第一章 绪论
1.1 论文研究背景及意义
随着世界各国经济技术迅猛发展,能源消耗迅速增长,环境问题越发突出,能源与环保成为人类面临的两大难题。能源既是人类生存及社会发展的重要资源又是制约经济社会可持续发展的重要因素。能源消耗的增长,二氧化碳等温室气体排放急剧增加,导致全球气候变暖,资料显示进入 21 世纪以来,地表平均温度比上世纪末上升约 0.8℃,陆地平均温度上升 1.2℃。从过去 30 多年情况来看,北美、欧洲等发达国家多的地区与中南美洲、亚太、中东及非洲等发展中国家较多的地区相比,虽然能源消费总量均有所增加,但发达国家及地区的增长速度相对缓慢很多,其能源消费量占世界总消费量的比例也在逐年下降。主要原因是,发达国家的节能早于比发展中国家,发达国家的能源使用效率高于发展中国家,同时发达国家的经济已向低能耗、高产出的产业结构发展,高能耗的制造业逐步转向发展中国家,而发展中国家正处于工业高速发展时期。中国人口基数大,能源结构不合理、能源利用效率低,经济的高速发展致使能源消耗的涨幅高于其他国家。图 1.1 展示了我国社会能耗和建筑能耗的消费总量趋势图的趋势。根据美国《国际能源展望 2012》基准预测,从现在到 2035 年全球能源需求将增长三分之一以上,其中,60%的需求增长来自中国、印度和中东地区[1]。目前中国的能源消费总量占世界总量的 13.6%,《世界能源展望》称能源需求量在 2008 年到 2035 年间会上升 75%,即 2035 年,中国能源消费将达到世界总能源消费的 22%,在这个比重中,建筑能耗(民用建筑在使用过程中所需能耗,主要包括建筑空调供暖、通风、餐厨热水、照明、家用电器、电梯及给排水动力设备等方面的能耗)占的比重达到 30%以上[2][3][4][5],随着人民生活水平逐渐提高,建筑能耗仍将继续增长。我国既有建筑面积约 400 多亿㎡,高能耗建筑已占到 90%以上,建筑能耗的状况成为了牵动社会经济发展全局的大问题,因此加强建筑节能工作刻不容缓。
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1.2 国内外研究现状分析
文献[8][9][10]阐述了国内外能源利用的现状,针对全球能源紧缺的现状,国外许多国家纷纷采取了一系列的建筑节能措施,提高建筑中的能源效率,特别是欧美发达国家。已经研究了许多关于建筑设计施工、新型建筑保温材料的开发应用、建筑节能产品的认证管理、建筑节能法规的制定实施、可再生能源的投入使用等方面的节能技术,在改善环境的同时节约大量能耗,取得了可观的经济效益。例如,德国颁布《可再生能源法》为投资可再生能源提供强力保障,法国推出生物能源发展计划,建设 4 个生物能源厂,英国则把研究海洋风能、潮汐能和波浪能等作为新能源开发的着力点,目前风电装机总量已达 650MW,装机容量并将继续扩大。据美国国籍能源署的预测,到 2020 年,新的可再生能源将占全球能源消费的 20%,可再生能源在能源消费中总的比例将达到 30%。2002 年,欧洲议会以及欧盟董事会通过 《Directive 2002/91/EC on the energyperformance of building(EPBD)》,即《建筑能效指令 2002/91/ec》,该指令明确要求各国发展建筑整体能耗的统一计算方法,为新建建筑和既有建筑能耗进行评估并颁发能效证书[11]。目前,国际上已经形成了几大节能建筑的评估体系,如英国 BREEAM 评估体系,包含管理、健康和舒适、能源、运输、水、原材料、土地使用、地区生态、污染九大方面,各条目设置相应得分点,分别从建筑性能、建筑设计,运行管理三方面对建筑进行评价并评分;美国 LEED 评估体系,主要用于开发高性能的可持续性建筑,进行绿色建筑的评级,考察的主要内容有选址与环境管理、能源和大气环境、水资源利用效率、材料和资源、室内环境质量、设计流程创新和区域优势 7 个方面,推动和鼓励大规模地应用绿色建筑;德国的DGNB 体系,该体系创建于 2007 年,不仅是绿色建筑标准,同时也是最新的可持续建筑评估体系,包含生态质量、经济质量、省会文化与功能质量、技术质量过程质量及场地质量六个评估领域,共 60 多条标准。加拿大的 GBTool评价系统,用于评价建筑物的环境以及日本的 CASBEE 评价体系,也都已形成各自相对成熟的评分制度。
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第二章 固定资产节能评估
2.1 评估依据及评估方法
正确的评估依据是节能评估的行动准则,如相关法律、法规,产业政策和准入条件,相关标准规范,节能技术、产品推荐目录,国家明令淘汰的用能产品、设备等目录,以及相关工程资料和技术合同。评估应该坚持“节约资源和保护环境”的国家技术经济政策,对建设方案、技术措施的评估强调建设行业贯彻建筑节能的发展策略、满足我国建筑节能相关标准的节能项。要求节能优先、各项技术要求因地制宜、严格执行我国强制性标准和节能政策。杜绝节能技术叠加、豪华建筑的建设。在节能评估过程中,要针对项目性质给出相应的国家政策、标准及规范等,且要注意标准、规范的修编及更新。目前民用建筑节能评估常用的依据主要有以下几条。通过签订评估委托合同或评估委托书,明确建设单位与评估单位的权利与义务,可以规范社会经济秩序,同时有利于加强企业经济核算和经营管理。建设单位向评估单位提供必备文件和项目信息资料,同时约束评估单位必须采用严谨的办法对工程进行认真的评估,保证评估工作真实性与有效性的进行。
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2.2 评估内容及要点
评估内容包括项目概况、项目建设方案、项目用能及项目能效水平等,即评估项目的方案是否满足评估依据中的各项标准规范的要求。评估主要分为被动建筑评估与主动建筑评估两大块,给出评估结论,给出适宜的节能优化措施建议。评估应该坚持“节约资源和保护环境”的国家技术经济政策,对建设方案、技术措施的评估强调建设行业贯彻建筑节能的发展策略、满足我国建筑节能相关标准的节能项。具有节能优先、各项技术要求因地制宜,严格执行我国强制性标准和节能政策,杜绝节能技术叠加、豪华建筑的建设。“因地制宜” 是根据当地气候、地形、水文地质以及结合当地的节能技术、经济等,评估项目的建设方案。项目的选址是建筑规划不可或缺的环节,也是建筑节能设计的重要因素。合理的建设用地选址可以满足项目的能源供应、保护环境并使出行低碳,因此应考察或了解项目建设地点、当地的交通设施及发展规划、武汉市国民经济和社会发展统计公报、武汉市统计年鉴、项目能源规划及能源供应批文等市政设施文件,还可以通过审阅本项目的申请报告(或可研报告)进行评估。评估要点如下。
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第三章 建筑能耗计算及能效的评估.....38
3.1 节能评估能耗计算方法..... 38
3.1.1 空调制冷、供暖、通风及燃气系统.... 38
3.1.2 给排水系统 ........ 57
3.1.3 电气系统 ....... 57
3.2 能效水平评估 ..... 63
本章小结....68
第四章 节能计算及措施分析.......69
4.1 武汉市自然条件 ..... 69
4.1.1 武汉市气候特点..... 69
4.1.2 水文地质 ...... 69
4.2 被动建筑节能技术........ 70
4.2.1 不透明围护结构..... 70
4.2.2 外窗及透明玻璃幕墙....... 72
4.2.3 遮阳..... 73
4.3 主动建筑的节能技术........ 74
4.4 可再生能源技术 ..... 78
第五章 典型案例分析....95
5.1 H 商住小区(方案阶段)........ 95
5.2 J 酒店(施工图阶段)...... 109
5.3 K 商务 CBD(方案阶段)..... 124
第五章 典型案例分析
5.1 H 商住小区(方案阶段)
H商住项目位于武汉市江汉区唐家墩村,该地块西面为 40 米宽新华下路,南面为发展大道,东面为马场二路,北面为京广铁路走廊南侧 20 米宽规划路。项目总建筑面积536793.72 ㎡,总投资为 220816.52 万元,建设期周 4 年,预计整体工程 2016 年全部建成并投入使用。具体经济技术指标详表 4.1。居住建筑、底层商铺及配套公建采用转速可控型房间空调器进行空调供暖,设备能效达到表 2-7 的一级水平,并考虑 20%住户采用壁挂炉进行冬季供暖;还建商业部分,根据表 3.5 中的单位面积冷热负荷指标计算得出其冷热负荷分别为 1024kW、512kW,采用风冷热泵作为冷热源,采用空气处理机组作为空调末端;幼儿园部分,其冷热负荷为 180kW、130kW,采用风冷热泵作为冷热源,采用风机盘管+新风机组作为空调末端该项目的空调供暖设备间表表 5.2。风冷热泵机组的能效系数分别为 3.93、3.68,满足表 2-5 的二级要求;根据式 2.4 计算得到冷水系统的输送能效比为 0.018、0.022。
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结论
文章根据固定资产节能评估的现状,通过文献研究法、标准对照法、数学归纳法、数学模拟法、数学归纳-演绎法、系统论方法等方法,对新建民用建筑节能评估进行研究。给出节能评估过程中的评估依据及评估方法,给出节能评估体系与评分权重,给出评估内容,包含暖通空调、给排水、电气、建筑等各专业的评估要点,并通过案例讲述各要点该如何评估。讨论了民用建筑暖通、给排水及电气三大系统能耗的影响因子,并讨论了适用于各系统能耗的估算方法,包括计算公式、计算指标及相关系数。论证设计院指标及手册指标由于相关原因导致指标偏大,故二指标不宜用于能耗计算。给出参评建筑的能效水平的简易评估方法。结合《绿色建筑评价标准》及武汉自然条件讨论适用于武汉地区的主、被动建筑节能措施。结合实例给出民用建筑运用地源热泵系统、雨水利用系统、太阳能热水系统、光导光井照明系统以及太阳能路灯等可再生能源节能措施的节能效果量化分析方法及结果。最后对武汉市几类典型的新建项目运用文章中的评估方法进行评估与分析,讨论评估方法的适用性与可行性。
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参考文献(略)