建環(huán)概論 第七講 建筑能源應(yīng)用工程概論

1、四川大學(xué)Sichuan University第七講建筑能源應(yīng)用工程概論建筑與環(huán)境學(xué)院2013.09建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專(zhuān)業(yè)概論四川大學(xué)Sichuan University第七講第七講 提綱提綱7.1 電能的應(yīng)用7.2 燃?xì)獾膽?yīng)用7.3 建筑新能源的應(yīng)用7.4 建筑節(jié)能專(zhuān)業(yè)概論專(zhuān)業(yè)概論四川大學(xué)Sichuan University7.1 7.1 電能的應(yīng)用電能的應(yīng)用 在建筑中電力能源的應(yīng)用主要是： 照明、設(shè)備照明、設(shè)備和和動(dòng)力設(shè)備動(dòng)力設(shè)備三種形式。 電發(fā)明于19世紀(jì)70年代，掀起了第二次工業(yè)化高潮。電力是由發(fā)電、輸電、變電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電力生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。電能是建筑中應(yīng)用最普遍的一種能

2、源形式，日常生活都離不開(kāi)它，如電視，電腦，冰箱，洗衣機(jī)，音響，電風(fēng)扇，家用空調(diào)，電暖氣等。四川大學(xué)Sichuan University7.17.1電能的應(yīng)用電能的應(yīng)用照明耗電照明耗電 現(xiàn)代建筑照明在隨處可見(jiàn)，許多照明已經(jīng)成為凸顯建筑或城市的個(gè)性，彰顯建筑的魅力的工具。 電光源，一般分為：1 熱輻射光源(如白熾燈、鹵鎢燈等)、2 氣體放電光源(如熒光燈、高壓汞燈、高 （低）壓鈉燈、金屬鹵化物燈和氙燈等)3 半導(dǎo)體光源三大類(lèi)(如LED燈)。四川大學(xué)Sichuan University7.1 7.1 電能的應(yīng)用電能的應(yīng)用設(shè)備耗電設(shè)備耗電 建筑設(shè)備能耗是指通過(guò)用電設(shè)備耗電，主要分為：機(jī)電設(shè)備、電熱設(shè)備

3、和電子設(shè)備。 四川大學(xué)Sichuan University7.1 7.1 電能的應(yīng)用電能的應(yīng)用動(dòng)力設(shè)備耗電動(dòng)力設(shè)備耗電 動(dòng)力設(shè)備主要是指以三相電的使用為主、依靠電動(dòng)機(jī)進(jìn)行傳動(dòng)的耗能設(shè)備。建筑中常用的動(dòng)力設(shè)備有電梯、集中空調(diào)機(jī)組、水泵等。 電梯 中央空調(diào)冷水機(jī)組 冷熱水泵四川大學(xué)Sichuan University7.2 7.2 燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)獾膽?yīng)用 氣是氣體燃料的總稱(chēng)，它能燃燒而放出熱量，供城市居民和工業(yè)企業(yè)使用。燃?xì)獾姆N類(lèi)很多，主要有天然氣、人工燃?xì)狻⒁夯蜌夂驼託狻?城市燃?xì)夤艿浪拇ù髮W(xué)Sichuan University7.2 7.2 燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)獠膳細(xì)獠膳膳梢苑譃椋?/p>

4、 分散式采暖和集中式采暖 燃?xì)獗趻觳膳癄t的分散式采暖原理圖 立式燃?xì)忮仩t和臥式燃?xì)忮仩t 四川大學(xué)Sichuan University7.2 7.2 燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)饪照{(diào)制冷燃?xì)饪照{(diào)制冷燃?xì)饪照{(diào)制冷應(yīng)用方式主要分為三種： 一是利用天然氣燃燒產(chǎn)生熱量的吸收式冷熱水機(jī)組，主要是燃?xì)庵比紮C(jī)燃?xì)庵比紮C(jī)； 二是利用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮式制冷機(jī)，主要是燃?xì)馊細(xì)饧矣每照{(diào)家用空調(diào)； 三是利用天然氣燃燒余熱的除濕冷卻式空調(diào)機(jī)除濕冷卻式空調(diào)機(jī)。四川大學(xué)Sichuan University7.2 7.2 燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)饪照{(diào)制冷燃?xì)饪照{(diào)制冷直燃機(jī)制冷+生活用水系統(tǒng)圖四川大學(xué)Sichuan Unive

5、rsity7.2 7.2 燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)獾膽?yīng)用炊事及熱水供應(yīng)炊事及熱水供應(yīng) 燃?xì)獯妒氯細(xì)獯妒轮饕萌細(xì)庠?，所謂燃?xì)庠?，是指以液化石油氣、人工煤氣、天然氣等氣體燃料進(jìn)行直火加熱的廚房用具。 燃?xì)鉄崴?yīng)燃?xì)鉄崴?yīng)以燃?xì)庾鳛槿剂希ㄟ^(guò)燃燒加熱方式將熱量傳遞到流經(jīng)熱交換器的冷水中以達(dá)到制備熱水的目的。 四川大學(xué)Sichuan University7.2 7.2 燃?xì)獾膽?yīng)用燃?xì)獾膽?yīng)用炊事及熱水供應(yīng)炊事及熱水供應(yīng)燃?xì)鉄崴鞯膬?nèi)部構(gòu)造圖四川大學(xué)Sichuan University7.3 7.3 建筑新能源的應(yīng)用建筑新能源的應(yīng)用 隨著能源問(wèn)題的日益突出，以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的替代能源越來(lái)越得到各國(guó)的重視

6、。我們把這樣的替代能源稱(chēng)為新能源。 包括太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能、地?zé)崮?、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面與深層之間的熱循環(huán)等。此外，還有氫能、沼氣、酒精、甲醇等，而已經(jīng)廣泛利用。中國(guó)可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源主要包括風(fēng)中國(guó)可以形成產(chǎn)業(yè)的新能源主要包括風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿龋悄?、生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?，是可循環(huán)利用的清潔能源?？裳h(huán)利用的清潔能源。四川大學(xué)Sichuan University7.3 7.3 建筑新能源建筑新能源太陽(yáng)能太陽(yáng)能太陽(yáng)能是一種取之不盡用之不竭的可再生新能源，太陽(yáng)能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)化兩種方式。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng) 按結(jié)構(gòu)形式分為：1 真空

7、管式太陽(yáng)能熱水器2 平板式太陽(yáng)能熱水器真空管式太陽(yáng)能熱水器和基本原理圖平板式太陽(yáng)能熱水器和其構(gòu)造圖 四川大學(xué)Sichuan University7.3 7.3 建筑新能源建筑新能源太陽(yáng)能太陽(yáng)能被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑 被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑是利用的物理原理是溫室效溫室效應(yīng)應(yīng)。溫室效應(yīng)就是波長(zhǎng)較短的太陽(yáng)輻射能順利透過(guò)而波長(zhǎng)較長(zhǎng)的熱輻射被阻擋或吸收的現(xiàn)象。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑冬天供熱和夏天通風(fēng)的原理圖四川大學(xué)Sichuan University7.3 7.3 建筑新能源建筑新能源太陽(yáng)能太陽(yáng)能建筑一體化光伏系統(tǒng)（建筑一體化光伏系統(tǒng)（BIPVBIPV） 建筑一體化光伏（BIPV）系統(tǒng)是應(yīng)用光伏發(fā)電的一種

8、新概念，是太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)與現(xiàn)代化建筑的完美結(jié)合。 荷蘭PV防水屋面蓋板的零能建筑 深圳園博會(huì)屋頂光伏系統(tǒng)四川大學(xué)Sichuan University7.3 7.3 建筑新能源建筑新能源淺層地?zé)崮軕?yīng)用淺層地?zé)崮軕?yīng)用地源熱泵地源熱泵是一種利用地?zé)崮茉矗òǖ叵滤?、土壤或地表水等的能量）的既可供熱又可制冷的高效?jié)能系統(tǒng)。地源熱泵夏季工況 地源熱泵冬季工況地源熱泵垂直埋管系統(tǒng)圖 地源熱泵水平埋管系統(tǒng)圖四川大學(xué)Sichuan University7.3 7.3 建筑新能源建筑新能源生物質(zhì)能應(yīng)用生物質(zhì)能應(yīng)用物質(zhì)能物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。將適合于能源利用的

9、生物質(zhì)分為：林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水、工業(yè)有機(jī)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類(lèi) 小型沼氣利用圖小型沼氣利用圖四川大學(xué)Sichuan University7.3 7.3 建筑新能源建筑新能源生物質(zhì)能應(yīng)用生物質(zhì)能應(yīng)用安徽省大唐生物質(zhì)發(fā)電廠 內(nèi)蒙古烏海市生活垃圾處理廠四川大學(xué)Sichuan University7.4 7.4 建筑節(jié)能建筑節(jié)能 新能源的利用從源頭上緩解了能源危機(jī)和緩解問(wèn)題，真正解決能源問(wèn)題還需要減少建筑能源的消耗量，所謂的“開(kāi)源開(kāi)源節(jié)流節(jié)流”。 目前，建筑能耗是我國(guó)的總能耗的30%、空調(diào)采暖能耗的占建筑能耗的較大的比例，因此就節(jié)約能源而言，建筑節(jié)能無(wú)疑是節(jié)約能源最有效的途徑之

10、一，減少空調(diào)能耗就為建筑節(jié)能的重中之重。四川大學(xué)Sichuan University7.4 7.4 建筑節(jié)能建筑節(jié)能自然通風(fēng)技術(shù)自然通風(fēng)技術(shù) 晝間海風(fēng)有海上吹到陸地 夜間海風(fēng)有陸地吹到海上努阿圖國(guó)家會(huì)議中心平面和立面圖自然通風(fēng)是利用自然風(fēng)壓、空氣溫差（熱壓）、密度差等對(duì)室內(nèi)進(jìn)行通風(fēng)的方式。 四川大學(xué)Sichuan University7.4 7.4 建筑節(jié)能建筑節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù) 墻體的保溫隔熱技術(shù)屋頂保溫隔熱技術(shù)倒置式保溫隔熱屋面體系。倒置式保溫隔熱屋面體系。綠化屋面綠化屋面其他類(lèi)型節(jié)能屋頂其他類(lèi)型節(jié)能屋頂門(mén)窗節(jié)能技術(shù) 門(mén)窗節(jié)能技術(shù)門(mén)窗節(jié)能技術(shù)遮陽(yáng)技術(shù)遮陽(yáng)技術(shù)幕墻技術(shù)幕墻技術(shù)四川大學(xué)Sichuan University7.4 7.4 建筑節(jié)能建筑節(jié)能墻體自保溫構(gòu)造示意圖 倒鋪保溫屋面用礫石做保護(hù) 種植屋頂呼吸式玻璃幕墻四川大學(xué)Sichuan University7.4 7.4 建筑節(jié)能建筑節(jié)能自然采光技術(shù)自然采光技術(shù)速滑館自然采光效果圖 商場(chǎng)天頂自然采光室內(nèi)效果圖四川大學(xué)S