建筑能耗与建筑节能设计.docVIP

建筑能耗与建筑节能设计 简单回顾了建筑能耗的构成及节约潜力，解释了建筑采暖、通风与空调能耗的形成机理和节约途径，分析了城镇建筑与农村建筑节能设计的差异，以及可采取的技术路线和方法，目的在于说明，对于建筑热工方向的专业人员，研究与建筑设计相融合的设计原理和方法，属本分。 关键词：建筑能耗，采暖空调能耗，建筑节能设计 建筑能耗及节约潜力 建筑能耗包括建筑物的建造能耗、运行能耗以及拆除能耗已是业内常识。虽然统称为建筑能耗，但不同的用能过程，使用的能源品位不同，涉及的专业分工不同，节约的途径和方法因此而不同，可节约的潜力差异也较大： ① 首先来看建筑物的建造能耗。简单说来，建造能耗包括建材产品的生产能耗、建筑材料与部件的运输能耗、建筑施工能耗等。建材产品种类繁多，生产工艺过程也不尽相同。因此，建材产品的节能，一是要研发低能耗的建材产品，二是提高常用建材产品的生产效率。至于运输能耗，涉及到物流和运输工具等行业。施工能耗与建筑施工组织、施工机械能效相关。所以，建造能耗的能耗多寡与节约潜力，很大程度取决于相关行业的技术水平。从建筑设计专业角度，建造能耗与己关系不大，尽管建筑设计过程决定着建筑物的构造及所选用材料。 ② 再来看拆除能耗。包括拆除过程以及垃圾处理能耗等。在整个建筑能耗中，拆除能耗所占的比例较小，不论是人工拆除还是爆破炸毁。产生的建筑垃圾，处理起来挺费周折，如能再生使用，则可大幅度节约拆除能耗。需要关注的是，我们很多既有建筑，由于功能不能满足现今生活方式需求，或所在位置影响城市整体规划布局，在未到使用年限时被拆除掉，既花费了大量拆除能耗，还浪费了建造阶段的初始能耗。 ③ 建筑运行能耗是建筑用能的主要部分已为人所周知，通常包括建筑采暖、空调、通风、照明、电器设备、炊事及生活热水能耗等。不同类型的建筑，所在不同的地域气候，各部分所占比例差异较大，可节约的比例也各不相同。 建筑运行能耗，按用途的不同，可以归为两类：第一类是调节建筑室内热湿环境能耗：采暖、空调及通风能耗。第二类是提升工作和生活质量能耗：照明、电梯及其他电器设备能耗。两类能耗的最大差异在于，不论前者消耗的是那种高品位的化石能源（电能、天然气、油、煤），其效用仅仅是改变了室内热环境的质量，或者说，是将由室外气候条件引起的、偏离了人体基本热舒适区间的室内热环境，调节到了舒适区间内。而后者则是，电能直接用于驱动灯具和电器设备，天然气或电能直接用于驱动炊事设备。前者能耗的高低与建筑物的性能有关，而后者的能耗则取决于照明以及电器设备的效率。显然，节约的途径和可节约的潜力是完全不一样的。 采暖、空调与通风能耗 不同的专业背景，对建筑节能的理解有较大的差异。对于建筑热工学科和暖通学科的专业人员，很自然地认为，建筑节能主要就是节约采暖、空调与通风能耗。 采暖通风与空调能耗因人对室内热环境的需求和室外气候的剧烈变化而产生。当室外气象要素和太阳辐射热作用引起建筑室内热环境达不到人体的基本热舒适需求时，需要建筑设备向室内补充热量或冷量。这部分能耗占到建筑总能耗的70%左右。 气候参数对的热作用是一复杂热过程。 建筑物显热交换。室外气流与围护结构表面，采暖空调负荷的大小。室外空气相对湿度、降水量与频率等直接影响围护结构的湿迁移过程进而影响到建筑的热过程以及建筑能耗量。太阳辐射直接作用于建筑围护结构表面或进入建筑室内，减少建筑物冬季采暖能耗或增加夏季空调能耗。云量影响建筑围护结构表面与天空的长波辐射热交换过程，影响到建筑的采暖与空调能耗。围护结构内表面温度动态分布。众所周知，从建筑使用者的角度，与人的热感觉有关的重要参数之一是室内平均辐射温度（MRT）。一般意义上，MRT的平均值越靠近舒适区，人体热感觉越好。但MRT与室外空气温度始终是随时间波动的，如果MRT的动态值与空气温度动态变化值合理匹配的话，就可能会在较长时间内使得室内热环境处于人体可容忍的区间内，从而不用启动采暖或空调系统。而且，即就是超出人体可容忍的区间而必须开启设备系统，能耗也会很小。 设计、建造适应地域气候的“低能耗建筑”。低能耗建筑是指，建筑物的全年运行能耗、特别是采暖、空调与通风能耗指标较大幅度低于设计标准的规定值。实现低能耗的基本思路是“降低供热供冷负荷、缩短供热供冷需求时间”，从研究角度，是建筑热工专业的使命，而对于工程应用，则是建筑设计专业的责任和义务。 研发、设计高效的建筑采暖、通风与空调设备系统，通常由热能动力、制冷工程等专业完成。合理运用建筑用能设备，巧妙设计高效的输配系统，显然是建筑设备（暖通）专业的历史使命。 研发利用太阳能、生物质能等替代能源技术及设计方法。孰知的被动式设计属于建筑学学科范畴，而专门的主动式利用技术和设备，则只能依靠暖通学科和热能工程学科了。 城镇建筑与建筑节能设计 建立在现代建筑工业基础之