒng),優(yōu)化能源利用。建筑物建筑節(jié)能標準能源效率標準對建筑物的能源使用情況設置明確的指標和要求,如能源消耗限值、建筑外圍護結(jié)構(gòu)性能等。可再生能源利用鼓勵在建筑物中采用太陽能、風能等可再生能源,提高建筑物的整體能效。綠色建材使用推廣應用環(huán)保、節(jié)能的建材,減少建筑全生命周期內(nèi)的能源消耗和碳排放。節(jié)能技術(shù)應用鼓勵采用先進的節(jié)能技術(shù),如高效照明、智能溫控等,提高建筑物的整體節(jié)能效果?？稍偕茉蠢锰柲馨l(fā)電利用光伏技術(shù)將太陽光轉(zhuǎn)換為電能,為建筑物供電。這種清潔、可再生的能源可大幅降低碳排放。地熱能利用從地下抽取熱能,為建筑物供暖或制冷,減少化石燃料消耗。地熱能是一種可持續(xù)的能源來源。風力發(fā)電安裝風力發(fā)電機組,利用建筑物周圍的風能轉(zhuǎn)化為電能。這種可再生能源既環(huán)保又經(jīng)濟。雨水收集利用收集建筑物屋頂?shù)挠晁?用于衛(wèi)生、洗滌等非飲用用途,節(jié)約淡水資源。這是一種可持續(xù)的水資源利用方式。建筑能耗管理能耗監(jiān)測通過安裝智能電表和傳感器,持續(xù)監(jiān)測建筑物的能耗情況,為優(yōu)化管理提供數(shù)據(jù)支持。節(jié)能措施根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù),采取隔熱、控制系統(tǒng)等節(jié)能技術(shù),有效降低建筑物的能源消耗。分析優(yōu)化定期分析能耗數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問題并提出優(yōu)化建議,持續(xù)改進建筑物的能源管理。自動化控制采用智能化管理系統(tǒng),實現(xiàn)建筑物設備的自動化調(diào)控,進一步提高能源使用效率。案例分析1某商業(yè)綜合體項目分析該項目位于一線城市核心地段,總建筑面積達15萬平方米。建筑遵循嚴格的節(jié)能設計標準,采用了多項節(jié)能技術(shù)。我們將詳細分析該項目的設計方案和實施情況,探討其中的節(jié)能成效。案例分析2節(jié)能改造帶來的成本與收益通過對既有建筑進行節(jié)能改造，可以顯著降低能耗成本，但需要權(quán)衡初期投入和長期收益。分析關(guān)鍵指標如投資回收期和減排效果至關(guān)重要。能源性能模擬分析利用建筑能耗模擬軟件,對改造前后的建筑能耗進行對比分析,可以更準確預測節(jié)能效果,為改造方案優(yōu)化提供依據(jù)?？稍偕茉磻冕槍Σ煌瑲夂蛱攸c,采用太陽能、風能等可再生能源技術(shù),可進一步降低建筑能耗,提高能源自給率,實現(xiàn)更深層次的節(jié)能目標。建筑節(jié)能案例分析3在本案例中,我們將分析一座位于南方地區(qū)的高層住宅樓的節(jié)能設計。該建筑采用了多項節(jié)能措施,包括使用高效的外墻保溫材料、安裝雙層低輻射玻璃窗、采用自然通風和太陽能熱水系統(tǒng)等。通過模擬計算和實際運行數(shù)據(jù)對比,該樓宇的供暖和制冷負荷分別降低了25%和30%,年綜合能耗比同類樓盤降低了20%左右,充分發(fā)揮了建筑節(jié)能的顯著效果。常見問題解答在建筑物能源節(jié)省設計過程中,可能會遇到一些常見問題。比如建筑結(jié)構(gòu)材料的選擇、暖通系統(tǒng)容量的計算、采光和通風設計的平衡等。我們將針對這些常見問題,提供專業(yè)的解答和建議,以幫助客戶更好地理解和實踐建筑節(jié)能技術(shù)。通過充分了解常見問題的成因及解決方案,客戶可以制定出更加切實可行的節(jié)能措施,在降低能耗的同時,也能確保建筑的使用舒適度和使用壽命。我們將以案例分析的形式,深入探討各類問題的成因和解決思路,為客戶提供全面而專業(yè)的指導。課程總結(jié)1全面總結(jié)內(nèi)容通過本課程的系統(tǒng)學習,全面掌握了建筑節(jié)能計算的相關(guān)知識,涵蓋了從建筑物概述到采光、通風、負荷計算等各個方面。2應用案例分析課程安排了3個實際建筑案例的分析,幫助學生將理論知識與實際工作相結(jié)合,提高了應用能力。3注重實踐訓練除了理論講解,還設置了小組討論和復習總結(jié)環(huán)節(jié),加強了對知識點的掌握和運用。4啟發(fā)未來發(fā)展最后一節(jié)課對未來建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展趨勢進行了展望,為學生規(guī)劃了未來的學習和發(fā)展方向。分組討論1思維碰撞組內(nèi)交流討論,激發(fā)創(chuàng)意思維2方案探討針對建筑節(jié)能問題提出可行解決方案3經(jīng)驗分享互相學習,交流實踐中的技巧和經(jīng)驗4成果呈現(xiàn)匯報小組討論的主要內(nèi)容和結(jié)果在小組討論環(huán)節(jié),學員們將分成若干個小組,就建筑節(jié)能相關(guān)的議題進行深入思考和探討。每個小組將集思廣益,提出創(chuàng)新性的解決方案,同時分享實踐中的經(jīng)驗和教訓。最后,各小組將就討論成果進行匯報展示,互相學習交流。學習總結(jié)精要總結(jié)學員們仔細整理課程重點內(nèi)容,梳理出建筑節(jié)能計算的核心知識要點。討論交流通過分組討論,學員們深入交流見解,分享應用實踐經(jīng)驗,增進彼此的學習效果。記錄思路學員們認真記錄課堂上講解的知識點和計算方法,為后續(xù)實踐應用打下基礎。課程評估調(diào)查問卷通過問卷調(diào)查收集學員對課程的反饋,了解學習成效和取得進步。自我評估引導學員對自己的學習過程、掌握程度進行全面總結(jié)。小組交流組織學員分組討論,分享學習心得,互相交流與反饋。問卷調(diào)查