节能住宅热平衡分析 - 易网首页.docVIP

节能住宅热平衡分析 热动02班: 刘巍(000770)、郭娟彦(000784) 摘要：通过对我国节能状况的调研分析，对北京郊区农户的传统住宅进行了节能改造，建立了一个节能住宅模型。在此模型中，兼顾了实用性和经济性，充分利用太阳能、沼气、热泵等为住宅供热、冷、气。 关键词：节能技术 太阳能 地板采暖 热泵 沼气 热负荷 0．前言 20世纪，世界建筑科学技术突飞猛进，房屋建筑快速发展，在能源危机阴影的笼罩下，各发达国家建筑围护结构的保温隔热和气密性能大有提高，采暖、空调和照明的设备与技术日益进步，人们越来越能够在更为优裕和舒适的室内环境中生活与工作，人类建筑文明取得了前所未有的成就。然而，人们未曾料到，与这种文明与进步相伴而来的是一系列严重的负面影响： 　　·在一些密闭的建筑物的空气中，含有尘埃和细菌以及从建筑材料、家具和办公用具中释放出来的千百种挥发性有机物，使人体器官受损，影响公众的健康和生命　　·每年新建和改建的几千万栋建筑，要消耗掉几十亿吨林木、砖石和矿物材料，造成森林的过度砍伐（目前世界森林覆盖率只有22%，而且很不均衡），材料资源的大量开采，带来土地的破坏，植被的退化，物种的减少和自然环境的恶化； 　　·住宅与公共建筑的采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗了全球约1/3的能源，主要是化石能源。而这些化石燃料是地球经历了亿万年才形成的，它将在我们这几代人中间消耗殆尽； 　　·我们的建筑物在使用能源的过程中排放出大量的、NO、悬浮颗粒物和其它污染物，影响人体的健康和动植物的生存； ·世界各国房屋能源使用中所排放的CO2，大约占到全球CO2排放总量的1/3，其中住宅大体占2/3，公共建筑占1/3。　　为此，许多有识之士已经开始反思，以牺牲资源和环境为代价取得的繁荣和舒适，只可能是短暂的和表面的；在巨大的危险面前，人类必须尽快拯救这个星球，这是一个经过几十亿年演化才产生的生机蓬勃的世界，这是迄今为止所发现的宇宙间唯一有人类生存的星体。 面对着上述与人类前途命运攸关的全球性问题，21世纪全世界的建筑节能事业，肩负着重大的历史使命，必须全面推进建筑节能，以挽救这个世界。为此，要在进一步提高生活舒适性、增进健康的基础上，在建筑中尽力节约能源和自然资源，大幅度地降低污染，减少温室气体的排放，减轻环境负荷，并正在从多方面作出世界性的努力建筑节能是中国经济社会可持续发展的迫切需要建筑节能是世界性的大潮流和大趋势，同时也是中国改革和发展的迫切要求，是21世纪中国建筑事业发展的一个重点和热点。其原因是： 　　冬寒夏热是中国气候的主要特点。 　　冬季，西伯利亚和蒙古高原的寒流频繁南侵；夏季，大陆腹地受到强烈的太阳辐射。与世界上同纬度地区的平均温度相比，大体上东北地区气温偏低1418℃，黄河中下游偏低1014℃，长江南岸偏低810℃，东南沿海偏低5℃左右；而7月各地平均温度却大体要高出1.32.5℃。与此同时，我国东南地区常年保持高湿度，整个东部地区夏季湿度也很高，亦即夏季闷热，冬季潮凉，此种不良的气候条件，当然会导致中国采暖空调能耗很高。 　　我国建筑用能数量巨大，浪费严重。 　　我国城乡建筑发展迅速。近几年每年建成的住宅建筑面积，城镇已至45亿，农村则达78亿m2，全国每年建成的房屋建筑面积已达1617亿m2。现在全国城乡既有建筑面积已超过360亿m2，其中按采暖建筑节能标准建造的只有1.3亿m2，且限于少数城市的居住建筑。与气候条件接近的发达国家相比，我国居住建筑单位面积采暖能耗为他们的3倍左右，而且室内热环境很差。现在，这些高耗能建筑冬季采暖与夏季空调的使用正日益普遍，能源浪费更加严重。 　我国国民经济增长迅速，能源增长会得到控制。 　　从新世纪开始，我国将进入全面建设小康社会，加快推进现代化的新的发展阶段，开始实施第三步战略部署。预计第一个10年国内生产总值将翻一番。参加WTO后，中国经济将更快融入全球化进程，城市化不断加快，住房需求继续扩大，住房建设仍将是国民经济新的增长点和消费热点，因此，建筑用能及其占总能耗的比例必将稳步增长。但中国人均能源资源远低于世界平均水平，特别是石油和天然气资源更为短缺。今后，全国能源总产量的增加会得到控制，能源结构将进行调整，煤炭用量所占的比例会逐步减少，而天然气、电力等清洁能源会得到较快增加，太阳能等可再生能源也将较快发展。通过西部大开发，西电东送，西气东输，将为建筑用能结构的调整创造有利条件。 　　我国北方城市冬季采暖期空气污染十分严重。 　　从全国总体来看，总悬浮颗粒、二氧化硫和氮氧化物等大气主要污染物指标，北方城市重于南方城市，采暖期重于非采暖期，而采暖期的污染值又随着气温的降低、即采暖燃煤量的增加而升高。由此可见，建筑采暖是城市大气的一个主要污染源。只有从源头上减少建筑采暖能耗，才能使北方城市采