暖通空调系统的节能

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1、南京工业大学暖通空调系统节能暖通空调研究所张广丽内容1.建筑节能概述2.暖通空调系统节能基础3.暖通空调系统节能技术4.管理与行为节能1.建筑节能概述1.1建筑的概念建筑：用特定围护结构从自然环境中分隔出来的功能空间整体建筑功能分类建筑民用建筑工业建筑公共建筑居住建筑目前所讲的“建筑节能”主要针对民用建筑工业建筑的节能潜力也非常大1.2建筑与建筑设备的关系建筑设备包括暖通空调、建筑电气（强弱电）、建筑给排水等专业建筑是建筑设备依附的主体，建筑设计是建筑设备节能的重要基础建筑设备是实现建筑功能的主要手段建筑与设备专业密切结合才能真正

2、实现建筑的功能和节能61.3建筑的能耗建筑能耗的组成:建筑材料的生产和运输能耗建造过程能耗运行过程能耗（建筑能耗的主要部分）废弃拆卸处理能耗——用“全生命周期”评价建筑能耗目前所讲的建筑节能主要针对“运行”能耗：维持室内环境能耗，包括建筑设备能耗、照明能耗等——因此才有所谓“零能耗”、“负能耗”建筑2021/10/2节能作为虚拟资源化石燃料能源化石燃料能源可再生能源利用能源效率提高被动式技术和行为节能虚拟能源无碳替代能源低品位热源利用2）建筑设计•体型系数：建筑物接触室外大气的外表面积与其所包围的体积之比值——体形系数越小，维持室

3、内环境的能耗越低•窗墙比：建筑物外表面积中窗所占的面积比——窗是外围护结构中的薄弱点•自然通风：不消耗动力的通风——需要建筑设计密切配合•自然光照明：不消耗能源的室内照明——采光和遮阳存在矛盾•绿化：改善外墙与屋顶热工性能——维护3）建筑设备民用：给排水、电气、暖通空调等工业：还要增加工艺、动力、原材料及成品建筑设备的运行能耗构成建筑“运行”能耗的主要内容，在民用建筑中需要建筑专业密切配合，在工业建筑中还需要工艺专业密切配合。•3）建筑材料及构件•材料：绿色、可持续建材•热工性能：传热系数、热惰性•墙体保温：外墙（外保温、内保温）

4、、内墙（邻室传热）•窗：玻璃的热工性能、层数、气密性•双层幕墙：•遮阳：内、外遮阳2.暖通空调系统节能基础2.1暖通空调系统概述暖通空调包括供热、通风与空气调节2.1.1空气调节系统1）空气调节的概念•定义：用人工方法对受控区域内空气的温度、湿度、速度及清洁度（俗称“四度”）进行调节，以满足人员和工艺的要求•必须具备对空气冷却和减湿的能力——此特征将空气调节与制冷紧密联系起来降低空调负荷是空调节能的关键之一从负荷的构成分析节能的途径（3）空调负荷的构成外部热源：通过建筑围护结构的传热负荷（墙、顶、地、门、窗等）内部热源：人员、照明

5、、设备等新风：设计新风及自然通风换气围护结构传热隔热：把热量挡在室外。传热的途径夏季热源：1太阳辐射；2室外高温空气；3室内散热（设备、人体）夏季问题：1如何减少进入室内的热量？2已进入的热量如何排除？围护结构各部分的传热比例围护结构各部分所产生的采暖空调负荷的比例-----以50%节能标准的居住建筑为例，夏热冬冷地区夏季、冬季典型日的负荷分布案例建筑Room1-2夏季负荷比例Room1冬季负荷比例夏季策略外窗：太阳能辐射：遮阳温差传热：提高热阻。外墙：提高热阻；一定的蓄热能力。开窗通风：带走室内热量；改善室内空气品质（时段选择）

6、19墙体节能2012.10绿色建筑评价标准20改善屋顶热工性能21屋面绿化效果对环境的影响外窗遮阳与保温23西窗百叶遮阳百叶水平遮阳遮阳冬季传热的途径冷风下雪失热：室外低温空气；得热：太阳辐射；室内设备，人体。冬季问题:1如何减少室内热量的外泄？----保温2如何增加室内热量？冬季策略外墙：提高热阻：抵抗热量流失外窗：提高热阻：面积大小：接受太阳辐射；增加热损失提高气密性。南向边庭室内卷帘遮阳严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和5个不同的建筑气候区，除温和地区外，建设部已经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

7、设部所颁布的居住建筑节能设计标准的节能率为50%。负荷与能耗——两个不同的概念负荷的单位是W或者kW，它反映了建筑物的用能需求。负荷的大小，取决于当地气候条件和围护结构的热工性能。能耗的单位是kWh。一定负荷的建筑，用能设备的使用时间越长，能耗量就越大。负荷是基础，围护结构的隔热保温只是创造了节能的必要条件，而只有通过设备和系统才有实质性节能，才是节能的充分条件。即使是能效最高的设备，使用时间越长，能耗越大。夏季总能耗比例外窗：68%通风：22%外墙：10%冬季总能耗比例外窗:28%冷风：46%外墙：26%室内自由温度测试案例50

8、%节能房西堤左卧室窗户不遮阳左卧室窗户有遮阳特点夏季：太阳辐射是室内温度过热的主要因素；房间无太阳辐射时，室内基础温度接近于室外空气平均温度；墙体内表面温度对室内热舒适影响大。冬季：太阳辐射是室内补热的重要热源；室内外最大温差在20-25℃以内。夏