建筑工程管理建筑能效管理.docx

1、建筑工程管理建筑能效管理建筑能效管理第一章 能源、环境、建筑1、能量六种形式:答：1、机械能（包括固体和流体的动能、势能、弹性能和表面张力能）2、热能（分子运动产生的能量）3、辐射能（以电磁波形式传递的能量）4、化学能（物质在化学反应过程中以热能形式释放出的能量）5、电能（以电子的流动传递的能量）6、核能（原子核内部粒子相互作用所释放的能量）核反应三种形式：放射性衰变、核裂变、核聚变。2、国际公认的可再生能源有六大类：答:太阳能、风能、地热能、现代生物质能、海洋能、小水电。3、一次能源及二次能源一次能源：是自然界天然存在可以直接获得而不改变其基本形态的能源。（煤炭、石油、天然气、水力、核能、太

2、阳能、地热能、生物质能、风能、潮汐能、海洋能）二次能源：将一次能源经加工改变其形态的能源产品。（电力、城市煤气、各种石油制品、蒸汽、氢能、沼气）4、当前世界能源消耗的特点答：1、消耗的能源主要来自不可再生的矿物燃料，特别是石油。2、能源消费的不公等。3、由于含碳矿物燃料的燃烧，已经破坏了地球环境。5、全球环境问题可归为十类答：1、大气污染和酸雨（雪、雾）即跨国界的大气污染问题；2、温室气体排放问题；3、臭氧层破坏问题；4、土地退化和荒漠化问题；5、水资源短缺和水污染问题；6、热带雨林的迅速减少；7、生物多样性（包括基因、物种和生态系统）破坏；8、有害废弃物的越境转移；9、海洋污染；10人口增长

3、过快。6、温室气体：主要指二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、全氟碳、氟代烃和六氟化硫等气体。7、评价各种温室气体对全球温暖化影响的相对能力大小的指示参数 “全球变暖潜势GWP” 8、我国能源与环境的形势答：1、中国有着庞大的人口，人均能源消费量低于世界平均水平；2、能源资源的地域分布不均；3、能源资源有限；4、能源利用率不高；5、能源转换效率低下；6、能源结构不合理。第二章 建筑节能1、建筑能耗答：广义是指从建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗。狭义的是指维持建筑功能和建筑物在运行过程中所消耗的能量，包括照明、采暖、空调、电梯、热水供应、烹饪、家用电器以及办公设备等的能耗。 建筑能耗最终

4、是由建筑设备体现，建筑环境系统（采暖、通风、空调、照明、音响等），建筑公用设施（供电、通信、消防、给排水、电梯等），能耗比例最大的是采暖、通风、空调系统、照明系统，有时还要加上热水供应系统。2、可持续发展及可持续建筑答：可持续发展指满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要之能力的发展，而且绝不包含侵犯国家主权的含义。可持续建筑：1、公平性，同代人人人都有想有居住和追求更好的生活环境的权利，现代人不能为满足自己的舒适健康要求二损害后代人满足需求的条件。2、人与自然的和谐统一，使之适合人的生存条件、提高人的生活质量和工作效率的同时又能维持自然生态、保护地球环境的基础上去利用和改造自然。3、可持续建

5、筑的标志是资源的有效利用和永续利用和良好的生态环境。3、我国的建筑节能的特点答：建筑节能的重点是暖通空调和照明。1、20世纪内建筑节能的重点是北方地区的采暖居住建筑；2、主要针对新建建筑；3、主要技术措施集中在改善围护结构的热工性能方面。4、我国以纪念馆有了初步的建筑节能法规标准的框架体系，但“执法”却十分不力；5、建筑节能的普遍原则对世界各国都是适用的，但各国的不同的气候条件、经济水平、生活习惯，这些都是不可替代的。第五章 建筑能效管理的技术经济分析方法1、建筑节能项目潜在的收益包括：答：1、能源费用的节省；2、减少耗能设备的容量从而降低设备投资；3、减少耗能设备的维护费用；4、减少运行管理

6、人员从而降低劳动力开支；5、改善室内环境品质从而提高主业经营的效益；6、销售回收的能量得到的额外收入；7、降低环境污染。2、重要公式: 本息和 本金 利息 n计算利息的周期数在一个计息周期内的利息（1） 一次支付终值公式： F终值 P现值 i折现率 F=P (F/P ,i%, n)（2） 一次支付现值公式： P=F (P/F ,i%, n)（3） 等额分付终值公式： F=A (F/A ,i%, n)（4） 等额分付现值公式： （5） 等额分付偿债基金公式： （6） 等额分付资本回收公式： （7） 费用现值： （8） 费用年值： 3、建筑能效管理中的能量分析方法答:1、能分析:依据能量的数量守恒

7、关系2、佣分析：依据热力学第一第二定律。4、针对用电的不同的特征和不同的用户，可将电价分为：容量电价、电量电价、峰谷电价、分时电价、季节电价、可中断负荷电价等。5、夏季使用燃气空调的意义答：1、有效的平衡天然气负荷的季节差；2、有效地缓解夏季电力负荷的昼夜峰谷差；3、提高天然气输气管线的利用率，发挥输气管线的投资效益；4、结合电力蓄冰空调，发挥发输配电系统的投资效益；5、改善城市大气环境质量。第三章 影响建筑能耗的因素1、影响建筑能耗的因素主要有三方面：外扰、内扰和建筑环境系统的运行方式。2、外扰：室外气候变化，特别是温度、湿度和太阳辐射的变化，通过建筑物围护结构，以光辐射、热交换和空气交换的

8、方式影响室内的照度环境和温湿度环境。3、内扰：室内用能设备、照明装置和人体都会以热交换和质交换的方式散热散湿。4、我国气候的特点：a 我国太阳能资源除川黔地区外，大都相当于或高于国外同纬度地区；b 我国是世界上热量带最多的国家，从南到北相继出现热带、南亚热带、中亚热带、北亚热带、南温带、中温带、北温带，青藏高原还有高原温带、高原亚寒带和高原寒带。c 我国大部分地区四季分明，东部与世界上同纬度地区相比，夏季偏热，冬季更冷，纬度越高，冬季偏冷的情况就更明显。d 我国境内地形复杂，处于同一热量带的不同地区，气候却可能有很大差异，即所谓“十里不同天”。5、地球绕太阳公转的轨道略呈椭圆，其轨道平面又称黄

9、道平面。6、地球大气层外垂直于太阳光线的平面上，单位时间单位面积所接受的日射辐射能称为“太阳常数”。7、高度角：太阳直射光线与地球表面之间的夹角。方位角：测点与太阳在水平面上投影点之间连线和正南方向的夹角。时角H：地球自转一周为一昼夜（24小时），即地球转动15是1小时，因此形成全球各地的时差。第4章 建筑能耗分析建筑暖通空调系统能耗分析可以分成三个层次：（1)设计负荷（即装即冷热量）的估算。（2)运行负荷（即全年或整个空调季的冷热量需求）的估算。（3)预测负荷的估算。建筑暖通空调系统装机冷热量和电力装机量的估算（即最初步的能耗分析），可以采用简单的负荷指标方法，也可以采用考虑建筑和运行特点的

10、负荷估算方法。一负荷指标方法负荷指标方法是用单位建筑面积的冷热量作为估算指标，他是最简单也是最粗糙的方法。2、考虑建筑和运行特点的空调负荷估算方法在作空调负荷估算时，应考虑到影响办公楼空调最大负荷的因素：建筑朝向、窗面积、外围护结构隔热保温、有无外遮檐、楼层位置、房间进深、新风量和设计室温等。第2节、用温度频率发(BIN方法）作建筑能耗分析所谓BIN参数，即某一地区室外空气干球温度逐时值的出现频率。建筑物空调采暖系统的容量是根据设计负荷（或称高峰负荷）选定的。但设计负荷在一年中出现的机会很少，多数时间处于部分负荷状态下。BIN方法首先根据某地气象参数，统计出一定温度间隔的温度段各自出现的小时数

11、。然后分别计算在不同温度频段下的建筑能耗，并将计算结果乘以各频段的小时数，相加便可得到全年的能耗量。第3节、用计算机模拟方法做建筑能耗分析建筑能耗分析软件建筑模拟方法是研究建筑能耗特性和评价建筑设计的有力工具。建筑模拟的结果包括：（1）建筑能耗数据；（2）室内环境状况；（3）设备和系统特性。建筑模拟软件一般包括四个部分：（1）建筑模型；（2）暖通空调系统模型；（3）暖通空调设备模型；（4）控制系统模拟。国际上有一定权威性的的建筑能耗分析软件：DOE-2和Energy Plus;以及我国的DeST。美国DOE-2软件的特点：DOE-2是一个在一定的气象参数、建筑结构、运行周期、能源费用和暖通空调

12、设备条件下，逐时计算能耗和计算居住和商用建筑能源费用的软件。DOE-2程序结构：（1）建筑语言描述处理器；（2）负荷模拟子程序；（3）暖通空调系统模拟子程序；（4）经济分析子程序；（5）气象参数、（6）数据库。Energy Plus：Energy Plus综合了BLAST和DOE-2两个软件的特色和优点，成为一个开放式的模拟平台。他没有正式的用户界面，可以让任何开发者进行二次开发，为Energy Plus增加许多新的功能，满足用户日趋多样化的需求。它有三个基本组成：模拟管理器、热平衡模拟模块 和建筑系统模拟模块。模拟管理器控制整个模拟过程；热平衡模拟模块 计算热湿负荷；建筑系统模拟模块管理热平

13、衡计算结果与暖通空调的空气回路和水回路以及相关组件(制冷机、锅炉等）之间的数据通信。Energy Plus最大特点就是便于用户增加新的模拟功能和模块。DeST的主要模块：（1）全年逐时气象数据处理模块；（2）建筑分析模拟模块BAS；（3）计算机辅助建筑描述模块CABD；（4）空调系统方案模拟模块Scheme；（5）全工况选择空气处理式模块ACSel；（6）风机、管道网络分析模块DNA/PNA；（7）变风量末端的噪声分析模块NLA；（8）CPO模块是在确定了空气处理装置之后，根据要求的水温水量对冷冻机进行全工况的校验。（9）设备数据库EDB。（10）基于基础知识库的经验数据库维护模块ECM。用度

14、-日法做建筑能耗分析采暖度日数：指在采暖期中，室外逐日平均温度低于室内温度基数得度数之和。第六章 建筑能效的评价指标1.在设施管理中，有一个重要的课题就是所谓“排序”，就是不同的公司之间，用统一的量化的指标进行排序。2.在建筑节能和建筑能效管理中，这样的评价指标必须具备以下条件： 不同建筑物之间的具有可比性。 数据的可获得性。 用“性能性（Performance）”评价指标，即注重结果的综合性指标。 规定性（Compellent）指标和性能性指标结合。所谓规定性指标，即凡是符合所有这些指标要求的建筑，运行时能耗比较低，可以被认定为节能建筑。3.OTTV是（围护结构）总传热值（Overall T

15、hermal Transfer Value）的英文缩写。4.OTTV是通过围护结构的以下三部分进入室内的得热量： 通过不透明围护结构的导热Qwc; 通过玻璃窗的导热Qgc； 通过玻璃窗的太阳辐射Qgs5.通过建筑围护结构的传热可以表示为：OTTV=Q/A。 如果对某一外墙来说，OTTV可以表示为：OTTV=（Qwc+Qgc+ Qgs）/A.6.各国和地区的OTTV标准国家和地区OTTV标准（W/m2）中国香港高层建筑塔楼=35; 高层建筑裙楼=80泰国屋顶=25；空调建筑外墙=45(新建建筑)；=55（旧建筑）新加坡一般建筑=45；空调建筑=35巴基斯坦外墙=95(平均)；屋顶=26.87.制

16、冷机得制冷量是指在单位时间内从被冷却物质中提取的热量。 制冷量用来度量制冷机或空调系统的制冷能力。8.美国还常用“冷吨”来表示制冷量。1冷吨是指1t0的水在24小时内凝结成0的冰所需要提取的热量。9用COP时是单指制冷压缩机的性能系数；而用EER时则是指整台机组甚至整个系统的能效比。10. 热泵的性能系数永远大于1。用热泵供热，比用电直接加热要经济的多。11. 在建筑中常用的是冷热水机组。12.我国冷水机组应用的主要地区夏季不仅干球温度较高，而且大多数地区平均湿球温度也较高，冷却塔出水温度要达到32以下是相当困难的。13.我国冷水机组标准中将冷却水进水温度定为32。14.同一台冷水机组在我国水

17、侧污垢系数较高的条件下，与ARI工况相比，其满负荷效率（COP）的降低幅度平均可达5%10%。15.同一台冷水机组在ARI空调工况时的名义满负荷效率在中国空调工况下要降低10%15%。16.使用进口冷水机组在运行管理中一时要注意水处理，二是选择冷却塔要有欲量，并保证冷却塔的通风通畅。17.制冷机组的季节能效比用SEER（Seasonal Energy Efficiency Ratio）表示。SEER=（制冷机在整个供冷季节提供的冷量）/(制冷机在整个供冷季节所消耗的功率)SEER取决于机组的部分符合效率。18.对于热泵等冬季采暖设备，其长期运行效率用采暖季节性能系数HSPF（Heating S

18、easonal Performance Factor）。HSPF=（ 采暖季节所提供的热量+辅助加热装置提供的热量）/（热泵在采暖季所消耗的功功率+辅助加热装置消耗的功率）19.评价空调冷水机组性能的重要参数是综合部分复合值IPLV。 IPLV不仅是评价冷水机组性能的重要指标，而且也是建筑节能标准和评估体系中的重要环节。20.全年负荷系数PAL（Perimeter Annual Load）和能源消费系数CEC（Coefficient of Energy Consumption）21.PAL是建筑物外周边（周边区）的全年负荷。 PAL=周边区的全年冷热负荷（MJ/年）/周边区的楼板面积（m2）2

19、2.空调系统能耗系数CEC是空调设备系统的能量利用效率的判断基准。空调系统的CEC系数定义为空调系统全年总耗能量与假象空调负荷全年累计值之比，因此可在CEC值越小，空调设备的能力利用效率越高。23.由CEC的定义可知，即使室内温湿度条件和空调系统运转时间有所变化，CEC计算式中的空调系统全年总能耗量和假想空调负荷全年累计值24.CEC中的假想空调负荷，是由建筑传热、太阳辐射热、内部负荷、新风负荷及其他负荷5部分组成。25.通风换气能源消费系数CEC/V=全年换气一次能耗量（MJ/年）/全年假想换气耗能量（MJ/年） CEC/V主要指空调设备以外的机械换气设备的效率。26.换气能耗量是送风机、排

20、风机和换气所需要的其他设备全年所消耗的电量。27.照明能耗系数CEC/L作评价的目的是：采用照明效率高的照明器具；采用适当的照明控制；从维护管理角度考虑的照明设置方法；恰当地进行照明设备的配置、照度的设定、房间形状和内装修的选定等工作。28.热水供应能源消费系数CEC/HW可以评价热水供应系统的能源效率：配管路径缩短、管道保温等适当的设计措施。采用适当的供热水设备的控制方法 采用能效高的热源系统29升降机的能源消费系数CEC/EV可以评价大楼升降机系统的能效：采用适当的升降机控制方式；采用能力效率高的驱动方式；根据所需要的输送能力恰当地进行升降机设置和设计。第七章 建筑能耗的计量与测定第一节

21、测试技术1.最常用的检测交流电(AC)能效和节能措施的方法是电流互感器（CT）。2.最常用的电子温度测量仪器有电阻式温度检测器、热电偶、热敏电阻，以及集成电路温度传感器。3.流量传感器可以分为两类：（1）插入式流量计（压差和阻力）2）非插入式流量计（超声波和电磁）4.选择流量计时需要知道所测液体的种类、液体是否清洁、它的最大和最小流速。（1） 压差流量计是建筑能源管理中最常用的流测试仪器。压差流量计通过测量节流管的压力损失计算出液体的流速。（2） 阻力流量计能够在很宽的范围内提供线性输出信号，通常没有孔板或文丘里管中那么大的流动压力损失。1） 涡轮流量计是通过放置在流体中的转子的转数来测量流体

22、的流量。2） 涡街流量计的原理与电话线在电线杆之间受风振动的原理相同。当低压流体的流动受到一个垂直于流动方向的非线性柱体阻碍时，流体被分成两股，柱体下游会交替产生旋涡，流体流动产生振荡。（3） 非插入式流量计。使用插入式流量计会引起流体前后压差变化。1） 超声波流量计时通过测量沿流体流向的声波传递时间的细微差异来测量洁净流体流速。2） 电磁流量计的工作原理是测量流动液体在强磁场内的振动。5.要测量热能就需要测量流量和温差。用于热计量中的温度传感器的安装应考虑以下因素引起的误差：传感器在管道中位置、热敏电阻的导电性，以及变送器、电源和模数转换的相似性。第二节建筑能量平衡1.建筑能量平衡基本理论是

23、根据热力学第一定律，即对建筑物输入的总能量=输出的总能量2进入空调箱的能量流和质量流有：（1）空气侧：进入空调箱的空气（新风、回风）经盘管热交换，由风机经风道送入室内。空气经盘管处理焓值发生变化，即冷量（热量）发生变化。（2）水侧：来自冷热源的冷水（热水）进入空调箱的盘管，经热交换对盘管外的空气进行冷却或加热，再回到；冷热源。水的温度发生变化，即冷量（热量）发生变化。3.影响制冷机和制冷系统效率的因素：（1）室外气温（干球和湿球温度）。对水冷机组而言，会影响冷却塔效率并影响冷凝温度。对空气源热泵而言，夏季会直接影响冷凝温度；冬季影响室外侧蒸发温度，同时会导致结霜、影响化霜时间。（2）室内负荷的

24、波动。（3）用一级泵系统的变流量水系统，在部分负荷下流经蒸发器的水量减少，会导致机组能效比的改变。（4）水质。较差的水质会使蒸发器管内壁结垢，影响换热效率。由于冷水机组的冷却水系统是开启式系统，冷却水直接接触大气，这种影响更不容忽视。（5）冷量衰减。无论何种制冷剂在连续使用之后都会有一定程度的冷量衰减，即效率下降。（6）冷却塔或风冷机组安装位 置。通常把冷却塔或风冷机组安装在裙楼或塔楼屋顶。出于建筑和景观的需要，常常要把设备隐藏起来，造成通风不畅、局部环境劣化，会严重影响制冷剂效率。4.能耗计量的重要性体现在：（1） 通过计量能及时定量地把握建筑物能源消耗的变化。通过对楼宇设备系统分析计量以及

25、对计量数据的分析，可以发现节能潜力和找到用能不合理的薄弱环节。因此能耗计量是能源审计工作的基础。（2） 通过计量可以检验节能措施的效果，是执行合同制能源管理的依据。（3） 通过计量可以将能量消耗与用户利益挂钩。计量是收取能源费用的唯一依据。按照我国节能法，单位职工和其他城乡居民使用企业成产的电、煤气、天然气、煤等能源应当按照国家规定计量和交费，不得无偿使用或者实行包费制。通过经济手段优化资源配置，是社会主义市场经济的一条重要原则。“大锅饭”的机制不利于建筑节能的发展。（4） 通过计量收费，也可以促进建筑管理能源水平的提高。由于向用户收费，用户就有权要求能源管理者提供优质价廉的能源。在大楼里，用

26、户会对室内环境品质（热环境、光环境和空气品质）提出更高的要求，希望以较少的代价，得到舒适、健康和有效率的工作环境和生活质量。能源管理实际是能源服务。管理者只有不断改进工作、提高效率、降低成本，才能满足用户需求。（5） 计量收费是需求侧管理的措施。在市场经济条件下，可以通过价格杠杆调整供求关系，促成节能，鼓励采取节能措施，推动能源结构调整。5.气体涡轮流量计的工作原理为：进入仪表的被测气体，经截面收缩的导流体加速，然后通过进口通道作用在涡轮叶片上。涡轮轴安装在滚珠轴承上。与被测气体体积成正比的涡轮转数，经多级齿轮减速后 传送到多位数的计数器上，显示出被测气体的体积量。6.设备折旧费用的计算方法：

27、直线折旧、加速折旧、利息法。 第八章 建筑能源审计1.建筑能源审计是建筑能效管理的主要内容。所谓能源审计，就是对一个能源系统的能效所作的定期检查，以确保建筑物的能源利用能达到最大效益。能源审计中的重要一环是审查能源费支出的账目，从能源费的开支情况来检查能源使用是否合理，找出可以减少浪费的地方。2.建筑能源审计，通过设备系统和建筑物的不断改造和完善，一方面可以减少能源费开支，降低经营成本；另一方面可以为业主提供更好的有支持力的工作环境，创造更大的效益。3.能源审计有四种形式：（1）初步审计：初步审计又称为“简单审计”或“初级审计”。这是能源审计中最简单和最快的一种形式。在初步审计中，只与运行管理

28、人员进行简单的交流；对能源账目只做简单的审查；对节能改造成本、节能效益和节能项目的投资回报只是做概算。（2）一般审计：一般审计是初步审计的扩大。它要收集更多的设施运行数据，对建筑节能措施进行比较深入的评价。（3）单一审计：这种审计其实是一般审计的一种形式。单一审计或目标审计只是针对一两个系统（例如，照明系统或空调系统）开展。（4）投资级审计：投资级审计又被称为“高级审计”或“详细审计”。它是在一般审计基础上的扩展。它要提供现有建筑和经节能改造后的建筑能源特性的动态模型。4.建筑能源审计的目的：（1）计量建筑物的能耗和能源费开支；（2）检查建筑物能源利用在技术上和在经济上是否合理；（3）诊断主要

29、耗能系统的性能状态；（4）找出大楼的节能和节约能源费开支的潜力，确定节能改造方案；（5）改进管理，改善服务。5.建筑能源审计的实施：第一步，与关键岗位的物业管理人员进行交流。第二步，建筑物巡视。第三步，浏览文件。第四步，设施检查。第五步，与员工交流。第六步，能源法分析。第七步，确定和评价可行的能源改造方案。第八步，经济分析。第九步，撰写能源审计报告。第十步，设施管理者对方案的审查。6.能源审计过程中应该注意：（1）保持与客户的联系。（2）能源审计者往往局限在技术领域对某个设施或单位进行审计。（3）在技术分析中药了解设备系统的下述信息：1）设备系统的现状和剩余的改造寿命；2）维护；3）设备系统使

30、用的持续性；4）安全状况；5）是否符合相关的规范和标准；6）能耗；7)与已有的能源使用基准作比较；8）改进或更新的方案；9）替代方案的效益和成本。7.在实施能源审计时，有两种实施策略：一是基于系统进行审计；二是基于方案进行审计。8.基于系统的能源审计需要把建筑物中的各个能耗系统区分开来（例如分成照明系统、空调系统、热水系统等等），并需要对一个能耗系统中各主要设备（例如，制冷剂、水泵、风机、冷却塔）的能效都进行评价和测试。这种能源设计的目标是提高整个建筑的能效，因此其结果会形成一些比较大的改造方案，例如：1）根据大楼的冷热负荷和电力需求量，采用热电冷联产系统；2）根据峰谷电价结构将空调系统改造成

31、蓄冰空调和低温送风系统；3）将分散空调系统改成集中空调系统；4）根据需求变化在水泵风机上加装变频调速装置，将定流量系统改造成变流量系统；5）安装建筑自动化（BA）系统中的能源管理系统（BMS）或设备系统的自控装置；6）正确确定空调采暖设备的流量。9.基于方案的能源审计相对容易实施。这种审计是带着几种比较成熟的节能技术方案，看审计对象建筑中是否适合应用。由于有了“先入为主”的方案，因此这种审计的目标是提高某个系统甚至只是某种设备的能效。其结果形成的改造方案比较简单易行，例如：1）将白炽灯改成荧光灯、金属卤素灯或高压钠灯；2）根据气象条件（可以用自控装置）开闭建筑物的开口部位；3）用双层窗替代单层窗，或在外墙和屋顶上加保温；4）根据制造商的建议对设备系统进行预防维修。10.基于系统的能源审计所能得到的节能效果明显、节省能源费很可观，而且节能效果容易得到验证，但技术含量高、投入大，融资有一定风险。因此，这种能源审计一般采取合同制能源管理（CEM）方式，委托专业公司进行。基于方案的能源审计相对而言技术含量较低，节能效果不太容易验证（除照明改造）。因此，有条件的设施管理公司可