建筑节能建筑节能建筑节能概论课程结构课程结构n第一部分：建筑节能概论n第二部分：建筑节能热工计算方法n第三部分：建筑围护结构节能设计n第四部分：建筑规划与单体节能设计n第五部分：其它节能方法n第六部分：空调节能原理n第七部分：节能计算软件n第八部分：绿色建筑、生态建筑介绍n第九部分：讨论与总结建筑节能概论 第一部分：建筑节能概论建筑节能概论1.能源问题能源问题n新华社北京月日电 全国人大常委会副委员长李铁映日在十届全国人大常委会第二十三次会议上，作全国人大常委会执法检查组关于检查节约能源法实施情况的报告时说，我国能源形势相当严峻，节约优先的方针没有得到落实，节能工作远不适应我国能源短缺的基本国情，远不适应我国经济社会发展的基本要求。建筑节能概论n我国是能源资源严重短缺的国家。石油、天然气人均剩余可采储量仅有世界平均水平的7.7和7.1，储量比较丰富的煤炭也只有世界平均水平的58.6。按目前探明储量和开采能力测算，我国煤炭、石油、天然气的可采年限分别只有80年、15年和30年，而世界平均水平分别是230年、45年和61年。建筑节能概论n近年来能源消费急剧增长，供需矛盾日益突出，已经成为我国经济社会持续发展的最大制约，直接威胁国家经济安全。2005年煤炭产量达21.9亿吨，比2000年翻了一番，仍不能满足需要。石油净进口量由2000年的0.76亿吨，迅速增长到2005年的1.43亿吨。建筑节能概论n与能源短缺形成强烈反差的是，能源浪费惊人。我国能源利用效率只有33，比国际先进水平低10个百分点左右；2003年单位国内生产总值能耗是世界平均水平的3.1倍；2004年我国国内生产总值约占全世界的4.4，而煤炭消费占35以上，原油消费占7.8（按当年汇率计算）。近年来单位国内生产总值能耗不降反升，按2000年价格计算，2002年2004年分别为1.30、 1.36、1.43吨标准煤万元，2005年与2004年持平，今年上半年同比上升0.8。建筑节能概论n“十五”期间，能源消费弹性系数（能源消费增长速度与经济增长速度之比）年均为1.04，是改革开放以来的最高值。据测算，如果今后年能源消费弹性系数年均控制在1.0，2020年我国一次能源消费将超过亿吨标准煤，这是我国根本无法承受的。建筑节能概论工程院院士徐寿波的博客工程院院士徐寿波的博客n在我国，能源危机已经开始显现。2006中国能源发展报告指出：人口众多，人均资源不足是我国的基本国情。多年来，依赖大量资源消耗，推动了中国经济的快速增长，与此同时，经济增长的代价是：资源消耗过度、环境破坏严重。 n在中国一次能源生产与消费构成中，煤炭比例超过23。而中国石油对外依存度已从2000年的31%增加到2005年的42.9%，到2020年，石油的对外依存度将达到60%。 建筑节能概论n中国能源安全问题是一个令人担忧的问题。能源危机可能随时爆发。一个国家如果要保持石油供应安全为主的局面，石油净进口率绝对不应超过50%，超过50%就属于石油供应不安全，理论上应该控制在30%以内。 n在我们遭受能源危机的同时，一场环境危机也在悄悄逼进。现代社会对能源的巨大需求，导致大量的化石能源被燃烧。燃烧不断产生出二氧化碳和其它温室气体，使得原来沉积在地下的碳元素，大量的被释放到空气中去。 建筑节能概论2、节能是个什么问题？、节能是个什么问题？n意识、认识n管理、法规n技术、方法建筑节能概论n政府重视培养和提高全民节能意识。目前，全国大约有300个提供节能知识的咨询点。德国能源机构负责组织全国的节能知识宣传，并设有专门的节能知识网站。该机构反复宣传的重点之一就是防止电器待机耗电现象。根据统计，电器设备处于待机状态（关闭后不将电源切断）所消耗的电量占德国所有家庭用电量的11%。因此，能源机构号召民众关闭电器时把插头也拨下来，以“举手之劳”实现节能。 建筑节能概论节能节能意识意识n有一次记者搭德国朋友的车出门，当时天很热，但这位朋友从头到尾不开空调。他后来解释说，德国人开车时都尽量不开空调，这样省油环保。n记者还有位朋友费了很大劲把家里的电热炉灶换成了天然气炉灶。由于家里没有安装天然气管道，他每次还得到附近的加油站换天然气罐。但他得意地告诉记者，这么做可以提高70%的能源利用效率，并减少60%的二氧化碳排放。建筑节能概论n还有不少德国人乐意自掏腰包，为自家住宅安装集雨装置，用过滤过的雨水浇花、洗衣、冲厕所，甚至用作自家游泳池的用水。n此外，在供暖或降温季节不长时间开窗，把暖气调低1度，选购带有“蓝天使”节能环保标志的电器，购买小排量经济型汽车，选择自行车、地铁或公交车等公共交通方式出行等等，都成为德国人节能意识里的一部分。建筑节能概论n在德国街头、商店、车站的公共滚梯都采用感应技术，做到无人停、有人行。n此外，德国全国目前约有300个节能知识咨询点，德国能源机构负责组织全国的节能知识宣传，并设有专门网站。德国人常说，放弃是最佳的节俭之道。从以上德国人在日常工作和生活的细微之处可以看出，节能环保的理念在德国已经深入人心。建筑节能概论节能节能意识意识n比利时注重培养节能意识n莫尼卡是记者的一个老朋友，年届七旬，世纪年代中期她曾在新华社担任专家。周末的一天，记者应邀到她家做客，不巧的是她刚刚扭伤了脚，正在家里养伤。用完午餐，莫尼卡拖着伤脚从客厅里端出一大锅水。看我一头雾水的样子，莫尼卡对我解释说，每天早晨她都把一大锅凉水放在客厅里的暖气片上，等到中午，锅里的水就热了，用它洗碗正合适。中午和晚上她再各放上一锅凉水，这样当天晚上和第二天早晨洗碗的热水也就有了。听完她的话，我真的好感动。其实，莫尼卡家装备有热水管道，一拧水龙头就出热水，可她为了充分利用能源，竟然不怕麻烦，特别是在脚有伤的情况下，依然坚持。建筑节能概论节能节能管理、法规管理、法规n低收入家庭节能计划（美国） n为了保障低收入家庭的福利，节约能源，美国发起了低收入家庭住宅节能计划，帮助低收入家庭进行节能改造。政府为低收入家庭免费进行节能改造，每个家庭有一定的限额。 建筑节能概论n低收入家庭节能计划的经济效益十分显著。美国能源部的保暖协助计划2001年帮助5.1万个低收入家庭进行了节能改造，平均每个低收入家庭的节能改造费用为2568美元，但节约了低收入家庭13%-34%的能源开支，投资收益率达到了130%。除了经济效益，低收入家庭的节能计划还能带来很多环境效益。根据调查，投资低收入家庭住宅节能计划1美元，就能获得1.88美元的环境效益。建筑节能概论节能节能管理、法规管理、法规n对于新建节能住宅建筑，可以获得税收减免。2001年1月1日至2003年12月31日期间建成的住宅，比IECC标准节能30%以上的，每幢减免税收1000美元；2001年1月1日至2005年12月31日期间建成的住宅，比IECC标准节能50%的，每幢减免税收2000美元。 n节能建筑设备也可获得税收减免的优惠。各种节能型设备根据所判定的能效指标不同，减税额度分别为10%或20%。比如，节能型洗衣机、热水器减免50-200美元；地热采暖、太阳能热水和采暖系统最多可减免1500美元。 建筑节能概论节能节能技术、方法技术、方法n英国倡导未来节能概念 n住宅热源由热泵从地下提取，供应住宅所需全部热量的。住宅还特别注重对太阳能的利用，首先，建在屋顶的太阳能热水器和控制器，根据太阳照射情况自动调节太阳能加热和电加热时间，为住宅提供热水，而光压盘与小风力发电机产生电能驱动被动通风系统。建筑节能概论n住宅的节水设施也十分完备，它由一个分分开开的的废水水处理理系系统将室内洗浴用水排放到地下水箱，经生物处理后再用于冲洗马桶。卫生间安有双速水流控制，减少用水量。n收集雨水的贮水池用于庭院的绿化灌溉和洗车，具有湿度敏感装置的灌溉机根据湿度自动调节灌溉时间和水量。建筑节能概论3.能源形势和建筑能耗能源形势和建筑能耗n1999年化石燃料占世界能源消费的90，我国高达95。2005年中印韩日美五国石油消费总量约为17.37亿吨，占世界的45.2。n我国的人均能源占有量是世界人均值的1/7，其中煤占世界人均值的70%，石油储量占人均的11%，天然气是4.0%。n能源问题关系到国家战略安全。建筑节能概论n我国国民经济是美国的1/10，社会总能耗却是美国的1/3 ；n能源消费结构中煤炭达到2/3以上，耗量世界第一，废气排放量世界第三；n目前我国能源产量约为13.313.7亿吨标准煤，但是社会能源总需求量为18亿吨标准煤，缺口达25；建筑节能概论建筑能耗的产生建筑能耗的产生n建筑能耗包括建筑建造过程的能耗和使用过程的能耗两部分。n建筑建造过程的能耗指建筑材料、建筑构配件、建筑设备的生产和运输，以及建筑施工和安装中的能耗。n使用过程的能耗指建筑在空调、采暖、通风、照明、热水供应、家用电器、炊事等方面的能耗。建筑节能概论建筑能耗在总能耗中的比例建筑能耗在总能耗中的比例n一个国家或地区建筑能耗在总能耗中的比例，反映了这个国家或地区的经济发展水平、气候条件、生活质量，以及建筑技术水准。 n发达国家在进行能源统计时，一般按照四个部门分别统计：即工业（或产业，因为在发达国家农业已经产业化）、交通（在发达国家航空、城市轨道交通和私人汽车都十分发达）、商用（办公楼、旅馆、商场、医院、学校）和居民（住宅）。 建筑节能概论n可以把商用和居民两项作为建筑耗能看待。因此，发达国家的耗能部门实际上就是产业、交通和建筑三大家。它们各自在总能耗中所占有的比例基本上也是“三分天下”，各占三分之一。建筑节能概论美国能耗比例的变化美国能耗比例的变化建筑节能概论各国能耗比例各国能耗比例能耗比例/%产业交通建筑美国32.827.739.5日本46.524.828.7欧盟283141建筑节能概论我国能耗比例我国能耗比例n我国的建筑能耗占国家总能耗的27.5%左右，其中建筑运行能耗占15%，建筑建造能耗占11%。n我国每年建成的建筑面积是约20亿平方米，如果按照现在的能耗发展速度，到2020年仅建筑能耗需要10亿吨以上的各种能源支持。建筑节能概论建筑节能概论建筑能耗比例建筑能耗比例n建筑运行能耗中，由采暖、空调热水供应、炊事、家电、照明等能耗30，门窗造成的能耗损失占到4050，建筑物热损失约2030。n全年建筑使用能耗的65用于空调采暖，随着人们生活水平的提高，热舒适要求也将逐步提高，建筑能耗将快速增长。建筑节能概论4.我国能耗特点我国能耗特点n建筑总量巨大。n建筑能耗在总能耗中比例不高。n工业能耗占最大比例。n不合理的经济结构，高耗能重工业急剧膨胀。n与收入相比，能源价格偏高，居民生活能耗水平低。n第三产业是建筑能源的主要消耗者（公共建筑和商业建筑），近年来第三产业发展相对滞后。建筑节能概论建设规模和建筑需求建设规模和建筑需求n世界银行预测即将在我国出现两个“一半”： 第一，到2015年，全世界新建筑的一半出现在中国；第二，到2015年，中国城市商用和居住建筑中的一半是在2000年后建造的。n主要都是非常大的项目，如1015万m2的商用办公楼，50万m2的住宅小区。n据估计，未来中国每年每人平均新增房屋面积1.31.5m2。n我国总人口预计每年增加约900万人。建筑节能概论n我国城市化进程不断加快，平均每年有10001200万以上的农村人口向城镇转移，到2020年我国城市化率将达到60%左右。n建筑能耗的总量和比例的增长是必然的趋势。n人们对热舒适要求越来越高：我省每百户城镇居民家庭拥有144台家用空调。n采暖空调建筑的地域范围越来越大：攀比消费。n居民家用电器品种、数量增加。建筑节能概论高能耗建筑高能耗建筑n严寒和寒冷地区的冬季采暖能耗已经高达当地社会总能耗的一半，中部夏热冬冷地区冬季电采暖夏季空调，南方夏热冬暖地区夏季空调的使用日益普遍，2001年全国新增的空调装机容量1600万千瓦，已接近三峡竣工后的发电装机容量。n三峡大坝总发电装机容量设计1820万千瓦，后增加420万千瓦达到2240万千瓦。建筑节能概论n根据2005年建设部节能检查统计数据：现有440亿平方米存量建筑中，95是高耗能建筑，新建建筑中90以上为高能耗建筑。n与气候条件相近的发达国家相比，我国每平方米建筑采暖能耗尽管约为发达国家的3倍左右，但热舒适程度远不如人。建筑节能概论负荷与能耗负荷与能耗以采暖建筑为例以采暖建筑为例n我国大量建于上世纪末的既有建筑的围护结构热工性能极差。墙体传热系数，哈尔滨的是德国的1倍、北京是德国的3倍；窗户传热系数分别是德国的近1倍和近4倍。因此可以说我国的建筑热负荷是德国的若干倍。n围护结构热工性能差导致室内热舒适性下降。建筑节能概论建筑围护结构传热系数的比较建筑围护结构传热系数的比较 德国德国EnEV2004北北 京京哈哈尔尔滨20世世纪80年代年代1995年年节能能标准准2004年北京市年北京市65%标准准20世世纪80年代年代1995年年节能能标准准外外墙内保温内保温0.451.280.824层及以及以上上0.600.730.40外保温外保温0.353层及以及以下下0.45窗窗户1.706.404.002.803.262.50屋屋顶坡屋坡屋顶0.300.910.604层及以及以上上0.600.640.30平屋平屋顶0.253层及以及以下下0.45建筑节能概论我国建筑能耗需求巨大我国建筑能耗需求巨大我国与国外城市的采暖度日数比较我国与国外城市的采暖度日数比较 n1月份，我国东北地区平均气温比同纬度发达国家偏低1418；黄河中下游偏低1014；长江南岸偏低810；东南沿海偏低5。n7月份，我国气温普遍偏高1.32.5；我国东南沿海夏季相对湿度比欧洲偏高，空调不仅要降温，更需要除湿。 建筑节能概论5.建筑节能及其意义建筑节能及其意义n建筑节能的含义n建筑节能是指在建筑材料的生产、房屋建筑施工以及使用过程中，合理地使用、有效地利用能源，以便满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗，以达到提高建筑舒适性和节省能源的目的。n误区：节能就是少用能n一般意义的建筑节能是指在建筑使用过程中的节能，即提高采暖、通风、空调、照明、炊事、家用电器和热水供应等的能源利用效率。建筑节能概论建筑的发展建筑的发展可持续发展理论提出可持续发展理论提出2020世纪世纪9090年代前后年代前后第一次能源危机之前第一次能源危机之前工业革命之前工业革命之前绿色建筑健康建筑舒适建筑掩蔽所建筑节能概论n建筑节能的含义n建筑节能概念的四个层次nenergy saving in buildings：在建筑中节约能源nenergy conservation in buildings：在建筑中保持能源，减少建筑中的能量散失nenergy efficiency in buildings：提高建筑物中的能源利用效率nMitigation of CO2 Emission:节能减排建筑节能概论建筑节能的四个阶段建筑节能的四个阶段建筑节能Energy SavingEnergyEfficiencyEnergy ConservationMitigation of CO2 Emission建筑节能概论建筑节能的意义建筑节能的意义n涂逢祥：“国家对新建建筑强制实施节能设计标准，逐步对既有建筑实施节能改造，到2020年，可以节省3.35亿吨标准煤，空调高峰负荷可减少8000万kw（约相当于4.5个三峡电站的满负荷出力），减少电力投资约6000亿元。”（经济意义）n宋德萱：“我国建筑节能1比加拿大建筑节能50对减少世界CO2排放的效果还要大。”（环境意义）建筑节能概论n2004年全国24个省市缺电，影响国家和地区的投资环境。n浙江省的电力供应已经成为制约经济发展的重要因素，2005年7、8月我省用电最高负荷达2500万kw，而最大网供能力约1650万kw，电力缺口超过800万kw。建筑节能概论n新增1kw的发电负荷需要投资1万元，通过建筑节改造能实现这一目的至多需要投入500元。（通过人的节能意识呢？）n如果不进行建筑节能设计，仅每年新增的建筑能耗给城市供电造成压力巨大，今后的建筑寿命周期内还需要大量耗能，需要政府和住户为此付出代价。建筑节能概论n温室气体的有效减排：节能50，五年后全国每年可以减少1150万吨标准煤，在2002年的基础上减排大气污染物20。n有效扩大内需，拉动经济发展，形成一个年产值550790亿元的节能产品产业。建筑节能概论6.建筑节能在我国建筑节能在我国n我国建筑节能工作的开展n第一时期（19801987）：技术研究与技术标准制定起步阶段。确定8081年通用标准设计为能耗基线，制定节能30的民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑）（JGJ2686），1986年8月1日施行；n第二时期（19881993）：开展节能工程试点和扩大示范阶段。贯彻执行节能30的JGJ2686；1993年3月，建设部颁布旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准（GB50189 93）；建筑节能概论n第三时期(19941996)：有组织制定建筑节能政策并组织实施开展建筑节能工作阶段。修订和制定节能50的民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑）(JGJ2695)，制定有关规定和技术政策文件；n第四时期(1996 )：全面实施节能50的第二步目标的工作阶段。颁布中华人民共和国节约能源法等法规，颁布夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ1342001）；夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准（JGJ752003）；公共建筑节能设计标准（GB50189 2005）等。建筑节能概论建筑节能标准建筑节能标准n建筑节能标准n我国到目前为止，有关的节能设计标准见图；现正进行居住建筑节能设计标准的修订。n浙江省有关的节能设计和检验标准有：n浙江省居住建筑节能设计标准（DB33/1015-2003）n浙江省居住建筑围护结构节能工程验收导则n浙江省绿色建筑标准建筑节能概论建筑节能概论我国已颁布的建筑节能设计标准我国已颁布的建筑节能设计标准建筑节能概论我国节能特点之一：我国节能特点之一：n20世纪内建筑节能的重点是北方地区的采暖居住建筑。 n节能目标：从1996年起到2000年，新设计的采暖居住建筑应在19801981年当地通用设计能耗水平基础上节能50%；从2005年起新建采暖居住建筑应在此基础上再节能30%（即所谓“节能65%”）。 n我国建筑能耗中占比重最大的是采暖能耗（占全国总能耗的13），而且住宅室内热环境质量普遍较低，以采暖居住建筑作为建筑节能的突破口是正确的决策。n近几年商用和公共空调建筑以及住宅空调的使用量迅速增加，相应的节能标准和节能措施有些滞后。 建筑节能概论特点之二特点之二n主要针对新建建筑。出台的建筑节能标准大部分是设计标准或设计规范。n2000年出台集中式空调系统经济运行国家标准，可操作性较差。n2001年制定上海市地方标准集中式空调系统（中央空调）合理用能技术要求与运行管理，已经颁布。n2006年实施GB50365-2005 空调通风系统运行管理规范建筑节能概论特点之三特点之三n主要技术措施和强制性条款集中在改善围护结构的热工性能方面。南方以空调为主地区围护结构保温的作用有争议。n建筑系统节能，尤其是供暖空调系统节能部分，由于比较复杂，因此难于用强制性条款。建筑节能概论n建筑节能如果仅局限于减少固有能耗是不够的。例如，将建筑围护结构的保温性能提高一倍，大约能减少采暖负荷35W/ m2，而采暖系统的效率降低一个百分点，每燃烧1公斤标准煤就要多损失81W。如果室内温度高出设定值1，就会增加12的能耗。n提高系统效率一方面依靠设计，另一方面很大程度上要依靠运行管理来实现。建筑节能概论特点之四特点之四n缺乏配套的节能评价指标体系。n没有经济制约和激励手段，在市场经济条件下很难形成建筑节能的内在驱动力和自觉性。n缺乏基础性研究，大量引用发达国家的研究成果。 建筑节能概论特点之五特点之五n节能技术的“标签化”：地源热泵技术、太阳能利用技术现在被当作建筑节能的“标志性”技术、当作节能标签到处贴。n节能效果的“数字化”：用计算值、模拟值来表征节能效果。究竟省下几吨煤几度电？建筑节能概论n节能目标的“均一化”：不同气候区应设定不同的建筑节能目标。究竟什么是“节能50%”？n节能管理的“行政化”：如果建筑节能的实施都要靠政府补贴，那么建筑节能就是不可持续的。建筑节能概论节能节能50的含义的含义n严寒寒冷地区新建建筑其采暖能耗应比80年代初期的居住建筑能耗降低一半；夏热冬冷地区的标准沿用这一说法，是指通过控制围护结构性能及采暖空调设备能效比，使其采暖空调能耗比以前的（无保温隔热措施）居住建筑在保持同样的室内热环境条件时，节能50。建筑节能概论节能节能65n随着国家对于节能工作的日益重视，国内部分城市开始逐步提高节能效率，如北京、大连等城市已经编制了节能65的居住建筑节能设计标准或规定，并逐步开始实施；我省去年召开的节能工作会议也提出，到2010年县级以上城市新建商品住宅和公共建筑实施节能65。建筑节能概论区分负荷与能耗区分负荷与能耗n建筑负荷：建筑物的用能需求，单位是w或kw。负荷的大小，一定程度上取决于围护结构的热工性能。而建筑能耗的单位是kwh。一定负荷的建筑，用能设备的运行时间越长，能耗量就越大。n误区：节能50就是节省一半的电费。n实际上，是否节省一半的电费与使用空调的时间有关，与室内热环境状况有关。建筑节能概论6.我国的气候状况我国的气候状况n我国幅员辽阔，南北跨越热、温、寒几个气候带，气候类型多种多样，但大部分地区属于东亚季风气候，冬夏盛行风向交替变更，冬季多干冷的偏北风，夏季多暖湿的偏南风，同时，我国气候还有很强的大陆性气候特征，即气温年较差大，冬季平均温度大大低于同纬度地区，而夏季平均温度又略高于同纬度地区。这些气候特点，对我国建筑节能工作有着重大的影响。建筑节能概论温度温度n我国冬季气温较低，南北温差很大，是世界上同纬度地区最冷的地方，同时寒冷天数比同纬度的平原地区也要长得多。n我国各地1月平均气温普遍低于世界同纬度地区平均气温，与世界同纬度地区的平均温度相比，大体上我国东北偏低1418，黄河中下游偏低1014 ；长江以南偏低810 ；华南沿海偏低5 左右。建筑节能概论n夏季，我国北方与南方的温差小，和同纬度的世界其他地区相比，除了沙漠干旱地带以外，我国是夏季最暖热的国家。只有华南沿海一带和同纬度的平均温度接近，其他地区都要比世界各地同纬度的平均温度高一些，一般高1.3 2.5 。另外一个特点，即极端最高气温很高从江南地区到华北平原上至甘新戈壁沙漠地带，极端最高气温都超过40。建筑节能概论建筑节能概论湿度湿度n我国气候除西部和西北地区全年都相当干燥外，整个东部经济发达地区最热月平均湿度均较高，一般达7581，这些地区到了最冷月，在华北北部湿度较低，而长江流域一带仍保持较高湿度，达7383。由此可见，湿度过高，伴随着冬寒夏热的气候条件，使改善我国建筑热舒适环境成为一个需要十分迫切解决的问题。建筑节能概论太阳辐射太阳辐射n冬季太阳辐射对建筑节能是个有利因素，我国占有一定优势。与许多发达国家，尤其是欧洲国家相比，我国北方寒冷的冬季晴天较多，日照时间普遍较长，太阳辐射强度较大。n1月： 北京的日照时数为204.7h，总辐射为283.4MJ/m2； 伦敦的日照总时数只有41.1h，总辐射只70.1MJ/m2建筑节能概论采暖度日数采暖度日数采暖度日数采暖度日数HDD18HDD18反映当地的寒冷程度反映当地的寒冷程度反映当地的寒冷程度反映当地的寒冷程度n室外日平均气温与采暖基准温度值之差值与天数的乘积之和，国际上通常采用18作为采暖基准温度。凡平均温度低于18的日子，均计入采暖度日数。例如，某地某日日平均气温为4 ，当日的采暖度日数即为18-(-4) 1d 22 d。将同年(或同月）各日的采暖度日数累计，即得该年(或该月)的采暖度日数。建筑节能概论空调度日数空调度日数空调度日数空调度日数CDD26CDD26反映当地的炎热程度反映当地的炎热程度反映当地的炎热程度反映当地的炎热程度n室外日平均气温与空调基准温度值之差值与天数的乘积之和，我国采用26作为采暖基准温度。凡平均温度高于26的日子，均计入空调度日数。例如，某地某日日平均气温为30 ，当日的采暖度日数即为(3026)1d4 d。将同年(或同月）各日的采暖度日数累计，即得该年(或该月)的采暖度日数。建筑节能概论建筑气候分区建筑气候分区n一方气候，一方建筑n传统民居的多样性正是体现了建筑适应气候的特点n现代建筑中，人类控制室内环境手段的提高，所有的建筑形式“放之四海而皆准”n建筑节能不同于其他技术，它与地域气候的关系极为密切。建筑节能概论建筑节能概论建筑气候分区建筑气候分区n气候对建筑节能的影响较大，应该说是具有决定性作用。n不同的气候条件对房屋建筑提出不同的要求。n为满足建筑与气候适应的要求，将全国划分为五个建筑热工设计分区：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区。见图建筑节能概论严寒：采暖为主；严寒：采暖为主； 寒冷：采暖为主，也需空调；寒冷：采暖为主，也需空调；夏热冬冷：空调、采暖；夏热冬冷：空调、采暖； 夏热冬暖：空调为主夏热冬暖：空调为主建筑节能概论建筑节能概论夏热冬冷地区气候状况夏热冬冷地区气候状况n水热同季，湿润多雨，但变率较大；n夏季闷热，冬季湿冷，气温的日较差小，年降雨量大，日照偏少。n代表性数据： 1月平均气温为010 ，日平均气温不大于5 的天数090天； 7月平均气温2530 ，日平均气温不小于25 的天数40110天；年平均相对湿度7080，年降水量为10001800mm，年日照时数为10002400h。建筑节能概论浙江省气候状况浙江省气候状况n夏季湿热，最热月平均气温2630，最恶劣气温可达40以上，日最低气温也超过28 ，平均相对湿度7095左右；n冬季阴冷潮湿， 最冷月平均气温为38，平均相对湿度75左右，相对日照率40左右，整个冬季天气阴沉，雨天连绵；n各地太阳总辐射量在41005000MJ范围；日照时数全年在18002100h之间。建筑节能概论7.7.建筑节能实施的阶段建筑节能实施的阶段围护结构节能Envelope设备节能Equipment系统节能System管理节能Management建筑节能概论能源管理是建筑节能的最高层次能源管理是建筑节能的最高层次n没有绝对的“节能建筑”，只有相对的建筑节能。n按节能标准设计的建筑，如果没有好的能源管理，不一定节能。n没有按节能标准设计的建筑，如果有好的能源管理，也可能节能。n按节能标准设计的建筑，只是理论上的节能，通过能源管理才能实现实质性（embodied）的节能。建筑节能概论能源管理的四个层次能源管理的四个层次1综合资源规划2需求侧管理3提高能源效率4末端用户节能建筑节能概论综合资源规划综合资源规划 Integrated resource Integrated resource planning planning n在区域总体规划（Master Planning）中，应将区域中冷热热水供应的规划（Community Energy Planning，社区能源规划）包括在内。n在区域开发中冷热热水供应应作为城市基础设施统筹考虑。n改变过去单纯以增加资源供给来满足日益增长的需求的思维定势 ；n将提高建筑能源利用率从而节约的资源统一作为一种替代资源看待。建筑节能概论需求侧管理需求侧管理 Demand-side managementDemand-side management n能源管理的重要环节就是激励终端用户节能的内在动力。n用政策和经济杠杆鼓励用户采用节能措施。n将资金投入用户需求侧节能，其效益是投资供应侧的510倍。建筑节能概论举节能灯的例子举节能灯的例子n15W的节能灯的亮度与75W的白炽灯相同；n节能灯市场价61元，白炽灯市场价1元；n节能灯替换白炽灯，花60元钱可以节电60W，用户的节能投资是1元/W。n建设一座30万kW的火力发电厂约需要25亿人民币，也就是说，供应侧的投资是8元/W。n节约与生产的投入比为1:8。n如果能源管理部门在规划能源供应时就把节能因素考虑进去，并且通过让利和优惠的办法对用户购买节能灯进行鼓励和补贴，实际上是一种“多赢”的策略。既节省了能源投资、又有利于环保，同时也能使消费者得到实惠。 建筑节能概论提高能源生产、输送、分配环节的效率提高能源生产、输送、分配环节的效率n采用新能源和可再生能源；n采用热电联产CHP、冷热电联产CCHP、分散能源系统（Distributed Power）等新技术。建筑节能概论用户端节能用户端节能 End-use efficiency n包括电机、照明、采暖、通风、空调和电器的节能；n也包括有效利用能源的措施，如隔热保温和节能控制等。建筑节能概论8.节能基本术语节能基本术语n体形系数（S）:即建筑的外表面积与体积之间的比值.体形系数越小就越有利于节能,减少外表面与室外空气的接触,就能减少散热。与以往的规范不同，新的标准中弱化了体形系数的概念，只在4.1.2条规定严寒地区与寒冷地区对体形系数的限制是0.4，其他地区该系数对建筑的节能体现不明显,所以不作限定。（体形系数过小会影响室内采光与通风的效果） 建筑节能概论n导热系数：在稳定条件下，1M厚物体，两侧空气温度差为 1K， 单 位 时 间 通 过 单 位 面 积 传 递 的 热 量 ， 单 位W/（m.k） 。简单的说便是热量在某种材料里传递的速度,速度越小,那么这种材料的隔热性能也就越好。导热系数：这个概念是建筑节能的核心名词.所有的围护结构：门、窗、外墙、屋顶以及地面都围绕这个概念展开的。图纸审查或政府检查部门的抽查也是这个数据。 建筑节能概论n遮阳系数SC值的定义(太阳辐射能透过指数): 在法向入射条件下，通过玻璃构件(包括窗的透明部分和不透明部分)的太阳辐射得热率，与相同入射条件下的标准窗玻璃(3mm厚)的太阳辐射得热率之比。建筑节能概论n蓄热系数（S） 单位W/（m2.k） 物体表面升/降1K时，单位表面积储存/释放的热量。n表面换热系数（） 单位W/（m2.k） 表面与附近空气的温差为1K，1h通过1m2表面传递的热量。在内表面称为内表面换热系数，在外表面称为外表面换热系数。建筑节能概论n表面换热阻（R） 单位（m2.k）/ W 表面换热系数的倒数。在内表面称为内表面换热阻，在外表面称为外表面换热阻。n维护结构 建筑物及房间各个面的围和物，如墙体、屋顶、地板、地面和门窗等，分为内外维护结构2类。建筑节能概论n热桥（冷桥） 维护结构中包含金属、钢筋混凝土梁、柱、肋等部位，在室内外温差作用下，形成热流密集、内表面温度较低的部位。这些部位形成传热的桥梁。n维护结构传热系数 单位W/（m2.k） 。 维护结构两侧空气温度差为1K，单位时间通过单位面积通过维护结构传递的热量。建筑节能概论n维护结构传热阻（R0）单位（m2.k）/ W 传热系数的倒数。表征维护结构对热量的阻隔作用。n维护结构传热系数的修正系数（i） 不同地区、不同朝向的维护结构，因受太阳辐射和向天空辐射的影响，使其在两侧空气温差同样为1K的情况下，在单位时间通过单位面积维护结构的传热量要改变。这个改变的传热量与未受太阳辐射和向天空辐射影响的原有传热量的比值，即为维护结构传热系数的修正系数。建筑节能概论n维护结构温差修正系数（） 根据维护结构与室外空气接触情况，对室内外温差采取的修正系数。n窗墙面积比 窗户洞口面积与房间立面单元面积（即建筑层高与开间定位线围成的面积）的比值。建筑节能概论n换气次数 单位时间内室内空气的更换次数。n采暖期天数（Z） 累积日平均温度低于或等于5 的天数。n采暖期室外平均温度（te） 在采暖期起止日期内，室外逐日平均温度的平均值。建筑节能概论n采暖期度日数（Ddi） 单位（.d） 室内基准温度18 与采暖期室外平均温度之间的温差，乘以采暖期天数的数值。n采暖能耗（Q） 用于建筑物采暖消耗的能量，其中包括采暖系统运行过程中消耗的热量和电量，以及建筑物耗热量。建筑节能概论n空调度日数 (CDD26) 一年中，当某天室外平均温度高于26 时，将高于26 的度数乘以1天，并将此乘积累计。n热惰性指标（D） 表征维护结构反抗温度波动和热流波动能力的无量纲指标，其值等于材料层热阻与蓄热系数的乘积。 反应热稳定性能建筑节能概论