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1、既有建筑绿色化改造,组员：何岩，亚森，安先锐,实操阶段,一、建筑节能与绿色建筑简介,既有建筑节能改造,既有建筑绿色化改造,节能、节水,节能、节水、节地、节材、环境保护,围护结构供热制冷系统能耗计量系统照明系统,场地优化、建筑结构优化与抗震性能提升、围护结构、供热制冷系统、能耗计量系统、照明系统、给水排水、室内外环境改善、新能源利用、运营管理,改造目的,改造内容,跟踪评估,视业主或其他需求决定是否进行后评估；评估依据：尚无专用标准，目前仅参考各种节能设计标准；,按标准要求开展后评估；评估依据：国标既有建筑改造绿色评价标准（在编）；相关地标，如北：京市既有建筑改造绿色评价标准（在编）,达到绿色建筑
2、相关标准要求,发展趋势,二、建筑节能现状,绿色建筑行动方案（国办发20131号）新建建筑：城镇新建建筑严格落实强制性节能标准，“十二五”期间，完成新建绿色建筑10亿平方米；到2015年末，20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求。既有建筑节能改造：“十二五”期间，完成北方采暖地区既有居住建筑供热计量和节能改造4亿平方米以上，夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造5000万平方米，公共建筑和公共机构办公建筑节能改造1.2亿平方米，实施农村危房改造节能示范40万套。到2020年末，基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造。北京市绿色建筑行动实施方案（京政办发201332号）既有建筑绿色化改造
3、：2015年前完成全市1582个、建筑面积5850万平方米老旧小区的建筑抗震节能改造与综合整治工作2018年末，基本完成全市有改造价值的城镇居住建筑节能改造。公共建筑节能改造：“十二五”期间完成3000万平方米普通公共建筑节能改造，实施30余家市级政府机构综合节能改造工程。,3.建筑节能市场需求,1.寒冷地区：以节约采暖能耗为主，兼顾夏季空调节约，对围护结构以保温为主；2.夏热冬冷地区：既要节约冬季采暖能耗，也要节约空调能耗；对围护结构既要保温，又要考虑夏季隔热；3.夏热冬暖地区：主要是节约空调能耗，兼顾冬天采暖节约；对围护结构主要考虑隔热。,4.不同地区节能重点,二、建筑节能现状,建筑节能的
4、途径,减少能源总需求,新技术,新材料,新能源,5.建筑节能途径,行为节能,二、建筑节能现状,建筑节能主要包括三大技术领域：（1）建筑本体节能技术（围护结构）屋顶、墙、地基、隔热材料、密封材料、门和窗、遮阳（2）用能设备能效控制技术 采暖、通风、制冷、（3）可再生能源利用技术 太阳能、地源热泵、生物质能、风能,6.建筑节能技术,二、建筑节能现状,结合“四节一环保”的相关指标要求，对既有建筑基本情况的相关数据进行分析；主要包括：建筑场地利用情况分析；建筑围护结构的热工性能测算分析；暖通空调系统的节能潜力测算分析；建筑室内外节水情况、电气设备运行及能耗分析；建筑室内外环境分析；,1.既有建筑绿色化改
5、造流程,三、既有建筑绿色化改造,提出和设计满足“四节一环保”技术要求的既有建筑绿色化改造设计方案；改造方案应充分考虑以下因素：投资成本与资金回收方式、回收周期；所采用的绿色技术的可实施性及实施后的效果；最大限度利用原有建筑结构、各类设施及场地条件；在保证工程质量的前提下，合理采用可再利用或可再循环材料；,1.既有建筑绿色化改造流程,三、既有建筑绿色化改造,根据工程特点，施工项目部应制定施工全过程的绿色施工方案和管理制度、安全及环境保护计划等；重点考虑以下因素：安全施工保障计划；降尘、降噪、垃圾减量化和资源化计划；施工过程的节能、节水方案；绿色施工培训计划、监督管理机制、奖惩制度；,1.既有建筑
6、绿色化改造流程,三、既有建筑绿色化改造,施工全过程应严格执行绿色施工的相关要求并实施工程监理；改造工程的施工质量验收应在相关部门指导下进行；,1.既有建筑绿色化改造流程,三、既有建筑绿色化改造,为客户培训设备运行人员；制定设备和系统的保养和维护方案、应急预案、定期巡检制度；最大限度保持与客户的及时沟通和技术交流，建立并维护好与客户的长期关系；,1.既有建筑绿色化改造流程,三、既有建筑绿色化改造,共同检测和确认“四节一环保”的改造效果；根据双方实际监测的数据，按照合同中约定可分享“四节一环保”的改造效益；,1.既有建筑绿色化改造流程,三、既有建筑绿色化改造,2.既有建筑绿色化改造技术,既有建筑围
7、护结构绿色化改造：墙体、屋面、门窗、外遮阳等；照明系统绿色化改造：自然采光、高效照明灯具、智能照明控制系统等；采暖空调、热水系统节能：高效空调系统、变频技术、冷热电三联供等；其他机电系统节能：能源管理系统、电梯智能控制系统、灶具节能等；节水系统技术：管网改造、节水器具、非传统水源利用等；可再生能源利用：太阳能热水、太阳能发电、地源热泵等；运营管理：能耗监管平台、运营策略等；,三、既有建筑绿色化改造,围护结构绿色化改造：（1）外墙、屋面进行保温层改造（2）屋顶绿化、垂直绿化等（3）采用高性能门窗（4）玻璃幕墙自然通风改造，如呼吸式玻璃幕墙等（5）建筑外遮阳改造，如采用可调节外遮阳板等,三、既有建
8、筑绿色化改造,照明系统改造：（1）节能灯具（2）智能控制（3）最大限度利用自然采光,三、既有建筑绿色化改造,采暖空调、热水系统改造：（1）风冷热泵余热回收技术（2）水泵、风机变频技术（3）机组群控技术（4）,三、既有建筑绿色化改造,其他机电系统节能改造：（1）电梯节能技术（2）变压器节能技术（3）能源管理系统（4）,三、既有建筑绿色化改造,节水系统改造：（1）升级网管系统（2）高效节水器具（3）非传统水源利用（4）,三、既有建筑绿色化改造,可再生能源利用：（1）光热（2）光电（3）地源热泵（4）,光热技术,光伏发电,三、既有建筑绿色化改造,运营管理：,三、既有建筑绿色化改造,中国城市科学研究会
9、绿色建筑研究中心主任李丛笑：在取得绿色建筑设计标识的项目中，继续申请取得“运营”标识的项目只占6.5%，绿色建筑在应用阶段存在很多问题。（中国建设报：http:/）上海绿色建筑“期中测验”不及格 运营一年便难节能：这些建造设计之初已经获得绿色设计标识的建筑，运营一年后只有不到10%能继续获得“节能勋章”绿色运营标识。（中国新闻网：http:/）上海现代建筑设计集团田炜：绿色建筑与普通建筑不同，技术设备较多，节能设计处处用心，若是使用不当或操作有误，不仅不节能，反而增加能耗（新民晚报：http:/）,上海申都大厦绿色建筑改造工程,改造前,改造后,申都大厦是由工业建筑改建为办公建筑，大厦面积600
10、0多平方米，6层建筑物立面同时采用集遮阳、采光、景观于一体的垂直绿化遮阳体系，利用混合攀爬植物四季落叶开花的特性，达到建筑物采光与遮阳，内景观与外立面的多元综合效果。,改造策略,1、立面的垂直绿化：隔音与阻隔视线，导风。2、中庭：采光通风。3、增设边庭，使边缘房间更好通风。4、屋顶菜园。,立面，垂直绿化,中庭：采光通风,屋顶菜园,越南河内某住宅绿化改造,越南社会经济的高速发展带来了一系列的城市问题：绿化空间急剧减少，电力资源的短缺，水旱灾害频繁等。越来越多的摩托车造成交通拥堵和严重的空气污染。“绿色瀑布改造”就是基于这样的背景，对河内的一栋典型的独栋房子进行改造，返还给城市绿色植物，同时给居住
11、者和邻居创造一个舒适的生活环境。,这栋15年的房子，坐落于市中心，位于其西南侧街道和西北侧小巷的拐角处。和河内的其它老房子一样，处于昏暗，潮湿和发霉的环境中。该房子已使用安全栏杆和百叶窗封闭与保护，这样一来阳台空间就无法使用。,为了改变这种状况，房子被改造为绿色的并且有充足的光线。现有的大体积的混凝土楼梯被拆掉并换成了轻薄的钢结构楼梯，由此创造了一个三角形的采光井，自然采光和通风可以从此处进入。采光井的墙面由凹凸的大理石叠成，丰富光线的反射与漫射。,房子的一个显著特点是“绿色瀑布”般的外立面绿化。未曾使用的阳台处用镀锌钢棚替代了原有的木制栅栏，绿色植物得以攀爬其上，从室内看，每个房间都可以享受
12、到绿色，并能够通过它呼吸到新鲜的空气。,绿色的外立面和屋顶花园的设计使得整个建筑的能源消耗降低：他们共同保护房子免受严酷的西晒。许多的果蔬种植于屋顶上，同时还有一棵树，大量的绿化以期唤醒社会的环境节能意识。,建筑中的可再生能源利用技术,组员：何岩，亚森，安先锐,可再生能源的概念:,可再生能源是指从自然界可以直接获取、可连续再生、永续利用的一次能源。这些能源基本上直接或间接来自太阳。在自然界可不断再生并有规律地得到补充的能源：水力、生物质能、太阳能、风力、地热、海洋能、畜力等。而在建筑节能领域中应用较多的是太阳能、地热能、生物质能和风能等。,太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,资源总量大,
13、分布广泛,使用清洁,不存在资源枯竭问题。我国地处北半球欧亚大陆的东部,主要处于温带和亚热带,具有比较丰富的太阳能资源,并呈现出西部多于东部,南部大部分地区少于北部的特点,国内各地的太阳辐射年总量约为33008400MJ/m2.a,平均值约为5860MJ/m2.a。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,但也有2 个主要缺点:一是能流密度低,太阳能利用系统中收集太阳能的设备表面积较大,因此其成本较高;二是其强度受各种因素(季节、地点、气候等)的影响不能维持常量,其变化具有一定的随机性,稳定性较差。,太阳能在建筑中的应用,目前太阳能在建筑中的利用方式主要为:太阳能光电利用技术、太阳能光热利用技术
14、。,从我国的实际情况和居民的经济能力看,太阳能光电技术成本过高,尚未能在建筑中大规模推广应用。而太阳能光热利用技术在建筑中的应用,尤其是利用太阳能来满足建筑中热水、采暖乃至空调是实现建筑节能的有效方法。,太阳能在建筑中的应用,太阳能光电利用技术,太阳能光热利用技术,太阳能在建筑中的应用,太阳能供热太阳能供热技术是指采用平板集热器或真空管集热器来吸收太阳能,来满足建筑中生活热水或冬季采暖的需求。根据系统规模和使用目的的不同,太阳能供热技术可分为以下几种:家用小型太阳能热水系统、集中式太阳能热水系统、集中式太阳能供热系统,前两者以提供生活热水为主要目的,后者在可同时满足生活热水和冬季采暖需求。,太
15、阳能制冷太阳能制冷技术主要包括太阳能光伏系统驱动的蒸气压缩制冷、太阳能吸收式制冷、太阳能蒸汽喷射式制冷、太阳能固体吸附式制冷、太阳能干燥冷却系统等。,地热能在建筑中的应用,地热能是来自地球深处的可再生热能,中国是一个地热资源丰富的国家,我国地热资源占全球的7.9%。根据地热利用温度的高低,可分为高温(150)、中温(15090)和低温(90)三种。高温地热能主要用于发电,中低温地热能一般可直接利用,如供热、温室、洗浴等。高温地热资源(热储温度150)主要分布在藏南、滇西、川西以及台湾省,中低温地热资源在我国各省市自治区均有分布。,由于地热能分布相对比较分散,开采难度大,以地热水为热能利用媒介的
16、利用方式受到资源条件的限制,并非处处可用,因此近年来,利用地表浅层地热的地源热泵技术得到了长足的发展。此处的浅层地热包括土壤、地表水和地下水等蕴含的低品位热能,可认为是更为广泛意义上的地热资源。因地源热泵技术受地热资源条件的限制较小,因此在建筑中的应用较多。,地源热泵技术是利用地下的土壤、地表水、地下水温相对稳定的特性,通过消耗电能,在冬天把低位热源中的热量转移到需要供热或加温的地方,在夏天还可以将室内的余热转移到低位热源中,达到降温或制冷的目的。同时,它还可供应生活用水,可谓一举三得,是一种有效利用能源的方式。地源热泵系统包括三种不同的系统:以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵,又称为地下耦合热
17、泵系统或者地下热交换器热泵系统;以利用地下水为冷热源的地下水热泵系统;以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统。,地热能在建筑中的应用,土壤源热泵,地热能在建筑中的应用,土壤源热泵系统在结构上的特点是有一个由地下埋管组成的换热器。地热换热器的设置形式主要有水平埋管和竖直埋管两种。,土壤源热泵的优点主要为:节能、系统寿命长、运行费用低。与空气源热泵相比可节能30%;与纯电力或常规燃料供热及制冷相比可节能60%。土壤源热泵的缺点主要为:地下换热器的传热性能受土壤性质影响较大;系统连续运行时,热泵的冷凝温度、蒸发温度受土壤温度变化的影响而波动,导致热泵运行效率下降;由于土壤热导率较低,地下换热器与周围土
18、壤的传热量较少,因此与空气源热泵相比,土壤源热泵地下换热器的设计换热面积较大。,地下水源热泵,地热能在建筑中的应用,地下水热泵系统的热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。按照回灌方式分类,地下水源热泵分为异井回灌地下水源热泵和同井回灌地下水源热泵。,异井回灌地下水源热泵通过设置抽水井与回灌井实现地下水热源与热泵的能量交换。同井回灌地下水地源热泵是国内近几年提出的一种新型地下水地源热泵,该热泵抽水井与回灌井集成在同一口井中,通过隔板把井分成两部分,一部分是低压(吸水)区,另一部分是高压(回水)区。,地表水源热泵,地热能在建筑中的应用,地表水源热泵系统的一个热源是池塘、湖泊或河流等中的地表水。在
19、靠近江河湖海等大体量水体的地方利用这些自然水体作为热泵的低温热源是值得考虑的一种空调热泵的形式。,和地下水源热泵系统类似,地表水源热泵系统可分为开式和闭式系统。由于地表水温度受气候的影响较大,与空气源热泵类似,当环境温度越低时热泵的供热量越小,性能系数越低。而且这种热泵的换热对水体生态环境的影响有时也要加以考虑。,生物质能在建筑中的应用,生物质能是以生物质为载体的能量,生物质能本质上来自于太阳,地球上的绿色植物、藻类和光合细菌,通过光合作用贮储化学能。生物质能的有效利用在于其转换技术的提高。生物质直接燃烧是最简单的转换方式,但普通炉灶的热效率仅为15%左右。生物质经微生物发酵处理,可转换成沼气
20、、酒精等优质燃料。在高温和催化剂作用下,可使生物质能转化为可燃气体,用热分解法将木材干馏,可制取气体或液体燃料。,目前,生物质能在我国的应用主要是在农村地区,城市中应用较少。沼气与农业结合十分紧密,能有效促进农村经济的发展,有利于保护农村生态环境,使农村发展走可持续发展之路。,风能在建筑中的应用,风能是太阳辐射造成地球各部分受热不均匀,引起各地温差和气压不同,导致空气运动而产生的能量。我国风能资源约为16 亿千瓦,可开发利用的风能资源约2.5 亿千瓦。与常规能源相比,风力发电的最大问题是其不稳定性,解决这个问题可以采取的方式有:与电网相连(电网实际充当了巨大的蓄电池);采用大型蓄电池;采用“风
21、力-光伏”互补系统;采用“风力-柴油机”互补系统。以我国目前的情况,建筑中可以考虑、方案。,建筑上的风能利用一般采用小型或微型风力发电机,这类产品在我国已经有较为成熟的技术,目前主要供没有电网连接的偏远农村使用。而在我国城镇地区,很少能看到风力发电机的踪影,以现在的技术水平和人们观念的接受程度,风力发电机完全可以在都市中找到一席之地。,风能在建筑中的应用,案例分析,Plus House Larvik,这所独特的家居房通过最大化建筑质量和技术措施，节省了家居房的居住和能源需求，还将过剩的能源用来驱动一辆电动车一整年。,在花园里的这所房子向东南方向倾斜，屋顶有太阳能电池板和收集板。这些和地面上的地
22、热能源井，提供房子所需能源。,花园里有游泳池、淋浴间，都是利用太阳能来产生热盈余，此外，还有用木柴加热的桑拿室和与邻居隔开的存储室。为实现ZEB-OM（有机物质）分类，这个项目需要记录并验证最低 100%二氧化碳补偿。通过在建筑围护上的光伏发电和太阳能集热板集成的可再生能源来抵消通过燃烧化石燃料的发电厂产生的碳排放量。通过这种方式的抵消，我们同时减少了其他温室气体的排放。,E+Green Home,这栋住宅最大的特点就是可以自己创造能源。,住宅的窗户都是高密度三层玻璃，立式汽缸保证了室内温度恒定，太阳能等天然能源及经过过滤的雨水得到充分利用，再加上自然光照和通风，为住户提供舒适的居住环境。,Cooling Radiator：空气冷却散热器，通过冷空气吸收冷却液散出的热量，达到冷却的目的。,Cool Tube：应用了被动式蒸发冷却下向通风降温技术。,Building Integrated Photovoltaic Panel Pindow：将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。光伏方阵与建筑的集成是BIPV的一种高级形式，它对光伏组件的要求较高。光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。,THANK YOU!,
