绿色建筑中的节能与能源利用浅析.doc

1、绿色建筑中的节能与能源利用浅析摘 要：阐述了发展绿色建筑产业的必要性，着重介绍了绿色建筑的节能与能源利用评价方法，指出了现阶段我国发展绿色建筑节能技术关键点，最后对我国发展绿色建筑产业提出了几点建议。 关键词：绿色建筑：节能：能源利用 1 发展绿色建筑产业的必要性 建筑本身就是能源消耗大户，同时对环境也有重大影响。据统计，全球有 50%的能源用于建筑，同时人类从自然界所获得的 50%以上的物质原料也是用来建造各类建筑及其附属设施。尽管诸如道路，桥梁，隧道等不能以绿色建筑去衡量，但是居住区，办公大厦，公寓等对资源的利用时周而复始的。另外，建筑引起的空气污染，光污染。电磁污染占据了环境总污染的 1

2、/3 还多，人类活动产生的垃圾。其中 40%为建筑垃圾。 当前，我国正处在经济快速发展时期，人们对高水平的生活的追求越来越强烈，这种消费升级使得人们对建筑的要求越来越高，人均耗能也越来越高，产生的二氧化碳废弃物越来越多，这与全球倡导的保护环境理念相违背。在我国的能耗结构中，建筑占据了大约 1/4：用电结构中，建筑用电也占据了约 1/4。随着我国城镇化的高速发展，建筑能耗占社会能耗的比重快速增长。据估算，至 2020 年我国建筑能耗将达到 10.89 亿十标准煤，也意味着产生 20 亿 t 二氧化碳。 发展绿色建筑产业，改变传统建筑材料的生产和使用方式，发展新能源和绿色建材等绿色环保资源，将大大

3、缓解地球温室效应产生的压力，也极大的保护了其他资源。 2 绿色建筑中的节能与能源利用评价 建筑热工设计和暖通空调设计的优劣对建筑能耗的影响很大。我国分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和 5 个不同的建筑热工设计分区，除温和地区外，建设部颁布实施了分别针对各个建筑气候区居住建筑的节能设计标准。建设部颁布的居住建筑节能设计标准要求的节能率为 50%，即在保持相同室内热环境条件的前提下，要求新建和改扩建的居住建筑的采暖和空调能耗降低一半。一些省、市根据当地建筑节能工作开展的程度和经济技术发展水平，制定了节能率高于 50%的地方住宅建筑节能设计标准。节能是绿色建筑必须具备的特征之一。 判断节能设计

4、是否达标，现行的建筑节能设计标准大都提供两条并行的路径，一条是直接判断相关的一系列性能参数是否符合要求，称之为硬技术，硬技术主要包括： 1）高性能围护结构部件。 2）高效、节能的冷热源系统。 当采用集中空调系统时，所选用的冷水机组或单元式空调机组的性能系数、能效比符合现行国家标准公共建筑节能设计标准GB50189 中的有关规定值。对于用电驱动的集中空调系统，冷源（主要指冷水机组和单元式空调机）的能耗是空调系统能耗的主体，因此，冷源的能源效率对节省能源至关重要。性能系数、能效比是反映冷源能源效率的主要指标之一，为此，将冷源的性能系数、能效比作为必须达标的项目。 冷水机组能效限定值及能源效率等级G

5、B 19577、 单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级GB 19576 等三个产品的强制性国家能效标准，根据能源效率将产品划分为 5 个等级，目的是配合我国能效标识制度的实施。能效等级的含义：1 等级是企业努力的目标，2 等级代表节能型产品的门槛（按最小寿命周期成本确定） ，3、4 等级代表我国的平均水平，5 等级产品是未来淘汰的产品。 采用集中采暖和（或）集中空调机组向住宅供热（冷）的住宅，用户需支付采暖、空调费用。作为收费服务项目。用户应能自主调节室温，因此应设置用户自主调节室温的装置；收费与用户使用的热（冷）量多少有关联，作为收费的一个主要依据，计量用户用热（冷）量的相关测量装置和制

6、定费用分摊的计算方法是必不可少的。 3）高效的暖通空调设备及先进的系统形式。 4）太阳能热水系统、太阳能电池发电系统、被动式太阳房、太阳能制冷与空调。 5）沼气、地下蓄能。 6）污水废热利用。 7）风能发电机。 另一条路径是通过复杂的计算。证明能耗被控制在规定的水平，称之为软技术。软技术包括： 1）先进的设计理念和方法。 2）利用设计专用计算机模拟软件进行精细设计（热岛、建筑热工、风场、日照、采光、通风） 。 建筑能耗模拟的发展开始于 20 世纪 60 年代中期，一些学者采用动态模拟方法分析建筑围护结构的传热特性并计算动态负荷。20 世纪 70 年代的全球石油危机之后，建筑能耗模拟愈来愈受到重

7、视，同时随着计算机技术的飞速发展，使得大量复杂的计算成为可能。因此在全世界出现了一些建筑能耗模拟软件，包括美国的 BLAST、DOE-2，欧洲的 ESP-r，日本的 HASP 和中国的 DeST 等。20 世纪 90 年代，一方面建筑能耗模拟软件不断的完善，出现了一些功能更为强大的软件，例如 EnergyPius，一方面建筑能耗模拟的研究重点逐步从模拟建模向应用模拟转移，即将现有的建筑能耗模拟软件应用于实际的工程和项目，改菩和提高建筑系统的能效和性能。建筑能耗模拟可以应用于两种类型的建筑：新建建筑和既有建筑。对于新建建筑，通过建筑能耗的模拟与分析对设计方案进行比较和优化，使其符合相关的标准和规

8、范，进行经济性分析等：对于既有建筑，需要进行建筑能耗的模拟和分析计算基准能耗和节能改造方案的能耗等。美国绿色建筑标准优化能耗性能中定义了三种评估建筑能耗性能的方法，建筑能耗模拟就是其中之一。因此对于绿色建筑设计和建筑节能改造来说，建筑能耗模拟都是非常重要的支持工具。 3 我国绿色建筑节能技术的关键点 我国目前正处于发展中国家阶段，对于世界上先进绿色建筑节能技术我们不能完全照搬照抄，应寻找符合本国国情的建筑节能技术。笔者认为有以下几个关键点： 1）应采用产出投人比高的技术，而不是盲目采用投入高的技术。 2）应重视软技术而不是偏重硬技术。充分、严谨的方案论证，精心的设计是绿色建筑节能的保证。如果忽

9、略了这一点，再贵的设备也难以发挥作用。软技术应用流程图如下 软技术实现的核心是建筑能耗模拟软件。如前所述，国内外已经有相当多较为成熟而且容易获得的建筑能耗模拟软件。国内，清华大学开发的 DeST 软件是建筑环境及供热通风空调（HVAC）系统模拟的软件平台，该软件平台将现代模拟技术和独特的模拟思想运用到建筑环境的模拟和HVAC 系统的模拟中去，为建筑环境的相关研究和建筑环境的模拟预测、绿色建筑节能评估提供了方便实用可靠的软件工具。国外，EnergyPlus是由由美国能源部（Department of Energy，DOE）和劳伦斯伯克利国家实验室（Lawrence Berkeley Nation

10、al Laboratory，LBNL）共同开发。EnergyPIus 是一个全新而且向全世界免费的软件，它不仅吸收了传统的建筑能耗模拟软件 DOE-2 和 BLAST 的优点，并且具备很多新的功能。 3）研究表明：建筑能耗特性的 30%以上取决于建筑设计阶段。因此需要改变传统的设计流程：构想、总体设计、细节设计、建筑，绿色建筑的设计应该由开发商、业主、建筑使用者、其它专业工程师、政府建设部门、设备材料供应商和建筑工程师共同决策完成。 4 结束语 在新时代绿色建筑节能设计中应以提高生活舒适性、人体健康、节约能源及降低污染为设计出发点，通过各种软技术和硬技术来达到节能的目的。新时期的绿色建筑节能设计应该由开发商、业主、建筑使用者、其它专业工程师、政府建设部门、设备材料供应商和建筑工程师共同决策完成。