建筑节能与热泵技术施工组织设计方案Word格式文档下载.docx
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预计到2010年底,全国房屋建筑面积为519亿平方米,其中城市171亿平方米;
估计到2020年底,全国房屋建筑面积为686亿平方米,其中城市261亿平方米。
就拿住宅建筑来说,过去几年,我国每年新建建筑16-19亿平方米,其中城市住宅4-6亿平方米,公共建筑3-4亿平方米,市场12亿平方米。
住宅产业每年达到4000亿元左右的规模,直接拉动GDP上升2%,2003年超过1万亿元。
今后5-10年仍将保持这一势头。
随着GDP的不断上升,空调、采暖和热水供应设施便成为人民生活的必需品。
一般统计,当某地区的人均GDP达到4000美元时,空调、采暖和热水供应设施便成为人民生活的必需品,就像水、电、煤气一样成为建筑物的基本设施之一。
而我国沿海经济发达地区的城市和经济特区,在1999年的统计数字表明,人均GDP已达到2000美元,按照这些城市GDP每年10%以上的增长率,只需6年时间便可达到4000美元,即达到上海和深圳2000年的水平(上海2000年的人均GDP已达到4180美元,2007年时,可达8000美元)2003年我国经济发展已实现人均1000美元,是经济发展的一个重要里程碑,标志我国又进入了一个新的发展阶段,为2020年全面实现小康社会建设发展目标开了一个好头,同样也为中央空调、集中采暖、家用/商用中央空调和热水供应事业的发展带来了良好的机遇。
2.当前空调、采暖与热水供应事业面临的挑战
经济的快速发展,建筑业的快速发展给空调与热水事业带来了良好的机遇,但对能源的需求越来越大,能源安全问题越来越突出。
我国能源的短缺,已成为经济发展一个重要的制约因素,也使得空调、采暖和热水供应事业的发展面临着严峻形势和挑战。
我国是一个人口多,自然资源少,能源缺乏的国家。
我国石油储量仅是世界总储量的1.8-2.34%,天然气的储量是世界总储量0.7-1.2%,煤的储量是世界总储量的10.97%.以平均水平计,我国的水资源是世界平均水平的1/4,人均2200立方米;
我国石油可开采的储量仅为世界平均水平的1/9;
天然气是1/23;
煤炭稍高一些,约为1/2.当前空调能源紧张具体体现在电力用户侧,造成买得起,用不起(运行费用高),不能用(电力供应缺乏)如不搞节能的建筑(即少耗能的建筑,或者不用空调与采暖的建筑),节能的空调系统与热水供应系统,到时候,会出现没有那么多的能源(电力)供给,而且运行费用很高。
我国能源发展面临严峻形势和挑战表现为:
2.1我国经济的增长还没有走出高增长、高消费、高污染的模式,能源(资源)浪费巨大。
同样1美元产值(GDP)的能耗,我国是世界水平的5.9倍;
是美国的4.3倍;
是日本的11.5倍,生态环境破坏严重;
我国电力供应矛盾日益突出,而夏季空调和冬季采暖是造成电力负荷峰谷差最主要的原因。
2002年全国各电网空调制冷负荷共达4500万千瓦,相当2.5个三峡电站的满负荷出力;
2003年因空调用电负荷太高,至少有10个省市不得不拉闸限电,2004年全国有27个省市严重缺电。
2004年夏季高温全国电力供应的缺口达到3000万千瓦。
2.2城市化的加快增加了对能源的需求。
我国城市化率从改革开放初期的18%上升到40.5%,城市由193个发展到662个,到2020年全国有约57%的人口为城镇人口,总数达8.28亿,比2002年增加了3.26亿。
未来一个时期,农村人口向城市大量转移是必然趋势。
城镇人口平均年消耗能源为农村的3.5倍。
如果城市化水平提高一个百分点,意味着将增加1300万城市人口,建筑物的增加和居民消费结构的升级增加了对能源供应的压力。
2.3建筑耗能日益突出。
建筑耗能从1978年占社会总能耗的10%,到1996年,我国建筑年耗能3.35亿吨标煤,占总能耗消费的24%,上升到2001年约占整个社会总能耗的27.8%.21世纪头20年,是我国建筑业的鼎盛期,2020年全国建筑面积将接近2000年的2倍。
目前我国每年建成的房屋达16~19亿㎡,超过各发达国家年建成建筑面积的总和,可是不仅已有的388亿㎡建筑中95%左右仍属于高能耗建筑,新建建筑中,仍有95%为高耗能的建筑,真正节能建筑仅有2%.我国单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的3倍以上,以北京为例,占5%的大型公共建筑消耗的能源占全市建筑总能耗的50%.按照目前建筑能耗水平发展,到2020年,我国建筑能耗将达到10.89亿吨标准煤,超过2000年的3倍;
问题相当严重,情况十分紧迫。
2.4空调、采暖和热水供应本身的能耗巨大,但节能的潜力也很大。
当前全国夏季空调负荷已达到4500万千瓦。
据估计,采暖供热的能耗占建筑能耗的60%.由于设计不合理,大部分无法实施分户的热计量和分户控制所需的室温;
管理不科学,运行前调试不到位,存在供热系统严重水平失调(即使装了平衡阀,但仍有80%未经过调试),室内采暖系统严重垂直失调,外管热损失巨大,楼房上层房间过热(用户不得不开窗降温),上下温差达8℃以上,造成热量大量浪费。
据北京的调查统计,2004年冬季采暖的能耗(25.3公斤标煤/平方米),与上世纪80年代持平,提倡节能20多年来,没有明显的效果。
我国居住建筑中生活热水供应的能耗也是一个很大的数字。
据统计,生活热水的耗能量,约占整个民用建筑能耗的20-30%.其中商业建筑生活热水的能耗量占其总能耗量的10-40%,具体来说,写字楼热水能耗占总能耗的2.7%;
商场占10.7%;
饭店占31%;
医院占41.8%.估计目前我国城镇人口达5亿,以每人每日用25升到35升热水,那么全年生活热水的总能耗是1750亿度到2450亿度电。
如果再不搞节能的话,全国人民凡能用空调的,都用空调,能采暖的,都采暖,城镇人口都有热水供应,都要达到高标准的要求的话,我国仅有的资源和能源是供不上的。
为了缓解电力紧张状况,国务院已开展为期三年的“资源节约活动”,上海市已率先倡议出台了一些节能措施,首都北京也在响应。
我国为了解决电力供应不足的问题,也拟多发展一些核电站,拟再建20多个大型核电站,但其总发电量,也仅占全部发电能力的4%.到2020年我国的GDP要翻两翻,而我国的能源工业仅能达到翻一翻的水平,那么,另一半,除非大量进口(2004年我国原油的进口量达1.2亿吨,对外依靠程度达57%),只有靠节能的办法来解决。
空调用电目前已占我国全部发电量的18%,由此可见,制约我国空调采暖和热水供应事业发展的重要因素是能源短缺,因此,建设部2005年工作要点中将“依靠科技进步,推进资源能源节约”列为重点,而引进国际科技资源,推广建筑节能新技术十分重要,要大力发展节能节地型住宅和建筑。
3.建筑节能的途径
鉴于当前能源紧缺的状况,我国政府制定了“能源开发与节约并重,近期将节能放在优先”的战略。
建设部下令,今后建筑节能,要在目前的建筑耗能的基础上节约50%以上,又规定,其中的一半(25%)由建筑本身来解决,而另一半(25%)要靠建筑设备工作者来解决。
建筑本身节能与建筑设备系统的节能密不可分。
如果没有建筑结构的可靠的节能措施配合,光靠空调、采暖系统和热水供应系统来节能是不可能彻底解决到2020年能源短缺对我们的制约。
建筑节能的工作分两大方面:
3.1建筑物本身的节能
对于建筑节能的要求,从上世纪80年代起,我国建设部就着手开始抓“建筑节能”的问题。
1980年国家颁布了《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)(JGJ26-86),该标准要求在1980-1981年的设计水平上,节能30%,其中房屋节能20%,采暖节能10%.1996年出台了“北方(严寒、寒冷)地区居住建筑节能设计标准”(JGJ26-95),2001年建设部颁布了我国《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,2003年又推出了我国《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》。
这样,要求全国各气候区的居住建筑节能50%的标准全部下达。
而北京市更进一步提出节能65%的强制性规定。
目前已有许多房地产开发公司着手营造“节能建筑”,例如锋尚、朗诗、Moma等公司,他们推出了号称“不用空调和采暖”的建筑,大大改善建筑物外围护结构的保温绝热性能;
尽量减少建筑物外墙和窗户的面积;
利用大自然的能源和热泵热回收技术。
不仅如此,从广义的节能观点出发,还尽量利用可再生的建筑材料,大大减少了建筑物的能耗。
具体来说,采用下列措施:
3.1.1智能化的外遮阳技术。
采用外遮阳,可以大大减少夏季空调的制冷能耗(与内遮阳相比,约下降83%.具体来说,采用可调式隔热金属卷帘)
3.1.2尽量缩小外墙和外窗的面积。
有的房产开发项目中,由于设计合理,外墙面积比同体量的建筑减少30%,外窗减少40%,仍能保持良好的采光要求。
3.1.3高效外墙保温体系。
外墙保温比内墙保温更有利于建筑结构的稳定性,避免室外环境温度对建筑结构的形变影响,保护建筑结构主体。
外墙采用铝箔复合聚苯板,传热系数不大于0.4W/k.㎡,严寒和寒冷地区以硬泡聚氨酯板保温。
还可以采用ECI陶瓷隔热保温涂料。
3.1.4高效隔热保温防水屋面技术与构造设计。
用硬泡聚氨酯、挤塑聚苯板、膨胀聚苯板为主要保温材料,在严寒和寒冷地区做成不同厚度的保温复合屋面,其热阻可达1.58-3㎡.k/W;
在炎热地区可采用中空板做成中空屋面。
3.1.5高效门窗技术与构造设计。
窗框采用保温性能好的塑钢或ALUK三腔断热铝合金,窗玻璃采用高透光率Low-E中空玻璃,玻璃K值在1.35W/k.㎡.
3.1.6混凝土楼板辐射制冷/采暖系统。
在楼板中或天棚中埋设塑料盘管,冬季通入28℃热水对房间进行辐射采暖;
夏季通入19℃冷水对房间进行辐射供冷。
冷热辐射温度接近或等于室内舒适温度的上下限。
部分热水还可以利用太阳能集热板来解决。
3.1.7外围结构采用物态相变蓄热材料,能量活性建筑基础以及尽量避免冷桥结露的构造技术。
节能建筑中除采用上述的措施外,仍须保证室内空间必要的新风供应,因此,有的节能建筑中加设了健康新风系统。
在目前的节能建筑中,要求暖通专业所做的是设计高效健康新风系统和提供楼板辐射制冷/采暖系统和新风系统必要的冷热源。
3.2建筑物空调采暖热水供应系统的节能
建筑物除建筑、结构外,其他附属建筑设备专业很多,包括空调、采暖、给排水、消防、热水供应、通信网络、电力供应、灯光照明、燃气供应、电梯等,在节能方面都可以有所作为。
这里,仅就空调、采暖、热水供应的范围提出节能的途径:
3.2.1首先,空调采暖热水供应的节能,离不开建筑物本身的节能措施,如果建筑物外围护结构的冷热损失能降低一半,那么,空调采暖系统就可以大大缩小,消耗的能量大大减少。
3.2.2其次,设计建筑物之初,应该对空调采暖热水供应的能量利用上作统筹考虑,即夏季可以利用空调主机的冷凝热,来解决热水供应;
冬季要寻找低价、来源方便的辅助热源(例如利用太阳能、雨水、建筑中水、土壤等),来解决采暖和热水供应。
3.2.3开发带有蓄热功能的热水采暖与生活热水供应系统,这样可以充分利用夜间低价的谷电,减少白天高峰的用电;
3.2.4开发、研制和选用高能效比的冷热水机组(关于提高空调主机能效比的问题,2004年9月国家正式出台有关“空调机组能效”的国家标准,限定了房间空调器、单元式空气调节机、冷水
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