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　　1我国建筑能耗状况及其节能途径研究北京建筑工程学院-2-主要内容一、我国建筑能源消耗状况二．城市化建设的发展导致建筑能耗的 增长预测三．降低建筑能耗的主要途径四．实现建筑节能的关键措施-3-一、我国建筑能源消耗状况我国建筑分类城镇民用建筑农村居住建筑工业建筑建筑能源消耗与生产过程相关，差异大单位面积能耗远低于城镇民用建筑总面积160亿平米节能潜力小不重点研究建筑节能研究重点！建材和建造过程中所消耗的能源仅相当于建筑物使用3~5年中所消耗的能源总面积400亿平米-4-我国建筑能耗状况我国建筑能耗现状——建筑运行能耗占我国非发电用煤量的16%～18％，发电总量的22%～24%北方城镇采暖：标煤1.3亿吨/年，占非发电用煤的16%~18%住宅非采暖耗电：平均用电量

　　10~30度/m2年，占我国供电量的10%；一般非住宅民用建筑耗电：平均用电量20~60度/m2a，占我国供电量的8％；大型公共建筑:

　　，占我国供电总量的5%-5-1、北方地区采暖城镇建筑采暖总面积为65亿平米，全国采暖约耗煤1.3亿吨标煤其中集中供热承担约占总面积70%的建筑采暖，其余为分散式采暖炉目前采暖耗煤量为14~25公斤标煤/年平米，平均约为20公斤标煤/年平米，与建筑物的保温水平、采暖方式和系统状况有关。-6-1、北方地区采暖能耗1）建筑物保温状况：建造时间：90年代末50、60年代70到90年代初地区：东北地区西北，华北北部南部地区建筑物性质：大型公共建筑住宅/简陋的 办公室/教室与发达国家比，平均的保温水平为北欧等同纬度发达地区的1/2到1/3，差距较大。-7-1、北方地区采暖能耗2）供热系统状况：调节不匀，导致部分过热，只好开窗降温——30%的热损失外网热损失大，锅炉房效率低目前集中供热系统热能利用效率不足55%；“建筑节能了但采暖却并没有省能”3）采暖改革举步维艰，几年内很难全面实施-8-2、住宅除采暖之外的用电包括照明、家电、空调，及长江流域及长江以南区域的分散采暖用电我国城镇住宅总量目前约为100亿平米，耗电量2000亿度/年，占我国发电总量约10%15~30度/平米年（目前发达国家住宅用电量为60~100度/平米年）目前呈上升趋势-9-3、一般性非住宅建筑的非采暖电耗包括一般的办公室，教室，商店，营房等——照明，办公用电设备，饮水设备，空调等建筑总面积约为55亿平米，总的用电量为1600亿度，占我国总发电量约8%20~60度/平米年，平均用电水平目前低于发达国家这部分用电量目前也呈增长趋势-10-4、大型公共建筑用电高档办公楼、宾馆、大型购物中心、综合商厦、交通枢纽等到2004年全国总量仅为5亿平米，全国此类建筑年耗电总量约为1000亿度/年，占我国总发电量约5%用电量为100~300度/平米年，单位建筑面积耗电量为住宅的10～15倍，为一般办公建筑的2~4倍此类建筑在新建建筑中比例呈增加趋势，导致近几年我国大部分城镇夏季用电量急剧上升的主要原因之一与发达国家比较：与美国基本在同一水平，比日本城市高，节能水平远远差于西欧北欧水平。-11-主要内容一、我国建筑能源消耗状况二．城市化建设的发展导致建筑能耗的 增长预测三．降低建筑能耗的主要途径四．实现建筑节能的关键措施-12-二．建筑能耗的增长预测随着城市能源结构调整与对大气环境质量的重视，怎样解决采暖成本增加和清洁能源供应不足的问题？-13-二．建筑能耗的增长预测长江流域开始要求采暖，是延续北方集中供热的老路，还是根据当地特点发展新的供热方式？严寒地区严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区温和地区-14-二．建筑能耗的增长预测住宅与一般公共建筑用电量远低于发达国家现状，但目前呈飞速上升趋势，怎样能在满足生活水平不断提高的前提下，不重复发达国家老路，找到一条新的解决途径？-15-二．建筑能耗的增长预测大型公共建筑目前呈飞速增长态势，怎样降低其能耗水平，以避免由于其比例的加大而导致的建筑用电量的同步增长？-16-依靠科技，找到不同于发达国家的途径，大幅度降低建筑能耗！缓解城市发展与能源供应的巨大矛盾，实现城市建设的可持续发展-17-实现建筑节能总的目标到2020年新增维持目前水平采取有效节能措施节约量年采暖用煤总量2.2亿吨/年不增加2004年我国煤炭总产量的15%年建筑用电总量4000～4500亿kWh/a1400～1500亿kWh/a三峡年发电量的3倍18

　　现状不采用节能措施到2020年增加量采用节能措施到2020年增加量建筑采暖耗能采暖用标煤1.3亿T/a，2004年煤产量的10%新增面积60亿m2，新增采暖用标煤1.2亿T/a长江流域：1亿T/a新建：降低50%系统：降低30%长江中下游：耗用电320亿度/年住宅电耗耗电量2000亿度/年，发电总量的10%新增面积70亿m2

　　，新增耗电量1400亿度/年新建：降低35%既有：降低25%增加耗电：600亿度/年一般性非住宅建筑电耗1600亿度，总发电量的8%新增面积35～40亿m2

　　，新增耗电800~1000亿度/年大型公共建筑用电1000亿度/年，总发电量的5%新增面积10～15亿m2

　　，新增耗电1800～2300亿度/年新建：降低60%既有：降低30%增加耗电：500亿度/年总计采暖用标煤1.3亿吨/年，总耗电4600亿度/年新增采暖用标煤2.2亿T/年，新增耗电4000～4500亿度/年不增采暖用标煤，新增耗电1420亿度/年实现建筑节能总的目标-19-主要内容一、我国建筑能源消耗状况二．城市化建设的发展导致建筑能耗的 增长预测三．降低建筑能耗的主要途径四．实现建筑节能的关键措施-20-三．降低建筑能耗的主要途径降低建筑采暖能耗降低住宅和一般的非住宅用电降低大型公共建筑能耗-21-三．降低建筑能耗的主要途径降低建筑采暖能耗:新建建筑——采暖所需要的热量降低到目前的50%；改进目前集中供热系统的能效——55%上升到80%长江流域要求采用采暖的地区——采用高效采暖方式，结合围护结构的保温性能的改造；采暖用电量不超过8度/平米年，长江流域采暖增加的用电量不超过320亿度/年。到2020年，北方地区采暖建筑增加一倍，而采暖总的能耗维持于2004年水平

　　-22-三．降低建筑能耗的主要途径降低住宅和一般的非住宅用电:改善新建建筑围护结构性能；推行照明节电活动，使一般非住宅建筑照明电耗降低50％；推广高能效比的空调，办公设备和其它家电设备，降低30%到2020年用电量仅增加600亿度/年新建140亿平米，仅增加1600亿度电/年；既有建筑在目前基础上节约1000亿度/年-23-三．降低建筑能耗的主要途径降低大型公共建筑能耗新建大型公共建筑能耗为目前的40%——改善新建建筑的建筑设计、采用新的节能的机电系统、改善管理既有的大型公共建筑能耗降低30%——改进机电系统和改善管理到2020年，新增10亿平米大型公共建筑，总的用电量仅增加500亿度/年。-24-主要内容一、我国建筑能源消耗状况二．城市化建设的发展导致建筑能耗的 增长预测三．降低建筑能耗的主要途径四．实现建筑节能的关键措施-25-新风量新风处理用能冷热源与能量转换装置冷热量输配系统生活热水量自然采光性能照明电耗电力输配损耗可再生能源技术城市电力其它用电

　　围护结构热工性能要求室内照度室内温湿度合理选择设计参数建筑物本身的节能性机电设备系统的节能性能源消耗建筑物能量消耗与节能措施基于模拟分析的优化设计高性能围护结构可调通风窗热泵技术提高采暖系统效率温湿度独立控制新型输配系统高效照明与电器BCHP热电冷三联供优化运行调节-26-优化建筑设计，改善其环境特性适当的体表比保证足够的自然采光，同时避免过多的日照尽量减少内区，尽量加大外区保证良好的自然通风性能采用各种有效的遮阳措施由于各项要求彼此矛盾，因此需协调平衡，系统优化-27-优化围护结构，改善保温效果降低采暖能耗的关键是改善建筑的保温采用外保温墙体注意节点工艺，杜绝冷桥屋顶的保温，遮阳通风屋顶采用低辐射玻璃单玻钢窗：5.7W/m2K中空双玻：4W/m2K中空+低辐射：2.4W/m2K国产玻璃钢中空窗：1.5W/m2K双层皮幕墙：实现保温，采光与太阳能利用的统一-28-安装可调风量的房间通风窗目前通风换气存在的问题：由于气密性的改善，室内有效的通风换气成为严重问题70%以上的房间冬季采暖时开窗换气，换气量为2~8次/时夏季办公室空调期间普遍开窗，新风负荷占70%以上安装专门的可调式换气窗冬季，夏季可有不同的换气窗通过百叶等机构调节风量同时增加隔噪音，过滤等功能排风热回收安装合理的通风换气窗可实现节能30%的效果-29-提高集中供热系统的效率目前的主要问题：末端调节不匀，导致局部过热，造成30%以上的损失部分系统外网保温太差，热损失严重热源不能随气候变化及时调节，过渡季耗能高锅炉效率低解决末端调节不匀问题加大流量，大流量小温差？水泵电耗过大末端安装恒流量调节阀？增加压力损失，流量不可变对末端进行细致的初调节？无法解决垂直失调问题末端混水，楼内实行“大流量，小温差”-30-末端混水，楼内实行“大流量，小温差”小区外网”小流量,大温差“，楼内”大流量，小温差“解决楼内垂直失调解决部分建筑过热现象假期、周末可实现低温运行不同建筑可实现不同的供水温度，解决新旧建筑的矛盾支持部分建筑采用地板采暖集中供热系统效率提高30%采暖建筑一体化装置：同时调节水温与循环水量-31-为什么要采用集中供热？必要性：燃煤，提高效率，减少污染热电联产，提高能源利用率各种热源相互调配代价：增大初投资与维护管理费用水泵电耗，外网损失，调节不当造成的损失难以计量，难以局部调节当不以燃煤为热源，不是热电联产时，为什么还要集中供热？-32-不要盲目的大规模集中供冷！目前到处开始兴建大规模集中供冷工程广州大学城深圳软件园武汉四新开发区上海世博园。。。。。危害：温差小，流量大，泵耗高，泵的电耗抵消冷量调节不便，计量不便，部分负荷运行效率低不利于激励节能意识面积在100万平米以上，在增大规模，并不能改善冷源效率，大规模集中供冷，益在何处？-33-天然气采暖方式天然气特点成本高,同样热量,为燃煤价格的3~5倍清洁,排放仅为CO2,NOx效率与排放与规模无关便于计量-34-天然气采暖使用方式大型集中锅炉:

　　输送成本,热损失,不均匀损失,计量困难小型锅炉管理困难,计量结算困难,末端调节?户式燃气炉易调节,易计量污染?安全?-35-天然气采暖BCHP方式先发电(40%),余热采暖(40~45%)大型建筑和住区关键:有足够的电负荷,解决电热匹配优化的系统配置可在3~5年收回投资天然气水源热泵为什么不能建造大型清洁煤燃烧锅炉?-36-电作为动力的采暖空调方式直接电热方式电暖气、电热膜、电热风机——全无区别燃煤发电效率33％；燃煤锅炉效率70％——直接电热采暖能耗为燃煤采暖方式2倍以上

　　电热锅炉必须坚决禁止只有非常好的保温，热负荷小于10W/m2，与集中供热相比，不存在输配能耗和输配损失，才有可用性坚决禁止大型电锅炉-37-电作为动力的采暖空调方式放出热量吸入热量输入动力节流降压热泵制热或制冷原理-38-长江流域的采暖方案特点：冬季时间短，外温相对较高夏季炎热，需要空调水资源相对充足适宜方案：采用各种热泵系统，统一解决采暖和空调统一冬夏室内末端装置，辐射方式？优先采用水源热泵，地源热泵，降低供水温度-39-一般建筑物的节电节约照明用电节约办公设备用电杜绝个别的用电“黑洞”-40-节约照明用电随手关灯！推广节能南宫28圈官网灯，节能灯具改进照明控制开关电路降低走廊的照度标准-41-节约办公设备用电采用高效节能设备液晶显示器节能打印机，复印机高效空调机，节电冰箱减少待机电耗-42-杜绝个别的用电“黑洞”开水器的高电耗地下停车场的全空调空调机房的全新风空调厨房排风系统的不平衡电梯井的拔风-43-大型公共建筑的节能-44-何谓大型公共建筑大型办公楼、宾馆、购物中心、机场、车站、娱乐中心等体量大，建筑面积超过2万平米，采用中央空调建筑特点：内部发热量大无外墙的内区比例大能耗特点：采暖能耗低于一般建筑耗电量远高于一般建筑-45-耗电量调查结果建筑类型耗电指标住宅北京10~15度/平米/年上海10~20度/平米/年一般办公建筑20~50度/平米/年大型办公楼100度/平米/年五星酒店100~200度/平米/年购物中心200~300度/平米/年大型公共建筑耗电量是住宅的10倍以上！尽管面积总量不大，但电耗占建筑总电耗的20~25%-46-为什么大型公共建筑电耗高？内区面积大，全靠人工照明

　　输配系统（风机水泵）电耗：10~20度/m2.年内部发热量大，空调时间长

　　一般办公楼：6月到8月不超过3个月大型办公楼：5月到9月高于5个月购物中心：4月到11月8个月以上蒸汽系统：浪费严重，效率低下-47-调查中发现的一些问题空调用电量差异显著单位建筑耗冷量差异显著：从30W/m2

　　到80W/m2开窗通风导致的热量是空调负荷的主要部分实测开窗换气：2~8次/小时一半以上的办公楼实测新风负荷占总冷量70%以上室内CO2浓度接近室外大气接近一半的室内温控器设置在很低的温度上-48-调查中发现的一些问题冷机及辅助设备普遍装机容量过大多数最热天气时3台冷机只需要开一台某医院11台风冷机最热天只开3～4台停机备用态单机一个月耗电2000度!低负荷时一台冷机出力不足30%，只能在低效区工作，COP从5降到2.5备用冷机旁通，备用冷却塔旁通，影响运行设备的正常工作-49-主要问题1不合理的建筑设计大面积的玻璃幕墙不能开窗，不能自然通风，不良的室内空气质量，完全依赖空调大量的无外窗空间或不与室外连接的内区，照明，通风高能耗-50--51-种植屋面太阳能空气集热器自然通风及采光井光电玻璃单元式窄通道内循环双层皮幕墙真空玻璃电动可调水平外遮阳电动可调垂直外遮阳相变蓄热架空地板人工湿地景观水体轻质保温墙体地下室太阳光采光宽通道外循环双层皮幕墙碟式太阳光收集器生态仓单元式窄通道外循环双层皮幕墙自然通风烟囱太阳能夜景照明铝合金断热内开窗塑钢保温门窗自洁净玻璃电动开启扇中空双玻玻璃幕墙52城市电网光电玻璃溶液再生器太阳能空气集热器溶液除湿新风机组一体式变频泵贯流型干式风机盘管毛细管型辐射吊顶个性送风置换通风照明灯具太阳光采光土壤源换热器(预留）电力燃气吸收式热泵斯特林发动机燃料电池(预留)微燃机(预留)

　　余热燃气内燃机高温冷水机组太阳能庭院灯余热换热器溶液罐温度控制湿度控制53

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