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1、第二讲建筑节能:理念和误区,建筑节能与低碳城市,城市化带来的环境问题,水资源过度使用和污染：城市道路硬化，地面渗水能力差，雨水收集利用不够，地下水过度开采；工业和生活废水无序排放，水体污染越来越严重。热岛效应带来的能耗增长和人身危害：工业、交通和生活散热，硬化路面、建筑热容量大和热反射率低，导致城市局部比乡村温度高，一方面带来能耗增长，另一方面带来硫氧化物和氮氧化物聚集，危害居民身体健康。固体废弃物污染：工业、建筑、生活垃圾堆放占用土地，污染土壤、水和大气，影响作物生长，危害人身健康。大气环境污染：城市大气污染最多最危险的是烟尘、二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、碳氧化物以及后两者光化学反应产生的
2、光化学氧化烟雾。主要来源是工业、建筑、交通用的煤炭、石油燃烧排放。,噪声污染和光污染：工业、市政、建筑、交通噪声造成人脑涨、耳鸣、失眠、疲乏、记忆力下降和神经衰弱；建筑玻璃幕墙给司机和行人带来盲区和视觉错觉引发交通事故，导致居民家温度升高和使人疲劳、头晕、生物钟错乱。生物多样性丧失：城市化导致自然生态系统破坏，动植物生态系统简单脆弱，植物种类少而简单，鸟类失去栖身之所，猫狗等宠物丧失生态平衡功能，城市成为老鼠、蟑螂、害虫的乐土。我们要以什么样的理念、态度来建设城市？城市建设中我们采取什么样的价值取向？,低碳城市和生态城市,生态城市：1971年联合国教科文组织提出。是按照生态学原理进行城市设计，
3、建立高效、和谐、健康和可持续的人类聚居环境，是社会生态、自然生态、经济生态的有机统一。评价标准包括：战略规划和生态学理论，绿色工业和封闭循环工艺，有机农业，居住标准以提高人的寿命为原则，保护文化历史古迹，把自然引入城市。关注的是有效应对气候变化和人与自然和谐相处。低碳城市：1997年京都协议书生效后开始提出。是以低碳经济为发展模式和方向、人们以低碳生活为理念和行为特征、政府机构以低碳社会为建设标本和蓝图构建的城市。关注的是经济发展中的代价最小化、人与自然和谐相处、人性舒缓包容。低碳生态城市：以低碳化和生态化为双重目标，贯彻可持续发展理念，有明确的生态目标和发展措施，重视区域协调，公众全面参与，
4、以强大的科技、政策和资金为支撑的新型城市建设模式和社会发展方式。,我国低碳、生态城市实践,我国有10多个城市正在实施低碳生态城市计划，20多个城市在着手规划生态卫星城。如：天津中新生态城：体现经济发展、环境友好、资源节约、产业环保、服务业为主体的复合生态原则。在盐碱地上构建生态网络，由生态河、生态链、生态走廊向沿江、沿渤海湾延伸，高密度混合型土地利用，低能耗低污染的交通模式，生态评价-紧凑、宜居、自我创造就业。,河北唐山曹妃甸生态城：在荒滩上进行可持续发展模式的尝试。主要从集约利用土地、利用可再生能源、环保基础设施建设等方面探索生态城市建设途径和评价指标体系。采用零排放城镇、绿色交通、绿色建筑
5、、新能源开发、中水回用、废弃物回收利用等理念进行开发。深圳光明生态城：建设以低碳生态型城市为目标，以绿色交通为骨干引导紧凑城市空间形态开发，以城市副中心和高新产业配套服务、商业和商业服务、居住和配套等多功能生态综合发展区。,低碳生态城市建设误区,低碳生态城市就是一个大型的绿色建筑示范区：建筑、交通、工业都节能绿色了，并不能代表低碳、生态了低碳生态城市只能另起炉灶：不能把一大片地划出来建设低碳生态城市或小镇，要放在整个城市中考虑低碳生态城市是高成本城市：低碳生态并不代表高成本，如生活理念反而降低成本低碳生态城市是一个独立王国：低碳生态城市要考虑与周边城市和乡村的关系低碳生态城市是将来的事：低碳化
6、、生态化是城市迫在眉睫的事,国际低碳城市发展模式,基底低碳模式：通过改变能源结构，由碳基向氢基能源转变，向可再生能源转变。如：煤改气、太阳能光伏屋顶、生物质气化、水电、风电、核电结构低碳模式：通过循环经济和低碳生产，控制高能耗行业，促进电力、建筑、冶金、化工等传统高能耗行业技术开发和产业升级，发展第三产业。如：千家企业节能减排、淘汰小水泥、禁用粘土砖、发展现代制造业和服务业形态低碳模式：通过空间规划塑造紧凑的城市形态，合理利用土地，降低机动车需求，合理布局城市生态网络，提高建筑节能效果。如：发展轨道交通、疏通城市水系、提高林业碳汇、建设低碳社区行为低碳模式：通过宣传和经济手段改变居民传统生活方
7、式，逐步使低碳消费形成习惯。如：无车日、垃圾分类、禁止一次性用品,低碳城市的要求,资源低碳化,流通低碳化,生产低碳化,降低化石能源使用提高能源使用效率提高新能源使用率,消费低碳化,发展现代物流和交通提高城市管理智能化,鼓励资源节约和环境友好限制高污染高消耗调整产业结构发展三产,文明消费：反对铺张浪费适度消费：少开空调少开车绿色消费：少使用一次性用品,建筑节能与低碳城市,低碳经济,节能减排,低碳生活,工业节能,建筑四节,交通节能,价值观念生活方式消费习惯,低碳资源低碳生产低碳消费,建筑节能,建筑“四节”,建筑四节,节能,节地,节水,节材,建造节能建筑,加强使用管理,提高建筑密度,不使用高能耗材料
8、,使用节水器具,污水再生利用,节约型结构,住宅产业化,提高建筑寿命,垃圾回收利用,降低施工损耗,统筹城乡空间,降低建造能耗,降低管网漏损,不使用黏土类材料,建筑节能定义,在建筑物的规划、设计、建造和使用过程中，执行现行建筑节能标准，加强建筑物用能设备的运行管理，合理设计建筑围护结构的热工性能和提高采暖、制冷、照明、通风系统的运行效率，以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑物使用过程中能源消耗，合理、有效地利用能源。,建筑节能,建筑节能,建筑物设计执行节能设计标准,建筑物建造执行节能施工规程,建筑物使用执行节能运行标准,节约建造能耗,使用低生产能耗的建筑材料,
9、推广使用可再生能源余热利用,采暖,照明,通风,制冷,电梯,节水,太阳能,地能,生物能,降低建材消耗,建筑节能内涵,节能建筑是建筑节能的基础。建造节能建筑不但不节能，还提高了材料生产和建造能耗加强建筑物节能运行是建筑节能的关键。实现建筑节能效果重在运行，北京市节能建筑实际运行能耗只达到标准要求30-40%的节能量推进可再生能源建筑规模化利用可有效降低化石能源消耗。北京市地源热泵贡献率45%左右，新农村太阳能辅助采暖贡献率55%左右农村建筑节能是建筑节能工作的重要组成部分。,加强既有建筑节能管理挖掘节能潜力，实现内涵促降,新建建筑执行节能标准推进既有建筑节能改造,实施城乡一体化推进农村建筑节能,建
10、筑节能领域对低碳城市的贡献,绿色建筑示范鼓励更低能耗,建筑节能的认识误区,我国建筑节能的突出问题,案例一：北京市某企业办公楼，建成时间1988年，建筑面积7800平方米，多层框架结构，外墙240厚粘土实心砖填充，空腹钢窗，区域锅炉房采暖，分体空调制冷。2001年因钢窗锈蚀严重，更换为单层玻璃铝合金窗。2006年为改善企业形象，该企业投资对办公楼进行装修改造，外墙面贴高档石材，楼道和房间进行粉刷，并将分体空调改为集中空调，设立新风系统。,北方城镇采暖能耗高,北方城镇建筑采暖是建筑节能的重点：能耗高、比例大，能耗占全国城镇建筑能耗的40%，单位面积平均采暖能耗20Kg/m2年。该办公楼2001年进
11、行门窗改造，因没有供热收费制度改革，门窗仅考虑美观，没有考虑节能；2006年组织墙体装修时，又错过了做墙体保温的最佳时机；同时分体空调改集中空调，进一步加剧了能源消耗。象这种改造案例目前在相当大的范围存在。在国家和各地政府重视节能的情况下，2007年北京市建委在考察一些学校、医院装修改造工程中，竟然还有部分单位在使用单玻铝合金或塑钢窗，将来再组织进行节能改造，势必造成极大的浪费。,建筑节能的突出问题,案例二：北京市到2004年底大型公共建筑2070万平方米，到2007年统计，已经达到4200万平方米，相当于3年内建成了几十年才建成的大型公共建筑面积总和。2008年8480万平方米 随着城市化进
12、程，公共建筑向大型化、高档化发展，城市用电负荷进一步加大。普通公共建筑采用集中空调的越来越多，甚至发展到住宅也采用集中空调和新风系统,大型公共建筑电耗高,大型公共建筑能耗：包括空调、照明、办公设备、电梯、热水等能耗，尽管能耗与发达国家相当，但能源浪费严重，节能潜力大。并且新建建筑中此类建筑的比例急剧增长，城市用电负荷不堪重负，特别是夏季用电高峰，不得不区域性限电。北京市大型公共建筑采暖用能相对较少，但电耗是普通公共建筑的2-6倍，平均3倍。,建筑节能的突出问题,案例三：北京市大力推进社会主义新农村建设，通过改善基础设施条件，集中建设农民住宅进行土地置换，农民也享受到了城镇居民集中供暖的“待遇”
13、，摆脱了长期以来“柴火烧炕”取暖和煤炉取暖的落后面貌，得到了农民的欢迎。案例四：随着人民生活水平的提高，湖北、湖南等省市的城市住宅建设，集中采暖成为一种时尚，建设部发布夏热冬冷地区建筑节能设计标准后，设计人员认为：夏热冬冷地区住宅设计应当设计集中采暖。,新增能源需求值得关注,农村建筑：能耗低，且非商品能源仍占较大部分，但目前有被商品能源替代的趋势，需引起足够的重视。长江流域：由原来的不采暖变为大面积新增采暖需求，必须找到有效的解决方案，否则将带来沉重的能源负担。,建筑节能的认识误区(一）,建筑节能就要做保温，保温隔热是一回事围护结构的隔热性能是指夏季自然通风情况下，围护结构在室外综合温度和室内
14、空气温度波作用下，其内表面保持较低温度的能力。围护结构的保温性能通常是指在冬季室内外条件下，围护结构阻止室内向室外传热，使室内保持适当温度的能力。密闭静止的空气是较好的保温层，流动的空气是较好的隔热层，穿棉袄是保温，打阳伞是隔热。保温层可产生一定的隔热效果，隔热层却不一定有保温作用（如架空屋面）保温发生效率的前提：大温差隔热的目的：减少空调开启时间奥运信息中心、大型商场、海南、昆明,建筑节能的认识误区(二）,推广外保温和夹芯保温，限制淘汰内保温在严寒地区和寒冷地区，冬季室外平均温度在零下1-15 之间，要保持室内温度18 时，室内外平均温差达到19-33，采用内保温时热桥对保温效果影响明显，梁
15、柱容易结露发霉。特别是黑龙江漠河，冬季室外最低温度达到零下40、极端50度以下，极端温差达到58-68。在夏热冬冷地区，冬季室外平均温度5，夏季30 左右，保持室内18-26，温差仅13-4，室内舒适度的影响，墙体传热不大，空气对流和太阳辐射是重点因素，因此墙体保温是次要的，热桥对保温隔热的作用也不明显，适宜做内保温，同时内保温还有利于降低夏季空调负荷（不需对墙体制冷）。夏热冬暖地区甚至不需要考虑保温。,建筑节能的认识误区(三）,集中供热效率高，要搞就搞大集中我国北方采暖地区热源主要是集中供热集中供热系统外网热损失、失调损失和循环水泵能耗达到8-12W/m2,如果采暖建筑需热量为20W/m2以
16、上，采用集中供热系统时可从高效的热源效率中折抵系统消耗。但是当围护结构热工性能大幅度提高以后，采暖需热量降低，集中供热系统热损失就成为能耗重点，改用其他热源更节能。采用分散式、独立调节性能好的方式，如分户壁挂燃气炉、分户空气源热泵、分散式水源热泵、电采暖北京市节能65%住宅采暖费15元、武进低碳区长江中下游地区新建住宅采用集中供热：运行结果表明，单位建筑面积能耗8-10KG标准煤/年，是目前的5倍！分时间分区域的间歇局部采暖-全天候和全空间、调节不当过量供热,建筑节能的认识误区(四）,使用可再生能源就绿色低碳了建筑中可再生能源应用主要包括地（水）源热泵、太阳能、生物能（农村）北京某办公建筑，大
17、量采用太阳能热水器提供生活热水，但由于强制循环系统长期连续运行，水泵电耗相当于燃气热水器生产同样热水的能耗，节能？土壤源热泵：热泵COP低于3，就不能说节能，因为燃煤发电效率1度电需要燃煤0.36Kg成都太阳能光伏屋顶、南方土壤源热泵,建筑节能的认识误区(五）,采用节能技术越多越节能北京某住宅小区：采用高效率的中央空调，室内恒温恒湿控制，围护结构达到节能70%标准，建筑外遮阳但是它的能耗是20度/平方米/年，有的甚至达到26度/平方米/年。使用户式中央空调的人家，大约是68度/平方米/年，而使用分体式空调的人家，能耗仅为2度。为什么号称节能的中央空调反而费电？因为这种楼只要有一家使用空调，整个
18、大楼的空调系统就得全部开启，就造成了数倍之高的能源消耗。其实际能耗是非节能建筑的8倍！原因？不间断运行北京市建委办公楼：照明、空调、遮阳、空调机组、门窗开启,建筑节能的认识误区(六）,实现行为节能的手段是计量收费行为节能的条件：可调控、可开启、符合行为习惯某高档住宅，取消阳台改烘干机大型公建的普遍问题：不可调、门窗不可开；住宅热不可调热计量不但不节能，还增加管道阻力能不能开窗通风？能不能间歇局部控制？是完美服务还是满足晾晒衣服、人工洗碗？,建筑节能的认识误区(七）,居住建筑节能是建筑节能工作重点国家连续发布民用建筑节能节能设计标准（采暖居住建筑部分）、严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准、夏热冬
19、冷地区居住建筑节能设计标准、夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准事实上，公共建筑能耗比居住建筑高很多，节能潜力大很多。特别是南方地区因夏季制冷是主要能耗，公共建筑因采用集中空调能耗高，是建筑节能工作的重点。居民懂得日常节能！严寒地区公共建筑采暖基本采用集中供暖，又因内部发热量较大，采暖节能相对较低，与居住建筑相比居于次要地位。除严寒地区以外，因管理问题和设计上的先天不足，其他地区建筑节能工作的重点实际上应以公共建筑为主，特别是夏热地区。,建筑节能的认识误区(八）,中国建筑能耗高，发达国家很节能中国单位面积建筑能耗为美国的25.6%，日本的27.6%，欧洲的50%。如果按照人均建筑能耗来算，中国为美
20、国的8%，日本的18%，欧洲的24.7%。中国建筑总能耗仅为美国的1/3，而人口是美国的5倍，建筑面积是美国的1.3倍。居住建筑单位面积能耗水平与美国相当，并不存在2-3倍的关系。确实，美国居住建筑围护结构热工性能好，但同时也具备不利于节能的问题：1.美国居住建筑一般为别墅或低层建筑，体形系数大，不利于节能，为此，不得不提高围护结构的热工性能。2.美国气候条件与我国寒冷地区类似，但居住建筑一般都有新风系统、空调系统和采暖系统，而且其采暖时间比我国长，美国的生活习惯和方式不利于节能。如果我国能提高建筑围护节能的热工性能，在现有生活方式下，我国居住建筑单位面积能耗会比美国更低。,怎么判别建筑是否节
21、能低碳？,绿色建筑评估体系（LEED）：罗列式评价体系，节能技术越多，评价越高，但能耗不低可再生能源百分比判别：有些建筑可再生能源利用率很高，但常规能源用量高于一般建筑把不同的室内状况、服务水平修正换算到同一平台和工况进行比较：没人不开空调非与24小时空调比较，明明高能耗却判别为更节能降低建筑物实际总能耗才是建筑节能的根本！,小结,无论住宅还是办公建筑，同一建筑能耗的巨大差异并非是否采用了建筑节能先进技术，而不同的室内环境、使用者的生活模式起到巨大作用。高尚生活、完美服务、与国际接轨。先进文化：节制掠夺、和谐共生恒温恒湿环境不仅不利于建筑节能，还给居住着带来健康、舒适、习惯的不利因素。变化的热环境有利于人们的健康。空调病南方建筑和农村地区室内环境标准不应盲目向严寒和寒冷地区看齐，要参考冬季室内外温度和尊重人们的传统起居习惯。26不应作为全国开空调的统一标准，良好的通风和适当的湿度到30 也不一定需要空调我国建筑节能不能以追求用能效率为目标，而应满足建筑舒适度基本要求的前提下控制建筑用能总量,
