建筑节能领域的九大前沿“姿势”

发布时间:2019/3/06 10:22:00

        建筑节能始终与人类对建筑的需求紧密相连,在发达国家,建筑节能经历了三个阶段。
第一阶段:在建筑中节约能源,单纯地抑制需求,减少能耗量。
第二阶段:在建筑中保持能量,减少热损失。
第三阶段:提高建筑中的能源利用,即是积极意义上的节能。
       以上第一阶段和第二阶段是高能耗的阶段,第三阶段则高能量效率,可大量利用可再生能源和新能源。
 

 
 
        建筑节能的重点应从建筑本体和建筑设备领域发展建筑节能的创新技术。这包括在建筑围护结构保温技术方面,采用高效节能建筑新材料、外墙外保温技术、高效保温门窗和热反射保温隔热技术等。高效建筑绝热材料的使用和复合墙体的不断推广应用,如:墙体采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨脂泡沫塑料、聚乙烯塑料等新型高效保温绝热材料以及复合墙体,降低外墙传热系数;在门窗保温方面,控制窗墙比(指窗户面积与窗户面积加上外墙面积的比值)、增加窗玻璃层数、增设保温窗帘以及使用门窗封条等技术措施,也逐步在建筑中推广应用;在南方地区和夏热冬冷地区,屋面采用遮阳隔热技术等。另外,通过综合考虑建筑物的通风、遮阳、自然采光等,可对建筑围护结构进行优化集成以实现节能。如:双层幕墙技术是中间带有可调遮阳板且可通风的方式,夏季可有效遮阳和通风排热,冬季又可使太阳光透入,减少供热负荷。
 
        在建筑设备所涉及的能量系统节能技术领域,采用先进供冷、供热系统和设备以及控制技术等积极推进了建筑节能的发展。包括:
 
1.计算机仿真与智能控制技术
        通过对供冷、供热系统实现优化运行节能控制,最大限度减少运行能耗。
 
2.热泵应用技术
        运用热泵原理利用低低品位热能资源,通过少量的高品位电能输入,实现低品位热能向高品位热能转移的一种技术,主要有空气源热泵技术和水源热泵技术。可向建筑物供热、供冷,有效降低建筑物供热供冷能耗,同时降低区域环境污染。
 

 
 
3.变风量空调技术
       变风量空调系统是一种节能的空调方式,整个空调系统可以随着负荷的变化调节总送风量,特别是在部分负荷运转时可以最大限度地减少风机动力消耗而节约能量;同时空调制冷机组也可按实际负荷需要运行,这也降低了能耗和运行费用;在考虑同时使用的情况下,空调系统的容量可以减少10%~30%左右。
 
4.新风处理及空调系统的余热回收技术
       新风负荷一般占建筑总负荷的30%~40%。变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量所需的供冷量少20%左右。新风量如果能够从最小新风量到全新风变化,在春秋季可节约近60%的能耗。通过全热式换热器将空调房间排风与新风进行热、湿交换,利用空调房间排风的降温除湿,可实现空调系统的余热回收。
 

 
 
5.辐射型供热节能技术
       地板辐射、顶棚辐射、垂直板辐射是辐射型供热的主要方式。它是一种对房间热微气候进行调节的节能供热系统,可避免吹风感,使人热感舒适。在有低温废热、地下水等可再生能冷、热源时,这种方式可直接使用这些冷、热源,省去常规冷、热源。
 
6.热电联产技术
       采用热电联合生产的方式,利用发电余热集中供热取代大量的、分散的、除尘效率很低的小锅炉供热方式,可大幅度地减少大气污染的排放量,有效地改善环境质量。与直接使用锅炉供热相比,热电联产提高了能源的利用率,可降低一次性能源消耗量10%~30%。
 
7.相变储能技术
       相变储能技术具有储能密度高、相变温度接近于一恒定温度等优点,可提供很高的蓄热、蓄冷容量,并且系统容易控制,可有效解决能量供给与需求时间上的不匹配问题。如:供热空调系统中应用相储能技术,是实现电网的“削峰填谷”的重要途径;在建筑围护结构中应用相变储能技术,可降低房间空调负荷。
 
8.太阳能利用技术
       太阳能一体化建筑是太阳能利用的发展趋势。利用太阳能为建筑物提供热水、冬季供热和夏季空调,同时可以结合光伏电池技术为建筑物供电。利用太阳能替代常规能源驱动空调系统,正日益受到世界各国的重视。
 

 
 
9.建筑能耗模拟分析技术
       该技术是在综合考虑气候条件、各种传热方式、建筑物的朝向、墙体材料的性能、门窗性能、建筑物的热惰性、各相邻房间藕荷传热、新风要求、用户的作息情况以及供热空调等各种建筑设备的选择和使用等因数的基础上对建筑物的能耗需求进行评估。它对建筑供热和空调系统的节能优化、现有建筑的节能改造、空调系统的运行管理有着重要的意义。