概述
所谓建筑节电，是在满足居住舒适性要求的前提下, 在建筑中使用隔热保温的新型墙体材料和高能效比的采暖空调设备,达到节约能源、减少消耗、提高能源利用效率的目的。
我国建筑总能耗约占社会终端能耗的20. 7%。其中,北方城镇建筑采暖和农村生活用煤约为1. 6亿吨标煤/年,占我国2004年煤产量的11. 4%;建筑用电和其它类型的建筑用能(炊事、照明、家电、生活热水等)折合为电力,总计约为5500亿度/年,占全国社会终端电耗的27%～29%。因此,降低建筑能耗是节能工作中最重要的任务之一。
建筑节电中，绿色建筑是现在较热的话题。绿色建筑,又称生态建筑,意味着以最节约能源、最有效利用资源的方式,建造最低环境负荷情况下最安全、健康、高效及舒适的居住空间,达到人、建筑与自然三者的和谐可持续发展。绿色建筑为实现节能环保,资源的循环利用,人与自然的和谐发展,可以通过采用如下手段来达到目的:
通过采用新型绿色建材并结合建筑结构,综合考虑建筑的通风、采光、隔热等各种因素,因地制宜地进行设计施工。
采用太阳能、地热、沼气、风能等新型能源与建筑相结合的方式,形成环保节能型建筑。尽可能多地使用通过国家技术认证的高效节能产品如变频空调、变频冰箱、节能灯具。
技术原理
1.建筑围护构节能设计
建筑围护结构，由包围空间的将室内与室外隔开的结构材料和表面装饰材料构成，包括墙、窗、门和屋面、地面，在建筑围护结构中，墙体、屋面、地面和门窗是建筑能耗的四大部位，而门窗则排列首位。围护结构必须平衡通风和日光的需求，并提供适合于建筑地点的气候条件的热湿保护。
①墙体节能
墙面的耗热量要占建筑采暖热耗的1/3以上，北方地区的墙体靠单一材料很难达到节能指标的要求，应考虑采用符合墙体。如粘土空心砖、混凝土空心砌块、非粘土砖等于高效保温材料EPS板、XPS板、聚氨酯等复合材料。复合墙体的保温形式一般包括外墙内保温、外墙外保温盒夹芯墙体三种。
外墙外保温具有如下优点：可保护主体结构，从而增强结构的耐久性；可减少因温度应力造成的墙体开裂；能避免或减少冷桥及墙面的冬季结露现象；不占用有效建筑使用面积；施工时不会影响住户正常使用。旧房改造时应优先采用。
②外门窗的节能
外门窗是耗热的重要渠道，是节能的重点部位。窗户对住宅热环境的影响相当大，它既是太阳辐射的得热部件，又是主要的失热部件，通过外门窗的热损失占建筑物总热损失的40%-50%，在保证室内采光的前提下，合理确定墙窗面积比是节能的重要措施之一。符合我国国情的墙窗面积比为：朝北：0.25；朝东、西：0.30；朝南：0.30。
另外，窗户的传热系数约为墙体的3—4倍，只有门窗达到每小时每米缝长的空气渗透量≤2.5m³，才能达到节能优化设计，为此，要利用新型门窗材料，改善保温隔热性能。
③地面节能
为满足地面保温蓄热要求，可在垫层下铺300mm厚戈壁石蓄热层，外墙内设2m宽、0.3m厚的炉渣保温带。
④屋面保温节能
屋面传热量虽进展整个建筑面积的9%，但对顶层房间的影响较大。根据本地区实际情况设计好屋面构造，选择好保温材料，对屋面防水、保温、隔热进行综合研究，是解决屋面节能的关键。在屋顶设计中，考虑其受风、降水、日照等气候因素的影响。应通过造型、构造和材料选择达到利用改善微气候条件的效果。
在严寒地区，一般采用平屋顶，屋顶保温层保温材料通常选用几乎不吸水的挤塑性聚苯乙烯板，可减少防水层的温度波动幅度，有效地消除屋面女儿墙根部温度应力过于集中的弊端。
2.节能玻璃
①镀膜玻璃
镀膜玻璃是在玻璃表面镀一层或多层金属、合金或金属化合物,以改变玻璃的性能,可分为阳光控制镀膜玻璃( solar control coated glass)和低辐射镀膜玻璃(Low - E coated glass) 。前者也叫热反射玻璃,是对波长范围350nm - 1800nm的太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃,这种玻璃在限制阳光热辐射的同时, 也限制了进入室内的可见光, 这会影响到室内的自然采光;后者又叫Low - E玻璃,是一种对波长范围4. 5μm - 25μm 的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。按工艺又分为离线和在线低辐射镀膜玻璃。离线低辐射镀膜玻璃的辐射率应低于0. 15,在线低辐射镀膜玻璃的辐射率应低于0. 25。
②贴膜玻璃
贴膜玻璃是由玻璃材料和有机箔膜两部分组成。膜是由多层坚韧的聚脂薄膜经本体染色、紫外线吸收剂注入、金属化磁控溅射(或真空蒸镀) 、多层复合、涂胶等工艺制成。这种玻璃膜直接装贴在玻璃表面具有极强的韧性,配合不同种类的膜和玻璃可达到不同层次的安全和节能效果,为人们提供一个安全舒适的生活环境。
③中空玻璃
中空玻璃是一种以两片或多片玻璃组合而成, 玻璃与玻璃之间的空间和外界用密封胶隔绝, 里面是空气或其他特殊气体的制品。中空玻璃的空腔内形成了一定厚度的被限制了流动的气体层, 由于这些气体的导热系数大大小于玻璃材料的导热系数, 因此中空玻璃具有了较好的隔热能力。中空玻璃一般配合Low - E玻璃一起使用,会有更好的效果。
④真空玻璃
真空玻璃是将两片平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并密封排气孔,两片玻璃之间的间隙为0. 1～0. 2mm,真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃,这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热降到最低,其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同。
⑤吸热玻璃
吸热玻璃是一种能够吸收太阳能的平板玻璃,它利用玻璃中的金属离子对太阳能进行选择性吸收,同时呈现不同的颜色。吸热玻璃的节能原理是当太阳光透过玻璃时, 玻璃将光能吸收转化为热能,热能又以导热、对流和辐射的形式散发出去,从而减少太阳能进入室内。一般使用吸热玻璃后可以将进入室内的太阳热能减少20 % ～30 % ,降低空调负荷。吸热玻璃的特点是遮蔽系数比较低,太阳能总透射比、太阳光直接透射比、太阳光直接反射比都较低,可见光透射比、玻璃的颜色可以根据玻璃中的金属离子的成分和浓度变化而变化。
⑥涂膜玻璃
涂膜玻璃是近几年才有的名词,是在玻璃表面通过一定的工艺涂上一层透明隔热涂料,在满足室内采光需要的同时(即有着较高的可见光透过率) ,又使玻璃具有一定的隔热功能。太阳光线辐射光谱分布情况为: 紫外区0. 28～0. 38μm ,占总能量的7%;可见光区0. 38～0. 78μm,占总能量的46%;近红外区0.78～2. 50μm,占总能量的44%。太阳光的能量主要集中在可见光区和近红外区。理想的透明隔热涂料应该对可见光具有良好透过率,而对近红外部分具有良好的阻隔、反射作用。此种玻璃涂料主要通过阻隔近红外区较多的热量来达到隔热目的。
⑦光致变色玻璃
光致变色玻璃是一种能随光照强弱而改变颜色的玻璃,简称光色玻璃。在受光线照射时产生吸收而变暗,光照停止后自动退色而复明。该玻璃形成系统十分广泛,包括硼硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐及碱铝硅酸盐等系统。玻璃中的光敏剂根据不同系统可引入卤化银、钼酸银、卤化铜、卤化镉、氯化铊等物质。光色玻璃可用于制作光色眼镜(人称自动太阳镜) 、高级防光建材、显示装置、全息存储介质等。
⑧电致变色玻璃
电致变色玻璃是由基础玻璃和电致变色系统组成的装置利用电致变色材料在电场作用下具有光吸收透过的可调性,可实现由人的意愿调节光照度的目的。同时,电致变色系统通过选择性地吸收或反射外界热辐射和阻止内部热扩散,可减少办公大楼和民用住宅等建筑物在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须耗费的大量能源。同时,也起到改善自然光照程度、防窥、防眩光等作用, 并可减少室内外遮光设施。
3.采暖空调系统节能
在设计采暖、空调系统时, 应进行详细准确的热负荷计算, 确定系统各设备装机容量的大小; 积极稳妥的采用各种先进的设备、技术措施, 确保空调系统在最优化的状态下运行, 节约能源, 减少污染; 结合当地实际条件, 选择优化的采暖、空调系统方案利能源供应形式, 比如, 采用地源热泵中央空调系统比传统的冬季壁挂锅炉铸铁暖气片采暖, 夏季分体壁挂式或窗式空调制冷节能40%—60%, 比空气源中央空调系统节能30%—50%,运行费用节省30%—50%。
①空调系统节能控制
冷源系统的节能控制：一般而言,空调水泵的耗电量约占总空调系统耗电量的20%一30% ,可以根据实际负荷来调节水的流量,通过变频器调节泵的转速可以方便地调节水的流量,其节能率通常可达40%以上。变频控制技术可以实现设备的软启动,消除了对设备的冲击力矩和对电网的冲击电流,减小对设备的损坏,从而延长设备的寿命。实际负荷降低时自动调节水泵及冷却塔风机转速来节能并降低冷站的噪声。
冷冻水泵的节能控制：可以根据空调系统的工作情况,在满足工作压力、冷冻水流量的前提下,通过智能建筑系统集成管理软件来自动调整压差旁路的设定值和冷冻水泵的运行台数,以减低能耗。一次水泵采用负荷(冷量)控制方式,当总冷量较大时根据总冷水量控制水泵和机组的运行台数,总冷量减小到某个值(可以根据空调系统设计估计或现场试测得到)时改为总冷量控制。在采用变风量控制空气机组方式时,冷冻水流量变化范围不大,采用总冷量控制调节二次冷冻水泵转速,改变供水量。如果出现负荷太小的情况,改为控制压差旁通调节阀开度的方式控制,此时二次水泵转速不变,保持恒定供水流量,调节旁通水量来满足冷量的需求。
冷水机组的节能群控：在冷量控制中,监控系统根据冷冻水供回水温差与流量计算出空调系统的实际冷负荷,根据所得结果重新计算,投入合适的制冷机运行台数,从而达到节能的目的。冷水机组节能的群控要与设备的均衡运行控制相协调,以达到系统运行费用与设备维护费用总体降低的目标。
制冷机组节能群控：通过控制制冷机组的运行台数,同时通过智能建筑系统集成管理软件来调整制冷机冷却水的温度,小范围的调整冷水机组满负荷制冷量,使运行的冷水机组在满负荷状态下,总的制冷量和空调系统的冷负荷相匹配,空调制冷系统在高效率的状态运行,实现制冷机组的节能功能。
冷却塔、冷却水泵的节能控制：冷却水系统通过冷却水泵保证冷却机组内有足够的冷却水流量,通过冷却塔使冷水机组冷却水进口处的温度满足要求。冷却塔运行控制的任务是根据冷冻机对冷却水温的要求,确定冷却塔的开启台数。在室外温度比较低的情况下,通过冷却水回路的自然冷却,就可满足制冷机对冷却水的温度要求,这时可通过智能建筑集成管理平台关掉所有冷却塔的风机,仅靠冷却水循环过程的自然冷却实现冷却水的降温。对于冷却泵,应以最少的冷却泵的运行台数满足制冷系统对冷却水流量和温度的要求,达到降低能耗的目的。
②空气处理机组系统的节能控制
空气处理监控系统主要是对新风机组、空调机组、风机盘管、热交换器等设备的状态及参数进行监测和管理,保证建筑物的工作、生活环境,达到节能的目的。近几年来变风量空调技术的发展越来越成熟,现在大型建筑中空调系统的空气处理机组大多采用变风量控制方式。
变风量控制的节能：空调系统的送风量通常是按夏季室内的最大余热量设计的。当室内实际负荷变化时,如果采用定风量运行,一方面浪费风机电耗,另一方面会出现许多季节需要再热. 造成冷热量抵消。采用变风量运行,对风机采用变频调速控制,空调系统可以自动调节送入房间的风量,从而最大限度节约风机功耗,使室内无过热过冷现象,同时提高了系统的灵活性使其易于将来的改、扩建,此外还实现了局部区域(房间)的灵活控制等。
空气处理机组变风量节能控制：变风量控制(VAV)空调系统成功与否在很大程度上取决于是否采用最佳的控制方法。目前采用较多的控制方法是变静压控制方式,其基本控制思想是尽量使每个风阀的开度处于85% - 100%之间,即让阀门尽可能全开和使风管中静压尽可能减小的前提下,通过调节风机转速来改变空调系统的送风量,从而最大限度地降低风机转速以达到节能目的。变静压空调系统分为三个控制环节:室内送风量控制、总风量控制和送风温湿度控制。室内送风量控制是根据室内温度与设定温度的差值计算出要求风量(送风温度一定) ,控制风阀开度来改变实际送风量达到计算风量的要求。另外,改变送风温度可以改善室内温度过高或过低而产生的不舒适感和室内的气流组织,提高环境的舒适度。
智能建筑集成管理软件节能：空调系统的节能是以回风温度为被调参数,DDC控制器计算回风温度传感器测量的回风温度与给定值比较所产生的偏差,按照预定的调节规律( P ID)输出控制信号调节空调机组冷/热水阀门的开度以控制冷热水量,使空调区域的温度维持在设定值,实现对空调系统的精确控制。由于目前大部分智能建筑集成管理系统软件中都储存了大量功能模式:标准控制、焓值控制、露点控制、NAVC控制、最佳启动、事件启动控制、工作循环、比例、积分、微分( P ID) 、自适应、顺序控制、时间启动控制,可以很方便地通过对DDC控制器的现场编程,并在其仿真软件上对空调系统进行功能仿真,根据模拟工况进行动态仿真,并可以对程序作进一步的修改直至达到空调系统的控制要求为止。此外,还可根据智能建筑集成管理系统提供的趋势评估,在BMS中央站就可以及时准确地分析历史资料及由历史资料推演的数据,做出对空调系统的趋势评估。该功能极具灵话性,操作管理人员可随意选取不同数据库中任意点和参数,实时刷新系统运行的趋势图。历史数据资料库的资料收集间隔也可用作趋势分析,使空调系统运行的趋势分析样本可以在1秒至24小时的范围中。
③采暖系统的节能控制
变频调速技术的应用：对于中、小供热采暖系统，多采用高位水箱定压或闭式膨胀水箱定压，补给水泵只起补水作用，水泵运行时间较短，电量消耗不大；对于大、中供热采暖系统，多采用补给水泵间歇运行定压和连续运行定压。间歇运行的定压水泵，由于水泵的启动电流较大，对电网有所冲击，但电量消耗较小；如果系统采用补给水泵连续运行定压方式，由于循环水泵常年在额定功率下连续运转，其电能消耗就相当可观。另外，当系统处于定压点下限值时，某些用户可能得不到供水，空气乘机而入，若不及时排除空气，当系统处于定压点上限值时，这些用户仍然得不到供水，出现室温达不到要求的问题。如果采用变频水泵进行系统补水定压，就可根据系统的压降和亏水情况变速运行，使得水泵的输入电功率减小，从而达到节电的目的。
水力平衡技术的应用：供热系统的供热效果好坏，直接由供热系统的水力工况和热力工况所决定。供热系统普遍存在的冷热不均现象，正反映了供热系统热力工况的失调；而热力工况的失调，又基于水力工况的失调，亦即供热系统流量分配不均所致。平衡阀就是以改变阀芯的行程来改变阀门的阻力系数，达到调节流量的目的。平衡阀与普通阀门的不同之处在于阀体上有开度指示，开度锁定装置及两个测压小阀。在管网平衡调试时，将专用智能仪表与被调试的平衡阀测压小阀联接后，就能显示出流经阀门的流量值，向仪表输入该平衡阀处要求的流量值后，仪表经计算分析，可直接显示管路系统达到水力平衡时该阀门的开度值。以前大部分热力站没有有效的调节循环水量的手段，管线的水力失调严重，使得热力站的二次水系统普遍处于小温差大流量运行状态，加强二次水系统的水力平衡调节，尽可能用较小的流量来保证用户尤其是末端用户的正常用热需求，可以有效地避免电能、热能的浪费。安装流量调节阀使管网水力平衡，加大供回水温差，降低热耗，取得了很好的社会效益和经济效益。
④热泵技术
热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置
作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷设备相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。
热泵在工作时，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，通过传热工质循环系统提高温度进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分，因此，采用热泵技术可以节约大量高品位能源。
具体工作过程：过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量，蒸发成气体媒体；蒸发器出来的气体媒体经过液压缩机的压缩，变为高温高压的气体媒体；高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体；高压液体媒体在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒体，进入蒸发器，循环最初的过程。
热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀；换热储水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。冷媒（工质）在蒸发管内吸收环境空气中的热量，通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量，加热水箱中的水。
目前在市场上广泛出现的家用冷暖空调器上，就已经广泛地应用了热泵制热，其制热系数已高达3 以上。那么，利用热泵的原理来制取热水，消耗一度电所获得的热水，比普通电热水器消耗三度电所获得的热水还要多，这是传统热水器所不能企及的。
4.照明系统节能
在建筑规划和单体设计中要充分考虑利用自然采光; 合理设计照明点; 采用高效节能的照明设备; 要设计相应的照明节能控制措施。
①节能灯具
链接至绿色照明工程
②合成照度控制
采用感光装置检测照明区域的自然光:当采光不足时利用灯光进行人工补偿,又可根据窗户或幕墙的远近程度来补偿照度,这样既充分利用了自然光,达到节能的目的,又可以提供一个不受季节与外界环境影响的比较稳定的视觉环境,满足舒适照明的要求,使眼睛不易疲劳。对于大型建筑,可根据日光对室内的影响程度划分成若干个照明区域,在每个区域内依据照明负荷或面积分成不同的供电回路,以取得最佳效果。
③定时控制
建筑物内部的有规律的使用场所的照明可以分成若干组,每组均受照明控制器的控制,用软件编程的方式使各组照明灯具按预定的时间自动开启、关闭,例如楼梯间、走道。电梯、厕所等公共区域的照明灯具可以采用预先设定时间段,根据各自的具体使用情况按时开启或关闭照明灯具。
④人员活动检测控制
一些公共区域如电梯前室、楼梯、通道等,往往没有人时也是灯光长明,可以利用智能型人员活动探测器,控制灯具开启和关闭:当有人到达时,探测器发出信号,打开该区域的照明灯具;一旦人离开该区域,控制系统按预先设置的时间延时,自动切断该区域的照明或使其照度维持在最低限度。
5.可再生能源在建筑中的应用
①利用太阳能的建筑
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。我国幅员辽阔,有着非常丰富的太阳能资源。利用太阳能的建筑可分为主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑。主动式太阳能利用由于设计复杂,造价高,很少应用于建筑设计。而被动式太阳能建筑因为被动系统本身不消耗能源,设计相对简单,是建筑利用太阳能的主要方式。
②利用风能的建筑
风能是地球上重要的能源之一,风能的利用有风力发电和利用风能促进室内换气通风等方式,而后者是建筑利用风能的主要方式。风能的利用与建筑内部平面和空间组合及建筑形态密切相关。水平通风即人们通常所说的“穿堂风”。利用建筑在迎风面和背风面的空气的压力差在建筑内部产生空气流动,降低表面温度,促进室内气流循环,改善室内热环境,满足人体舒适度。
③利用地热的建筑
利用土壤的蓄热性能,在建筑物与室外环境之间设置一定厚度的土壤作为维护结构,或利用地形把土壤作为建筑的依托,可以在建筑与室外环境之间形成一个过渡区域,一方面减少外界不利环境对建筑室内温度的影响,另一方面,可以防止室内热量向外散失。在地下埋设一定截面的管路系统,通过空气热压通风和风压通风,将室外空气引入室内,利用土壤的恒温和恒湿性能,使空气保持恒定的温度和湿度,调节室内微气候。
国内发展和应用现状
1.国内建筑节能现状
节能是我国的国策，建筑节能是节能中的重中之重，应该列为我国建设工作中的重要位置。建筑能耗在我国整个能耗中的地位也越来越重要。1996年中国建筑年消耗3．3亿吨标准煤，占能源消耗总量的24％，到2001年已达到3．76亿吨，占总量消耗的27．6％，年增长比例千分之五；随着建筑业的高速发展和人民生活质量的改善，建筑能耗占全社会总能耗的比例还会继续增长。据有关数据显示，我国当前的房屋建设规模堪称世界第一。目前全国房屋数量有400亿平方米左右，房屋建筑规模看来已超过所有发达国家，仅去年一年房屋竣工面积是19．7亿平方米，这几年差不多都是接近这个数字。而据预测，到2010年，我国房屋总建筑面积将达到519亿平方米，其中城市171亿平方米。然而，截至到去年，我国节能建筑的总面积还只有2．3亿平方米，在每年近20亿平方米的竣工面积当中，只有五六千万平方米是节能建筑，只占3％左右，也就是说有97％属于高耗能建筑。
我国建筑能耗高于发达国家，主要表现在建筑物保温与供热系统状况差，如我国供热系统的综合效率仅为35％到55％，远低于先进国家80％左右的水平。建筑节能由于直接关系到国家资源战略和可持续发展战略的实施，随着我国城市化进程不断推进，城镇建设将保持高速发展，人民生活水平不断提高，根据发达国家经验，建筑能耗在未来商品总能耗中所占比例将上升到35％左右，也就是说，建筑消耗了三分之一多的能源，对我们国家来说，这个比例恐怕还要高。江苏省徐州煤矿每年产煤量在1300-1500万吨，折成标煤1000多万吨，单从2002年全省城镇新建住宅2500万平方米来测算，如果全部执行节能设计标准，每年可以节能6．6亿千瓦时，相当于节约近27万吨标煤，至2009年，仅住宅建筑节能所节约的能耗就相当于徐州煤矿当年的产煤量，这个数字是相当惊人的，也是鼓舞人心的；同时还可以减少大量的二氧化碳、粉尘等污染排放，其经济效益、环境效益、社会效益都十分显著。由此可见，建筑节能的意义十分重大。
2004年11月25日，经国务院同意，国家发展和改革委员会发布了我国第一个《节能中长期专项规划》。规定中指出，“十一五”期间，中国新建建筑要严格实施节能50％的设计标准。其中，北京、天津等少数大城市率先实施节能65％的标准。发改委环境和资源综合利用司司长赵家荣当日在新闻发布会上说，我国将全面展开供热体制改革，在各大中城市普遍推行居住及公共建筑集中采暖按热表计量收费，在小城市试点。鼓励采用蓄冷、蓄热空调、节能门窗，加快太阳能、地热等可再生能源在建筑物的利用。虽然我国已经陆续颁布了全国各气候区建筑节能50％的设计标准，但全国城市每年新增建筑中达到节能建筑设计标准的不到5％。我国目前单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2-3倍。赵家荣说，由于集中供热比分散小锅炉供热效率提高50％，到2010年，中国城市集中供暖普及率争取由2002年的27％提高到40％。
国外发展和应用现状
1.国外建筑节能的实施状况
英国
英国政府从1986年开始制订国家节能计划，将建筑节能由低到高分为10个等级。该计划执行的初期遇到的最大障碍是开发商和建造商因节能而增加住宅的造价，从而影响普通购房者，尤其是低收入家庭的购房。但是这部分增加的造价，换来的却是长远的经济效益。按新标准设计的节能型建筑比传统建筑在能量消耗上的花销要减少75％。
政府在强制执行节能计划时，一方面考虑不同阶层购房者的心态，另一方面强调就地取材解决节能材料，减少运输费用，尽可能降低建筑成本。因此，英国各地根据国家节能计划因地制宜地制订政策，推动了建筑节能工作的开展。
经过多年努力，目前英国的新建建筑基本上都达到了最高节能等级的要求，并且建筑的内部舒适程度也因节能构造得到了明显的提高。
目前英国建筑的窗子上部、阳台门上部和外墙上都有不太显眼的进风器，这是近二十年来在发达国家推行的建筑新风系统。这种“房屋呼吸”概念，通过对通风量的控制，形成室内外正负压差，让新鲜空气先进入主要居室，然后经过卫生间和厨房，将污浊空气排出室外。
瑞典
瑞典一直十分重视建筑配件的标准化问题，1967年就制定了《住宅标准法》，并规定使用按照瑞典国家标准制造的材料配件来建造的住宅项目能获得政府的贷款。
瑞典的工业化标准和“模数协调基本原则”涉及建筑的各部分，如浴室设备、厨房水槽、窗框、窗扇等等。瑞典三层固定玻璃窗扇中间带百叶，可在关闭的情况下通风。
美国
美国的建筑与中国的建筑在形式上有很大的差别。美国人口约2.5亿，目前建筑自有率为66％，人均居住面积59平方米，居世界榜首。美国的建筑几乎全部为三层以下。在很多州的法律中有明确规定，若要盖三层以上的建筑，要经过非常繁杂的审批手续。
由于住房是美国家庭的重要组成部分，而且又是采取分户供暖措施，所以房屋本身的节能水平是一个非常重要的指标，建筑节能甚至成为了一些家庭购房的首要指标。也就是说，建筑节能是一个非常市场化的指标，虽然这其中政府的标准起了相当的作用，但这并非绝对。在美国，普通住宅的交工是不需要政府验收的，房屋承建商自检验收很重要，住户验收签字更重要，房屋质量主要依靠房屋承建商对信誉的高度负责和重视来保障。
供应商信息
节能玻璃：德国莱宝、美国BOC公司、英国皮尔金顿公司、美国PPG公司、法国圣戈班公司、美国ATOFINA公司、美国的3M、威邦V - BEST、爵士JOI2NNS、强生Johnson、乔邦JOE. BOND、日本三箭公司、深圳南玻、上海耀皮集团、秦皇岛耀华玻璃股份有限公司、江苏晨光涂料有限公司
经典案例
人和名苑建筑节能的实例
①小区工程概况
人和名苑位于哈尔滨市人和街、永和街、新永和街及人和胡同围成的区域内。北邻马家沟河及儿童公园,环境优美。小区共有A、B、C、D、E ,五栋楼,其中A、B 栋为高层住宅共30 层(1～3 层为商服) ,C、D、E 为七层普通住宅。总用地面积为314公顷;总建筑面积: 186 ,118.00m2 ;住宅总建筑面积为146 ,891.92m2。
②小区节能设计原则
根据地区气候条件,小区规划与单体建筑设计首先是选择适宜的建筑朝向和日照间距,组织好室内外的自然通风,充分利用自然能源,减少采暖系统的耗热量,有效降低建筑的实际采暖能耗。建筑物,外轮廓少凹凸,体型系数≤0.30。个别起居室的窗墙比不大于0.3，整幢建筑外墙成面上的窗墙比不大于0.35。推广应用被认定为国家推广计划的地方建材与新技术,选择合理的外围护结构构造技术。推广应用被认定为国家推广计划的节电技术,选择能效比较高的采暖设备。通过建筑围护结构的保温隔热性能等建筑措施节能约30 % ,通过提高采暖、空调等电器设备的效率和管理水平节能20 % ,达到节能50 %。
③小区建筑节能措施
住宅采用大进深,减少建筑面宽和尽可能避免凹凸过多段形式,保证建筑体型系数小于国家行业标准规定的0.30 ,表1为住宅的体型系数值。由于有效地控制了建筑外表面积,为建筑节能创造了有利条件。外窗,A、B 幢采用单框双玻实木窗, 传热系数2.5W/ (m2•k) ,C、D、E 幢采用双框三玻实木窗(中空玻璃) ,传热系数为2.0W/ (m2 •k) ;窗墙比,A、B 幢南向0.26 ,东西向0.27 ,北向0.24 ;C、D、E 幢由于采用了热阻比较大的保温窗,所以增加了冬季室内日照,在南向、东西向均加大窗墙比,甚至大于标准要求的0.35 ,但北向仍保持较小的窗墙比。详细见表1。
外墙主材,A、B 幢采用200 厚页岩陶砾混凝土,外挂100厚苯板,C、D、E 幢外墙采用240 厚废渣砖,外挂60厚苯板。苯板外为8mm厚1∶3 水泥砂浆层贴外墙面砖。其热工性能(见表2)均大于行业规定的限制值。此外在容易产生热桥的部位以及门、窗洞口周边,甚至阳台底面、立面都采取了保温措施,楼梯间密闭门窗并采暖,足见其周到细致之处。墙体热工性能详见表2。
屋面为现浇混凝土板,上铺100 厚苯板保温层。与传统的水泥珍珠岩相比,不仅可以减少屋面计算荷载,还能够提高了保温效果。其热工性能大于行业规定的限制值。详见表3。
采暖系统采用低温辐射电热膜供暖技术,这也是国内第一次大面积用这一新技术。该技术以电力为能源,以电热膜为发热体,将大部分热量以辐射的形式送入房间,使墙壁、家俱升温,然后再通过对流换热加热空气,其综合效果优于传统的对流换热,尤其是配以独立的温控装置,使其具有恒温可调、可靠、经济、舒适等显著特点。电热膜安装在棚顶,棚下做轻钢龙骨吊顶,石膏板面层,厚度为60mm。
④小区建筑节能效果及社会经济效益分析
人和名范小区住宅采用了专门的节能设计和多项节能措施后,有效地减少了建筑物耗热量。哈尔滨工业大学受哈尔滨市墙改办委托,对其D栋康和居进行了有关建筑节能的测试,根据其外围护结构传热系数测试结果,计算出其实际耗热量指标为17.02W/ m2 ,满足哈尔滨地区外围护结构耗热量指标不超过21.9W/ m2的要求,与普通住宅24.64W/m2耗热量指标相比降低了30.92 % ,完全达到了在外围护结构节能30 %的目标。
有了外围护结构有效的保温性能后,高效率的低温辐射电热膜供暖技术的应用使小区最终达到并超过节能50 %的目标。在小区竣工后的第二个采暖期,2000至2001年虽然遇到哈尔滨地区罕见的低温天气,但小区住宅内却温暖宜人,住户在家中还可以根据天气变化和自身要求调整室温的高低。经过对各户耗电量的实际测算,采暖期单位使用面积平均采暖耗电量为56.50kwh/ (m2•年) 。按现行电价0.399元/度计算时,单位面积的采暖费为22.54元/ m2。比现行规定的包烧费31.15 元/ m2 降低27.64 %如果再考虑政府鼓励用电给予的阶梯电价政策以及对集中式电采暖设备的优惠,其优势更明显。
人和名苑节能建筑,不仅达到国家有关节能50 %的目标,且取得了显著的效益。首先,不建锅炉房和相应的储煤场,少占地1500m2 ,节约了土地;每个采暖期少耗水量21000t左右,节约了宝贵的水资源;少排二氧化碳83t ,烟尘36t ,减少工作,无跑、冒、滴、漏之忧,无意外伤害之险,业主管理减负;室内卫生条件好,均匀传热、保持恒温、空气清新,电热膜不占使用面积,扩大了室内面积,更便于设计落地窗和外立面的变化,给设计者更大的选择余地和发挥空间。
参考文献
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