节能基本知识.docx

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节能基本知识

1、节能的由来

●1973年国际能源危机以后，节约能源成为世界各国特别是发达国家极为重视的事情。

建筑领域是能耗大户，建筑能耗约占全国能源消耗量的30%。

建筑能耗一般是指建筑物使用过程中的能耗，包括采暖、空调、生活用水、照明、家用电器、炊事方面的能耗，其中采暖和空调能耗占60%以上。

我国的建筑节能于1986年开始起步，以1980年普通住宅采暖能耗为基准，提出节能率30%的要求；1996年进入第二步，提出节能率50%的要求。

建设部先后发布了不同建筑热工分区（严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区）的《居住建筑节能设计标准》；2005年，又发布了《公共建筑节能设计标准》。

建筑节能工作已在全国范围内开展起来。

2、建筑节能的主要途径

●采暖地区的建筑节能主要包括建筑物围护结构节能和采暖供热系统节能两方面。

●1>建筑物围护结构节能

●要改善围护结构的保温性能，使得供给建筑物的热能在建筑物内部能得到有效利用，不至于通过其围护结构很快失散，从而到达减少能源消耗

●的目的。

实现围护结构的节能，就应提高建筑物外墙、屋面、地面、门窗等围护结构各部分的保温隔热性能，以减少传热损失，并提高门窗的气密性，以减少空气渗透耗热量。

<2>采暖供热系统节能

●采暖供热系统包括热源、管网两大部分。

要提高锅炉运行效率和管网输送效率，以减少热能在转换或输送过程中的损失。

因此，必须改善锅炉等热源设备性能和官网保温性能，提高设计和施工安装水平，改进运行管理技术。

楼内设计采用可调控系统和供热计量、温度调控等技术措施，使住户既是能源的消费者，又是能源的节约者。

二）建筑节能的新形势

●为了实现“十一五”期间的建筑节能目标，提出措施：

●1、新建居住建筑严格实施节能50%的设计标准，其中北京、天津等大城市率先实施节能65%的设计标准；

●2、结合城市改建，开展既有居住和公共建设节能改造，大城市完成改造面积的25%，中等城市到达15%，小城市到达10%；

●3、全面开展供热体制改革，居住及公共建筑集中采暖按热表计量收费在大中城市普遍推行，在小城市试点；

●4、开展建筑节能关键技术和可再生能源的研究开发和工程应用；

●5、建立和完善强制性的产品能效标识、节能建筑标识和环境标志制度。

∙1、国外建筑节能发展概况

●1973年国际石油危机后，发到国家普遍都把建筑节能列为国家的大政方针。

1974年，法国率先制定的建筑节能标准，要求新建住宅的采暖能必须比以前节约25%。

这个标准后来成为各国节能标准的楷模。

2、国内建筑节能发展概况

●节约建筑用能是贯彻国家“节约能源，保护环境”和可持续发展战略的重大举措，是执行中华人民共和国《节约能源法》的重要组成部分。

积极推进建筑节能工作，有利于减少大气污染，减少温室气体排放，保护大气环境，保证国民经济的可持续发展，改善和提升人民群众的居住与工作环境

3、我国建筑节能存在以下几个方面的主要问题

●1）对建筑节能工作的重要性和紧迫性认识不足；

●2）缺乏配套完善的建筑节能法律法规；

●3）缺乏相应的经济鼓励政策；

●4）国家队建筑节能技术创新、技术进步支持力度不够；

●5）管理机构不健全，建筑节能与墙体材料革新工作分离，管理体质不顺畅；

●6）现行的供热收费制度阻碍了建筑节能事业的发展。

二、建筑节能工程常用概念

●

建筑节能、围护结构、保温材料和建筑保温材料、保温和隔热、热阻和传热阻、传热系数、热桥、蓄热系数、窗墙面积比、建筑物体形系数、设计计算用采暖期天数

1、建筑节能

●它的含义比字面上的意思要丰富、深刻得多。

自1973年发生世界性的石油危机以后的20年来，在发达国家，它的说法经历了三个阶段：

最初就叫“建筑节能”；但不久改为“在建筑中保持能源”，意思是减少建筑中能量的散失。

近来则普遍称作“提高建筑中能源利用效率”，也就是说，并不是消极上的节省，而是从积极意义上提高利用效率。

在我国，现在仍然通称为建筑节能，但其含义应该进行到第三层意思，即在建筑中合理使用和有效利用能源，并且不断提高能源利用效率。

2、围护结构

●是指建筑及房间各面的围挡物。

它分透明和不透明两部分：

不透明围护结构有墙、屋顶和楼板等；透明围护结构有窗户、天窗和阳台门等。

按是否同室外空气直接接触，又可分外围护结构和内围护结构。

外围护结构是指同室外空气直接接触的围护结构，如外墙、屋顶、外门和外窗等;内围护结构是指不同室外空气直接接触的围护结构，如内墙、楼板、内门、内窗等。

3、保温材料和建筑保温材料

●保温材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体。

材料保温隔热性能的好坏是由材料导热系数的大小所决定的。

导热系数越大，保温隔热性能越好。

●用于建造节能建筑的各种保温材料被称为建筑保温材料，主要有屋面、墙体保温材料及节能型窗。

4、保温和隔热

●建筑物围护结构（包括屋顶。

外墙、门窗等）的保温和隔热性能，对于冬、夏季室内热环境和采暖、空调能耗有着重要影响。

围护结构保温和隔热性能优良的建筑物，不仅冬暖夏凉，室内热环境好，而且采暖、空调能耗低。

随着国民经济的发展，人民生活水平的提高，人们对改善冬、夏季室内热环境和节约采暖和空调能耗问题日益重视，提高围护结构保温和隔热性能问题也日益突出。

5、热阻和传热阻

●热阻是表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量。

在稳态状态下，与热流方向垂直的物体两表面温度差除以热流密度即为热阻。

●最小传热阻特指设计计算中容许采用的围护结构传热阻的下限值。

规定最小传热阻的目的，是为了限制通过围护结构的传热量过大，防止内表面冷凝，以及限制内表面与人体之间的辐射换热量过大而使人体受凉。

∙6、传热系数和外墙平均传热系数

●传热系数是指在稳态条件下，围护结构两侧空气温度差为1摄氏度，1h内通过1平方米面积传热的热量。

●外墙主体部位传热系数与热桥部位传热系数按照面积的加权平均值，即为外墙平均传热系数。

7、热桥（冷桥）

●建筑围护结构中的一些部位，在室内外温差的作用下，形成热流相对密集、内表面温度较低的区域。

这些部位成为传热较多的桥梁，故称为热桥，有时又可称为冷桥。

●热桥往往是由于该部位的热传系数比相邻部位大得多、保温性能差得多所致，在围护结构中这是一种十分常见的现象。

●8、蓄热系数和表面蓄热系数

●蓄热系数是指当某一足够厚度单一材料层一侧受到谐波热作用时，表面温度将按同一周期波动，通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值。

其值越大，材料的热稳定性越好。

9、窗墙面积比

●窗墙面积比是指某朝向的外墙（包括透明幕墙）总面积与同朝向的墙面总面积之比，阳台不封闭时，某朝向的外墙总面积包括阳台门透明部分和外墙的洞口面积，同朝向的墙面总面积为建筑立面面积（即该朝向包括阳台门和外窗面积在内的墙面投影面积）。

阳台封闭时，阳台的全部外窗均计入外墙总面积（阳台内的门窗不再计入），墙面总面积为同朝向建筑立面面积及阳台其他墙面面积。

10、建筑物体型系数

●建筑物体型系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。

外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。

它实质上是指单位建筑体积所分摊到的外表面积。

体积小、体形复杂的建筑，以及平房和低层建筑，体形系数较大，对节能不利；体积大、体形简单的建筑，以及多层和高层建筑，体形系数较小，对节能较为有利。

11、设计计算用采暖期天数

●设计计算用采暖期天数是指累年日平均温度不大于5摄氏度的天数。

这一天数仅用于建筑热工设计计算，故称设计计算用采暖天数。

各地实际的采暖期天数，应按当地行政或主管部门的规定执行。

1）冬季保温设计要求

●1建筑物宜设在避风和向阳的地段。

2见着五的体形设计宜减少外表面积，其平、里面的凹凸面不宜过多。

●3居住建筑，在严寒地区不应设开敞式外廊，在寒冷地区不宜设开敞式楼梯间和开敞式外廊。

●4建筑物外部促昂户面积不宜过大，应减少窗户缝隙长度，冰采取密闭措施。

●5外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构，应进行保温验算，起传热阻应大于或等于建筑物所在地区要求的最小传热组。

6灯油散热器、管道、壁閤等嵌入外墙时，该处外墙的传热阻应大于或等于建筑物所在地区要求的最小传热阻。

●7围护结构中的热桥部位应进行保温验算，并采取保温措施。

●8严寒地区居住建筑的底层地面，在其周边一定范围内采取保温措施。

●9围护结构的构造设计应给考虑防潮要求。

2）夏季防热设计要求

●1建筑物的夏季防热应采取自然通风，窗户遮阳、围护结构和环境绿化等综合性措施。

●2建筑物的总体布局，单体的平、剖面设计和门窗的设置，应有利于自然通风，冰尽量避免主要房间受东、西向的日晒。

●3建筑物的向阳面，特别是东、西向窗户，应采取有效的遮阳措施。

●4屋顶和东、西内向墙的内表面温度，应满足隔热设计标准的要求。

●5为防止潮霉季节湿空气在地面冷凝泛潮，居室、托儿所等所在的地面下部宜采取保温措施或架空做法，地面面层宜采取用微孔吸湿材料。

3）夏热冬暖地区建筑节能设计要求

●1夏热冬暖地区按1月份的平均温度11.5摄氏度分界，可将夏热冬暖地区细分为南、北两个区。

●2居住区的总体规划和居住建筑的平面、立面设计应有利于自然通过。

●3居住建筑的朝向宜采取用南北向或接近南北向.

●4单元式、通廊式住宅的体形系数不宜超过0.35，塔式住宅的体形系数不宜超过0.40。

●5居住建筑的外窗面值不应过大，个朝向的窗墙面积比，北向不应该大于0.45。

●6居住建筑的天窗面积不应大于屋顶总面积的4%。

●7居住建筑的外窗，尤其是东、西外向宜采用活动或固定的建筑外遮阳设施。

●8居住建筑外窗的可开启面积不应小于外窗火灾房间地面面积的8%或外窗面积的45%。

4）夏热冬冷地区建筑节能设计要求

●1建筑群的规划布置、建筑物的平面布置应有利于自然通风。

●2建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向。

●3外窗（包括阳台门的透明部分）的面积不应过大。

●4多层住宅外窗宜采用平开窗。

●5外形黄宜设置活动遮阳。

●6建筑无1~6层的外窗阳台们的气密性等级为3级；7级及7级以上的外窗及阳台的气密性等级，不应地狱该标准规定的4级。

●7维护结构的外表面宜采用浅色饰面材料，平屋顶宜采用绿化等隔热措施。

5）采暖居住地区建筑节能设计要求

●●1建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要封建宜避开冬季主导风向。

●2采暖居住建筑的楼梯间和外廊应设置门窗；在采暖期室外平均温度为-6.0~-0.1摄氏度的地区，楼梯见不采暖是，楼梯间隔墙和户门应采取保温措施；●3在建筑物采用气秘窗或传呼加设密封条的情况下，房间应设置可以换气装置或其他可行的换气设施。

●4维护结构的热桥部位应采取保温措施，以保证起内表面温度不低于室内空气露点温度并减少附加传热热损失。

5采暖期室外平均温度低于-5.0摄氏度的地区，建筑物外墙在室外地坪以下的垂直墙面，以及周边直接接触土壤的地面应采取保温措施。

6）公共建筑和建筑热工设计

1建筑总平面的布置和设计，宜利用冬季日照并避开冬季主导风向，利用夏季自然通风。

●2严寒、寒冷地区建筑的体形系数应小于或等于0.40。

3外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。

●4建筑每个朝向的窗墙面积比不应大于0.70。

●5屋顶透明部分的面积不应大于屋顶总面积的20%，当不能免租本规定时，必须按规定进行权衡判断。

●6建筑中庭夏季应利用通风降温，必要时是指疾射排风装置。

●7外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%；透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。

●8严寒地区建筑的外门应设门斗，寒冷地区建筑的外门宜设门斗或应采取其他减少冷风渗透的措施。