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建筑建筑节能新技能新技术建筑建筑环境与境与设备工程工程12024/5/8 周三建筑建筑节能能近年近年发展的技展的技术分支分支 研究建筑与能源的关系研究建筑与能源的关系合理用能？合理用能？节约用能？用能？阻止能量阻止能量损失？失？Energy efficiency in buildingEnergy conservation in buildingEnergy saving in building2课程特点程特点1)应用技用技术2)多学科交叉多学科交叉3)是在特定的是在特定的历史和史和经济发展展环境中境中产生的生的4)发展中展中5)建筑技建筑技术的前沿（的前沿（热门）3主要内容及主要内容及课时安排安排1.1.绪论 1 12.2.建筑建筑节能能规划划设计 1 1 3.3.围护结构构节能技能技术 3 34.4.供供热系系统节能技能技术 3 35.5.空空调系系统节能技能技术 4 46.6.通通风系系统节能技能技术 1 17.7.天然能源建筑利用技天然能源建筑利用技术 1 18.8.绿色建筑与超低能耗建筑色建筑与超低能耗建筑 1 19.9.建筑能耗建筑能耗评价、能源价、能源审计及能效及能效标识 1 1总学学时 1616最最终成成绩=80%=80%试卷成卷成绩+20%+20%平平时成成绩(考勤、作考勤、作业)4第一章第一章 绪 论5content1.我国建筑我国建筑规模、建筑能耗模、建筑能耗现状及特点状及特点2.建筑建筑节能工作的迫切性、目能工作的迫切性、目标与任与任务3.相关法相关法规与政策、存在与政策、存在问题与与发展前景展前景6住宅建筑住宅建筑进展展1.1 我国建筑我国建筑规模模1.我国建筑与建筑能耗我国建筑与建筑能耗现状状(年增年增长810%)7来源：中国来源：中国来源：中国来源：中国统计统计统计统计年年年年鉴鉴鉴鉴再造一个再造一个再造一个再造一个中国！中国！中国！中国！2020300300亿平方米平方米我国城市化我国城市化进程程8狭狭义：民用建筑民用建筑使用使用过程中的能耗，程中的能耗，主要包括主要包括 采暖、空采暖、空调、通、通风、热水供水供应、照明、照明、炊炊 事、家用事、家用电器、器、电梯等方面的能耗。梯等方面的能耗。(P2)(P2)2/31.2 我国建筑能耗我国建筑能耗现状状u 什么是建筑能耗？什么是建筑能耗？广广义：建筑能耗：建筑能耗=建筑建造能耗建筑建造能耗+建筑使用能耗建筑使用能耗 9面面积(亿m m2 2)年能耗状况（每年）年能耗状况（每年）农村居村居住建筑住建筑农村生活用能村生活用能2401.9亿吨标煤，2.6亿吨标煤的生物质能城城镇民民用建筑用建筑北方城北方城镇采暖采暖641.27亿吨标煤城城镇建筑建筑(除采暖外除采暖外)住宅用能住宅用能(含炊事含炊事)960.78亿吨标煤一般公共建筑一般公共建筑490.94亿吨标煤大型公共建筑大型公共建筑40.18亿吨标煤长江流域住宅采暖江流域住宅采暖400.074亿吨标煤总计建建筑能耗筑能耗建筑总面积：389亿平米，总商品能源消耗5.1亿吨标煤，占社会总能耗的25.5%u 我国建筑能耗我国建筑能耗现状状1 1）建筑能耗的分）建筑能耗的分类及各及各类建筑能耗所占比例。建筑能耗所占比例。10各各类建筑能耗所占比例建筑能耗所占比例11我国能耗我国能耗现状（状（continue）3)3)单位建筑面位建筑面积能耗是能耗是发达国家的达国家的23倍。倍。采暖季平均耗采暖季平均耗热量指量指标（W/m2）未按新节能标准建造的北京市住宅30.1按照新节能标准建造的北京市住宅20.6瑞典、丹麦、芬兰等国家住宅112)2)400多多亿平方米的城平方米的城乡建筑中，建筑中，95%是高耗能建筑。是高耗能建筑。12我国能耗我国能耗现状（状（continue）4)4)建筑能耗占全社会建筑能耗占全社会终端能耗的端能耗的27.5%。13我国能耗我国能耗现状（状（continue）5)5)建筑全建筑全过程耗用整个程耗用整个资源中源中50%的能源、的能源、42%的水的水资源和源和50%的原材料，的原材料，导致致50%的空气的空气污染、染、42%的温室效的温室效应、50%的水的水污染、染、48%的的固体固体废物和物和50%的氟的氟氯化物。化物。6)6)2002年全国空年全国空调高峰高峰负荷达荷达4500万万kW，相当于，相当于2.5个个三峡三峡电站的站的满负荷荷输出。出。7)7)大城市高档豪大城市高档豪华住宅的住宅的户均用均用电水平几倍甚至几十倍水平几倍甚至几十倍于普通住宅。于普通住宅。14我国能耗我国能耗现状（状（continue）8)8)大型公共建筑大型公共建筑单位建筑面位建筑面积能耗是小能耗是小规模公建的模公建的3-83-8倍，是住宅的倍，是住宅的5-155-15倍。倍。15我国各我国各类类大型公建耗大型公建耗电电状况状况办公楼公楼商商场宾馆平均平均值kWh/m2111.2216.2121.0方差方差kWh/m225.765.131.016u 导致能耗增加的因素致能耗增加的因素人人们对建筑建筑热舒适性舒适性的要求越来越高的要求越来越高民家庭家用民家庭家用电器品种、器品种、数量增加数量增加农村能源改村能源改变城城镇化化进程程不断加快不断加快采暖区向南采暖区向南扩展展房屋建筑需求房屋建筑需求继续增加增加建筑能耗建筑能耗持持续增加增加17中国中国经济与能源增与能源增长u 导致能耗增加的因素致能耗增加的因素18到到2020年的一个情景年的一个情景预测l三个三个刚性增性增长：l建筑面建筑面积：增加：增加150亿m2，住宅增加，住宅增加80亿m2，一般公建增加，一般公建增加60亿m2，大型公建，大型公建10亿m2l采暖需求：新增需采暖的建筑采暖需求：新增需采暖的建筑110亿m2 l人口：达到人口：达到14亿l根据根据发达国家达国家经验，随着我国的城市，随着我国的城市发展，人展，人们生活生活水平的提高，建筑能源消耗将达到水平的提高，建筑能源消耗将达到33左右。左右。l我国人口众多，若人均建筑能耗接近我国人口众多，若人均建筑能耗接近发达国家的人均达国家的人均水平，水平，仅建筑用能将接近目前全球建筑用能将接近目前全球总能耗的能耗的1/4。192010年：24亿吨标煤2020年：30亿吨标煤2005年：22.48亿吨标煤2006年：24.62亿吨标煤2007年：26.55亿吨标煤实际上2004年，国家发改委节能中长期专项规划能源能源规划：屡次突破划：屡次突破l中国在中国在“十二五十二五”开局之年就开局之年就赶超美国赶超美国成成为世界世界能源消能源消费第一大国第一大国20u 我国建筑能耗的特点我国建筑能耗的特点1 1）北方建筑采暖能耗高、比例大，是建筑）北方建筑采暖能耗高、比例大，是建筑节能的重点能的重点 清清华大学建筑大学建筑节能研究中心能研究中心.中国建筑中国建筑节能年度能年度发展研究展研究报告告20072007 2 2）住宅及一般公共建筑与）住宅及一般公共建筑与发达国家相比能耗尚达国家相比能耗尚处在在较低水平，但有明低水平，但有明显增增长趋势。3 3）大型公共建筑能耗）大型公共建筑能耗过高，高，节能潜力大，新建建筑中能潜力大，新建建筑中此此类建筑比例有增大建筑比例有增大趋势。4 4）农村建筑能耗低，非商品能源仍占村建筑能耗低，非商品能源仍占较大部分，目前大部分，目前有逐有逐渐被商品能源取代的被商品能源取代的趋势，需引起足，需引起足够重重视。5 5）长江流域大面江流域大面积居住建筑新增采暖需求，必居住建筑新增采暖需求，必须找到找到有效地解决方案，否有效地解决方案，否则将成将成为沉重的能源沉重的能源负担。担。21居住建筑居住建筑公共建筑公共建筑严寒、寒冷地区寒、寒冷地区夏夏热冬冷地区冬冷地区夏夏热冬暖地区冬暖地区新建建筑新建建筑既有建筑既有建筑城市城市乡村村u 我国建筑我国建筑节节能能发发展的展的总总体体顺顺序序 22u节能重任能重任非非 同同 学学 们 莫莫 属属！23抓住机遇，不失抓住机遇，不失时机地推机地推进建筑建筑节能，有利于国能，有利于国民民经济持持续、快速、健康、快速、健康发展，保展，保护生生态环境，境，实现国家国家发展的第二步和第三步展的第二步和第三步战略目略目标，并引，并引导我国建筑我国建筑业与建筑技与建筑技术随同世界大潮流迅速前随同世界大潮流迅速前进。u建筑建筑节能能 当代建筑科技当代建筑科技发展的一个基本展的一个基本趋势241)1)能源能源问题2.我国建筑我国建筑节能工作能工作u 建筑建筑节能的迫切性能的迫切性资源源匮乏乏我国人均能源占有量与世界平均比我国人均能源占有量与世界平均比较（）（）25我国与世界能源可采我国与世界能源可采储备年限比年限比较（年）（年）26能源能源问题（continue）供求形供求形势紧张，自有，自有资源源难以支持社会以支持社会经济发展展 能源安全能源安全问题日益突出日益突出 27能源能源问题（continue）能源利用效率低。能源利用效率低。中国平均供中国平均供电耗煤量的耗煤量的变化化28中国与日本工中国与日本工业能耗比能耗比较5/8/2024292)2)环境境问题建筑建筑节能的迫切性能的迫切性(continue)拉尼娜拉尼娜现象象 玻利玻利维亚洪灾洪灾 08年我国南方冰雪灾害年我国南方冰雪灾害 30环境境问题（continue）温室效温室效应与全球与全球变暖暖 l2001年，年，联合国政府合国政府间气候气候变化化专门委委员会会(IPCC)发布的第三次布的第三次评估估报告指出：根据告指出：根据1860年以来的气温年以来的气温观测记录，近百年全球地面平均温度上升了，近百年全球地面平均温度上升了0.40.8，由于温室气体仍在，由于温室气体仍在继续增加，所以全球气候会增加，所以全球气候会继续变暖，估暖，估计到到2100年，全球平均气温可能上升年，全球平均气温可能上升1.45.8，同，同时指出最近指出最近20年是年是过去去l00年中最暖的。年中最暖的。31环境境问题（continue）温室效温室效应与全球与全球变暖暖 5454年年年年间间中国大中国大中国大中国大陆陆年平均气温的年平均气温的年平均气温的年平均气温的变变化（化（化（化（0.680.68/年年年年）32全球温室效全球温室效应的的发展展趋势5/8/202433建筑节能技术环境境问题（continue）冰川融化，海平面上升（冰川融化，海平面上升（冰川融化，海平面上升（冰川融化，海平面上升（China90mmChina90mm）34环境境问题（continue）土地干旱、荒漠化土地干旱、荒漠化土地干旱、荒漠化土地干旱、荒漠化 20122012云云云云南干旱南干旱南干旱南干旱35古老病毒古老病毒古老病毒古老病毒释释放放放放环境境问题（continue）3620122012年欧洲极寒天气年欧洲极寒天气年欧洲极寒天气年欧洲极寒天气主要原因：北冰洋海冰的融解消退主要原因：北冰洋海冰的融解消退主要原因：北冰洋海冰的融解消退主要原因：北冰洋海冰的融解消退 波波波波兰兰9.4m9.4m高巨型雪人高巨型雪人高巨型雪人高巨型雪人 3720132013年的年的雾霾天气霾天气38日日本本何何以以能能嘲嘲讽中中国国的的雾霾霾天天气气每一分每一分产出出对应的煤炭消耗，的煤炭消耗，日本是中国的日本是中国的1/161/16。每一升汽油燃每一升汽油燃烧，日本排放，日本排放出的出的污染物是染物是中国的中国的1/151/15。每一囱工每一囱工业废气排放，日本气排放，日本企企业小心小心净化，化，中国企中国企业大肆大肆排毒。排毒。393)3)热环境和人居境和人居环境境 建筑建筑节能的迫切性（能的迫切性（continue)40新建建筑新建建筑节能、既有建筑能、既有建筑节能改造能改造 u 建筑建筑节能的目能的目标与任与任务（P13）提高建筑使用提高建筑使用过程中的能源效率程中的能源效率 节能能 减排减排保保护能源能源资源源保保护能源安全能源安全发展国民展国民经济 减少减少污染物排放染物排放改善大气改善大气环境境提高健康水平提高健康水平41 美国消耗世界能源的美国消耗世界能源的2525，中国要步美国后，中国要步美国后尘吗？地球不能支撑地球不能支撑6060亿人全按照人全按照发达国家的路走！达国家的路走！发展之路展之路 必必须依靠科技，找到不同于依靠科技，找到不同于发达国家的能源达国家的能源发展途径，展途径，大幅度降低建筑能耗，大幅度降低建筑能耗，实现城市建城市建设的可持的可持续发展展5/8/202442“低碳低碳经济”的概念的概念20032003年，英国能源白皮年，英国能源白皮书我我们能源的未来能源的未来:创建低碳建低碳经济首次提出了首次提出了“低碳低碳经济”的概念。的概念。低碳低碳经济：在在发展中排放最少的温室气体，同展中排放最少的温室气体，同时获得整得整个社会最大的个社会最大的产出。出。胡胡锦涛主席指出，要大力落涛主席指出，要大力落实控制温室气体排放的措施，控制温室气体排放的措施，坚持持实施施节约资源和保源和保护环境的基本国策，境的基本国策，坚持走中国持走中国特色新型工特色新型工业化道路，加快化道路，加快转变经济发展方式，展方式，强化能化能源源节约和高效利用，和高效利用，积极极发展循展循环经济、低碳、低碳经济，不，不断断扩大森林覆盖率。大森林覆盖率。4320062006年世界各国能耗占比例年世界各国能耗占比例44442004200420042004年世界碳排放排行年世界碳排放排行年世界碳排放排行年世界碳排放排行45Total GHG Emissions in 2004(excludes land use change)CO2CountryMtCO2Rank%ofWorld TotalTons CO2Per PersonRankUnited States of America5,888.7(1)19.80%20.1(7)China5,204.8(2)17.50%4.0(73)European Union(25)4,017.1(3)13.51%8.8(37)Russian Federation1,575.3(4)5.30%11.0(24)Japan1,304.2(5)4.39%10.2(28)India1,199.0(6)4.03%1.1(122)Germany856.6(7)2.88%10.4(27)United Kingdom551.3(8)1.85%9.2(35)Canada549.1(9)1.85%17.2(10)Korea(South)507.0(10)1.71%10.5(26)45China now no.1 in CO2 emissions;USA in second position46发达国家排放量减少或基本达国家排放量减少或基本稳定，我国快速增定，我国快速增长4647能源能源领域低碳技域低碳技术减碳减碳减碳减碳节能技能技术低碳低碳低碳低碳化石燃料的低碳燃化石燃料的低碳燃烧技技术零碳零碳零碳零碳可再生能源中的太阳能、可再生能源中的太阳能、风能能碳中和碳中和碳中和碳中和可再生能源中的生物可再生能源中的生物质能源能源负负碳碳碳碳CO2的捕集和的捕集和储存存48CO2 capture and storage systemFuelsProcessesStorage options49l民用建筑民用建筑节能能设计标准准(采暖居住部分采暖居住部分)（JGJ 26-95JGJ 26-95）l严寒和寒冷地区居住建筑寒和寒冷地区居住建筑节能能设计标准准JGJ26-2010JGJ26-2010l夏夏热冬冷地区居住建筑冬冷地区居住建筑节能能设计标准准(JGJ 134-2001)(JGJ 134-2001)l夏夏热冬暖地区居住建筑冬暖地区居住建筑节能能设计标准准(JGJ 75-2003)(JGJ 75-2003)l公共建筑公共建筑节能能设计标准准（GB 50189-2005GB 50189-2005）l旅游旅旅游旅馆建筑建筑热工与空气工与空气调节节能能设计标准准(GB50189-(GB50189-1993)1993)u 建筑建筑节能相关法能相关法规、标准和政策准和政策 50l既有采暖居住建筑既有采暖居住建筑节能改造技能改造技术标准准 JGJ129-2000JGJ129-2000l公共建筑公共建筑节能改造技能改造技术规范范 JGJ176-2009 JGJ176-2009 l民用建筑民用建筑节能管理能管理规定定（20062006年年1 1月）月）l民用建筑民用建筑节能条例能条例（20082008年年1010月）月）u 建筑建筑节能相关法能相关法规、标准和政策准和政策 51l民用建筑民用建筑节能能设计标准准(JGJ26-1995)：在当地：在当地19801981住宅通用住宅通用设计的基的基础上上实现节能能50%。l关于关于发展展节能省地型住宅和公共建筑的指能省地型住宅和公共建筑的指导意意见指出：到指出：到2020年，北方和沿海年，北方和沿海经济发达地区和特达地区和特大城市新建建筑大城市新建建筑实现节能能65%的目的目标，绝大部分既大部分既有建筑完成有建筑完成节能改造。能改造。部分法部分法规、条例的内容、条例的内容 52l建筑建筑节能工程是国家能工程是国家发改委同科技部、改委同科技部、财政部、政部、建建设部等有关部部等有关部门确定的确定的“十一五十一五”十大重点十大重点节能工程之一。能工程之一。l新建建筑全面新建建筑全面严格格执行行50%节能能标准，准，4个个直直辖市市和北方和北方严寒、寒冷地区寒、寒冷地区实施新建建筑施新建建筑节能能65%的的标准，并准，并实行全行全过程程严格格监管。管。部分法部分法规、条例的内容、条例的内容(continue)53l民用建筑民用建筑节能管理能管理规定定从建从建设单位、位、设计单位和施工位和施工单位三个角度位三个角度对建筑建筑节能能强制性制性标准提准提出了要求出了要求54 类别奖项数量数量奖金金评选次数次数特特别奖山山东省省节能突出能突出贡献献单位位3 35 5个个100100万元万元每两年一次每两年一次山山东省省节能突出能突出贡献企献企业3 35 5个个100100万元万元每年一次每年一次山山东省重大省重大节能成果能成果3 35 5个个100100万元万元每年一次每年一次优秀秀奖山山东省省节能先能先进单位位5050个左右个左右无无每两年一次每两年一次山山东省省节能先能先进企企业5050个左右个左右无无每年一次每年一次山山东省省优秀秀节能成果能成果5050个左右个左右5 5万元万元每年一次每年一次山山东省政府省政府节能能奖奖项55u 我国建筑我国建筑节能工作存在的能工作存在的问题 实情：建情：建设部部2005年年对16个省市个省市3000多个在建工程多个在建工程进行行调查发现，施工，施工过程中按程中按节能能设计标准施工的建筑，北方地区准施工的建筑，北方地区为50%，夏，夏热冬冷地区不足冬冷地区不足20%，夏，夏热冬暖地区不足冬暖地区不足10%。l宣宣传推广力度不推广力度不够，尚未形成良好的工作氛，尚未形成良好的工作氛围l执行行监管力度不管力度不够 l缺失缺失经济激励政策激励政策 56u 我国建筑我国建筑节能工作的前景能工作的前景 一一 片片 光光 明！明！贷款、税收方面的款、税收方面的优惠政策惠政策 法法规逐步完善逐步完善 举国重国重视，全民参与，全民参与 57到到20202020年中国建筑年中国建筑节能目能目标l根本改根本改变建筑能耗增建筑能耗增长过快的状况，在保持舒适健快的状况，在保持舒适健康的建筑康的建筑热环境条件下使境条件下使单位建筑面位建筑面积能耗大幅度能耗大幅度降低。降低。l中国中国单位建筑面位建筑面积能耗能耗总体上接近体上接近21世世纪初初发达国达国家的一般水平。其中北京、天津、上海、广州等特家的一般水平。其中北京、天津、上海、广州等特大城市提前率先达到大城市提前率先达到,并建成成批低能耗示范建筑并建成成批低能耗示范建筑l实现大部分既有建筑的大部分既有建筑的节能改造能改造,新建建筑新建建筑东部地部地区要区要实现节能能75%,中部和西部也要争取中部和西部也要争取实现节能能65%。58