生物质能在建筑中的应用
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生物质能在建筑中的应用范文第1篇
Abstract: In view of the application ways and characteristics of the solar thermal utilization, wind energy, ground source heat pump and biomass in construction, this paper puts forward the ways of the energy use and analyzes existing problems of renewable energy in the using course and the future development direction.
Key words: renewable energy; architecture; solar energy; wind power; the ground source heat pump; biomass energy
中图分类号：P754.1文献标识码：A 文章编号：
我国的能源消费量随着经济的发展已经比20世纪80年代翻了一番，目前年耗煤量超过14亿吨[1]，成为世界上第二能源消费大国。而建筑能耗已经占全国能源消费总量的25％以上，如何解决建筑自身的能耗已成为人们日益关注的热点。随着2006年1月《可再生能源法》的颁布和实施，我国太阳能、风能等可在生能源利用比例必将大幅的增加，这无疑将更大的推动可在生能源在建筑中的推广和应用[2]。
所谓可再生能源是指风能、太阳能、水力能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。目前正在兴起的可再生能源技术还有太阳能热电站、海洋热电站、潮汐发电、洋流发电和波浪发电等。然而并非所有的可再生能源都适于在建筑中应用，例如小水电，潮汐发电等在建筑中应用是非常困难的。能够在建筑中应用的可再生能源通常包括：太阳能热利用、风能利用、地源热泵系统和生物质能等。
1.太阳能热利用
太阳内部进行着剧烈的由氢聚变成氦的核反应，并不断向宇宙空间辐射出巨大能量。太阳内部的热核反应目前足以维持60亿年，可以说是“取之不尽、用之不竭”的能源。虽然地面上的太阳辐射能随着时间、地理纬度、气候变化，实际可利用量较低，但是可利用资源仍远远大于满足现在人类全部能耗。太阳能热利用目前应用广泛，也是应用比较成熟和利用效率比较高的可再生能源。其利用方式主要包括以下几种：
第一非玻璃表面集热器。它的集热装置不采用玻璃作为表面吸热器，其形式有铜板铜管、铜鳍片铜管、不锈钢板管、非金属板管（高分子聚合物）。它的主要特点是成本比较低，出水温度也低，工艺比较简单，但是重量轻，主要应用于季节性游泳池的加热和一些不需要太高出水温度的场合。
第二玻璃平板太阳能集热器。平板集热器是在17世纪后期发明的，但直至1960年以后才真正进行深入研究和规模化应用。在太阳能低温利用领域，平板集热器的技术经济性能比较好。但的它质量较大，容易破碎，使用不太方便。
第三真空管集热器。在内玻璃的外表面，利用真空镀膜机沉积选择性吸收膜，把内管与外管之间抽真空，这样就大大减少对流、辐射与传导造成的热损失，使总热损降到最低，这就是真空集热管的基本思路，目前在我国住宅中大量使用这种热水器。
到2006年底，我国太阳能热水器年产量已达1,800万m2，保有量9,000万m2。但是我国的太阳能热水器多集中在建筑的屋顶部分使用，与建筑集成性较差。很多太阳能热水器质量不过关，生产厂家缺乏科研创新能力，导致热水器在低水平重复性的发展，无法与建筑结合紧密，虽然一些较大的厂商在进行与建筑一体化的尝试，目前大都安装在阳台处或屋顶上，整体利用水平还有待提高。
2.风能利用
风速与地理位置有关，就一个地区而言离地面越高风速越大。一般离地面4米的风能就可以利用，离地面15米高处的风能有很高的利用价值，对于高层建筑来说其屋顶的风力利用价值更高。
目前，风力发电机在建筑中应用的比较少，基本上是在屋顶上应用,与光伏发电形成风光互补系统。荷兰的MVRDV事务所设计的2000年汉诺威世博会荷兰馆在其建筑顶部安装了风力发电机，为这栋建筑提供电力[4]。而著名的风力发电机生产商英国的Fortis公司目前也为一个工厂顶部安装了风力涡轮发电机，以提供该厂房的部分电力。
如何使风力发电与建筑更好的结合是建筑师正在努力探索的一个方向，而目前大都停留在计算机模拟和风洞试验的方案阶段。福斯特的风磨体型研究项目试图将风力涡轮发电机整合到多功能的高层建筑中，在这个项目中福斯特利用计算机进行分析，得到了最佳的体型，以产生最大的风力，提高建筑的电力自给能力。如果该项目建成，将为1,500户郊区居民提供足够的电力。进行这方面探索的不仅仅有福斯特，罗杰斯也在进行这方面的探索，在他设计的东京透平塔楼（Turbine Tower）中利用风洞模拟，设计了符合空气动力学的体型。该建筑体型使得经过建筑的风力加速，驱动涡轮风力涡轮发电机发电，为整个大厦提供能源，然而两栋建筑由于种种原因都未能实现。英国的ZED利用计算机模拟建筑的风环境,设计了Flower Tower,这是一个有四座塔楼的摩天楼，建筑师在这座建筑在四个塔楼交汇处安装了垂直轴风力发电机，这种风力发电机可以不受风向的限制，只要风力充足就能产生足够的电能，这样建筑在建成之后就可以不受风向的限制，使风能的利用达到最佳效果。在我国，珠江新城也已经完成了方案设计，这座建筑可以说是将风力发电与建筑完美结合起来，建筑师利用软件对建筑形体与当地风环境进行分析和模拟，得到了最佳的形体。预计这座流线体建筑建成之后其能量可以全部自给自足。
虽然由于种种原因风力发电与建筑的一体化进程缓慢，应用不够广泛，但是随着科技的日益进步和人们能源意识的不断加强，风力发电在建筑中的应用将会得到进一步发展。
3.地源热泵
地源热泵技术是利用地球表面浅层地热资源中吸收的太阳能和地热能而形成的低温、低位热能资源，并利用热泵原理，通过少量的高位电能的输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术，是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式。它具有中央空调合理利用能源、设备，能效系数高，运行成本低，安全、可靠等优点，又具有分散空调调节灵活、方便、便于管理和收费等优势。
目前国内外普遍采用的地源热泵地下环路的(即地热换热器)埋管方式，有水平埋管、垂直埋管和地下水热泵三种基本的配置形式。
水平埋管是地热换热器管道在浅层土壤中水平埋设。水平埋管占地面积大，而且水平埋管的地热换热器容易受地表气候变化的影响，效率较低，因此这种水平埋管的地源热泵空调系统在多数情况下并不适合我国人多地少的国情。
垂直埋管是地热换热器管道在土壤中垂直埋设地热换热器。其型式和结构的选取应根据实际工程以及给定的建筑场地条件来确定。
地下水热泵系统就是通常所说的深水井回灌式水源热泵系统，其热源是从水井或废弃的矿井中抽取的地下水。经过换热的地下水可以排入地表水系统，但为了保证地下水水位，对于较大的应用项目通常要求把地下水回灌到原来的地下水层。
近几年来地下水源热泵系统在我国得到了迅速发展。 尤其在天津等地热资源丰富的地区，新建的小区纷纷使用地源热泵系统。天津市海河新天地小区是其中一个具有代表性的范例，小区内冬季供暖全部采用深水井回灌式地源热泵系统，而且该系统还为其中的商业部分提供夏季的空调制冷。地源热泵系统由于高效节能，一机多用，运行稳定可靠，目前越来越受到人们的重视。
应注意到的是我国有关地源热泵的现成技术资料不多，缺少这方面的设计、生产、安装和维护人员，而且生产相关设备的厂家少，需加强相关技术人才的培养；需向世界上热泵技术比较发达的国家学习，但由于我国气候条件不同，因此不能照搬外国的技术成果，而应注意吸收国外正反经验，合理布局，稳步发展，在条件相对成熟的地区多进行试验和总结。
4.生物质能
生物能大致可以分为两类――传统的和现代的。传统的是指燃烧薪柴所获得的热能，现代生物能是指那些可以大规模用于代替常规能源亦即矿物类固体、液体和气体燃料的各种生物能。巴西、瑞典、美国、英国的生物能计划便是这类生物能的例子。英国的贝丁顿生态小区是一个现代生物质能应用的成功范例。整个小区的生活用电和热水的供应由一台130千瓦的高效燃木锅炉来提供。木材的预计需求量是每年1,100吨，其来源主要是邻近的速生林和周边地区加工木材的废料。而且其计划了稳定的来源，主要是其邻接的生态公园中的速生林。整个小区需要一片3年生的70公顷的速生林，每年砍伐其中的1/3，并补种上新的树苗，如此循环往复。树木在成长过程中吸收了CO2，又在燃烧过程中等量释放出来，这可以说是一种零温室气体排放的清洁能源[5]。许多的国家和地区也在积极的研发利用生物质能的技术，生物质能今后会成为人类的主要能源之一。
随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，建筑能耗的需求会越来越大，给能源、电力、环境等方面带来越来越大的压力。利用可再生能源来解决这个问题是未来的发展趋势，但可再生能源的应用应根据不同地区的气候特点，不同的使用要求，综合采取多种技术措施，才能更好的解决这个问题。
参考文献:
[1]翟秀静.新能源技术［M］.北京： 化学工业出版社.2010.
[2] 戴彦德，任东明. 从我国社会经济发展所面临的能源问看可再生能源发展的地位和作用［J］可再生能源，2009 (2): 42-43.
生物质能在建筑中的应用范文第2篇
关键词：夏热冬暖 绿色建筑 法规配套
中图分类号：TU198文献标识码： A
夏热冬暖地区位十中国东南地区，北回归线左右，春天潮湿，夏天炎热多季风，冬季很短。沿海地带多热带风暴和台风，夏季多大风暴雨天气，但很少有气候极端恶劣的现象。太阳高度角大因此辐射强烈。经常与湿热、瘴气、强光、多雨联系起来。基于此，夏热冬暖地区在进行绿色建筑技术的应用时，需要从当地实际的气候特征出发，从技术应用和法规配套等方面进行综合建设，才能有效的促进绿色建筑的应用和效益的充分发挥。
一、夏热冬暖地区绿色建筑应用现状分析
夏热冬暖地区从建筑的数量和规模的角度来看都领先于其他地区，然而在相关的技术规范和标准不够完善的背景下，很多建筑项目仍然处于自由发展的状态。虽然在夏热冬暖地区已经实施了绿色建筑的相关非规范，但是对于工程师来说，却存在着无从下手的现象。国内外关于绿色建筑技术的研究文献虽然数量较多，但是由于没有形成完善的法规配套理论，因此无法在实际的施工过程中给予施工人员科学的指导。另外，有些基本的技术在建筑规划中并没有受到足够的重视，建筑企业将更多的精力放在了如何提高经济效益，却忽略了绿色建筑的重要意义。
夏热冬暖地区在绿色建筑的应用方面，通常是由施工人员和专项技术人员所开展的，虽然在应用的过程中取得了一定的效益，但是从整体来看，存在着一些问题，如没有形成科学的了绿色建筑体系系统、缺乏系统性的地域指导等等。当建筑设计人员面对绿色建筑的研究成果时，往往无法将其科学的运用到设计工作中，使得绿色建筑成为了一种流于形式的技术堆积，绿色建筑技术与其他技术之间也无法到有效的协调。针对这一现状，有必要对绿色建筑应用和法规配套的相关问题进行分析，从而为绿色建筑的应用提供更多理论指导。
二、夏热冬暖地区绿色建筑设计的要点
1.夏热冬暖地区绿色节能建筑技术的关键，在于对室内环境的改善，夏季环境以防热和保证自然通风为主要目标，以此减少空调的使用。这与夏热冬冷地区有着一定的差异，基本不需要考虑到冬季保暖的问题。
2.在建筑设计中，对于建筑物的总体规划和单体的构件处理都倾向于开放和通透，这样能够使室内外达到有效的透风。夏热冬暖地区常年温度都偏高，而且太阳辐射较大，所以在建筑设计时需要考虑这样的问题，通过预防西晒能够更多额节约能源。另外，通过架空、风井等建筑设施的使用，能够有效的预防潮湿、洪水等自然灾害。
3.在夏热冬暖地区进行绿色建筑设计时，应当考虑以下两个节能目标：围护结构的传热系数和热惰性指标，以及外窗的遮阳设计和遮阳系数限制。前者对建筑物室内的温度舒适性有着重要的影响，后者则关系着进入到室内的太阳辐射的多少，对于调节室内温度有着密切的关系。
4.在建筑材料和设备的选择方面，要从本地区的气候特点和自然环境出发，对不同施工技术对于能源的消耗情况进行充分的考虑。考虑到本地区的特点，要科学的选择节能材料，如保温隔热材料、门窗等，如果选择不当，不仅会造成能源消耗的增加，也无法达到理想的设计效果。另外，考虑到对热带风暴、台风等自然灾害的预防，在外墙材料的选择方面也要格外注意，注重墙体的防裂。
三、夏热冬暖地区绿色建筑技术的法规配套研究
我国在上世纪80年代初期，对于绿色建筑节能开始制定相应的配套技术规范与法规。在可持续发展观的指导下，绿色建筑的相关规范不断的更新与完善，在2003年开展了一系列的能源战略，将建筑节能规划为重点节能项目，2004年对于节能的目标和发展的重点内容进行规划，并且将绿色建筑节能作为一项重要的能源问题，写入到我国能源发展战略的纲要中，2006年的经济会议对于节能工作的开展进行了进一步的明确。绿色建筑节能在政策法规的地位日渐重要，相关的法规建设也需要不断的更新与完善，才能为绿色建筑节能的发展提供更全面的依据。
对于节能政策的研究并不是局限于政策本身，而是要通过相关政策的分析和研究，将其更好的应用到实践中，指导我国绿色建筑设计节能的持续发展，从而促进国家节能目标的实现。具体的说，可以从以下两个方面考虑：第一，不用层级的节能政策与节能技术的相关度之间也存在着一定的差异。在我国的基本法律、行政及地方法规和规划政策中，关于节能就技术就有着不同的规定，在基本法律中明确了节能技术的大方向，而在行政及地方法规中对于具体的绿色建筑节能技术以及其所属的范围和具体的实施标准做出了明确规定，而规划政策往往带有一定的地域性，能够保证绿色而建筑节能技术与当地的实际情况相结合。第二，单项技术的发展统计与技术储备的统计结果之间存在着一定的距离，如太阳能热水技术已经成为绿色建筑节能中具有代表性的技术之一，而且其中种类繁多，应用范围广泛，但是与之相关的政策法规中的规范却滞后于太阳能技术实际的发展速度，对于太阳能技术的新兴与发展缺乏足够的关注，这也将成为制约我国绿色建筑节能发展的一大瓶颈。
四、夏热冬暖地区绿色建筑技术的发展趋势
1.太阳热能技术
太阳热能技术具有很大的发展潜力，其在使用的配件和水量的标准化设计方面都有着十分科学的规划，同时也能够将太阳紫外照射转化为有效的能源。当前太阳热能技术中应用的大多为真空集热管，随着科学技术的不断发展，真空热水箱将逐渐取代集热管，并且实现智能化控制。
2.制冷技术
当前国内使用的制冷技术主要包括水源制冷、空气源制冷等集中基本的制冷技术，国外广泛应用的蒸发冷却系统为我们提供了借鉴的方向。蒸发冷却系统主要利用的是蒸汽状态下的分子比液态分子包含更多能量的基本理论，包括直接蒸发冷却和间接蒸发冷却两种。直接蒸发冷却是将进入到室内的空气通过潮湿媒介的作用将其冷却，或者使空气流经喷水装置之后再进入到室内；间接蒸发冷却则是将排除的气体进行降温之后，再将该气体通过换热器进行冷却成为新风。
3.生物能技术
生物质能是地球上生物圈内所有生物的总和，它可以通过光合作用不断再生。生物质能的转换有两种类型:栽种的短期轮作物和来自垃圾的生物质能。生物质能的来源多种多样，例如有快速生长的灌术、工业废料、液态和固态的动物粪便等等。有二种主要系统能将生物质能转换成能源:直接燃烧、有机垃圾厌氧消化产生沼气和垃圾填埋气的转化。国内尚没有对生活垃圾处理的成熟机制，对垃圾焚化处理技术潜力巨大。
结束语：
随着我国建筑市场的不断发展，绿色建筑节能技术的应用也将日益广泛，在实际的应用和施工过程中，应当根据不同地区的气候特点，因地制宜，从而促进绿色建筑发挥最大的技能效益。与此同时，要注重相关政策和法规的不断更新与完善，使其与当前的绿色建筑发展和应用的现状相匹配，才能充分发挥节能政策的指导作用，促进绿色建筑节能技术的持续发展。
参考文献：
[1]熊小萌.中国夏热冬冷地区绿色建筑技术应用问题研究[D].华中科技大学,2006.
[2]李楠.夏热冬暖地区绿色建筑技术应用和法规配套分析[D].华南理工大学,2012.
[3]盛宝柱.建设绿色建筑技术体系探析[J].基建优化,2006.
[4]贾小艾.夏热冬冷地区绿色办公建筑适宜性技术评估[D].华东交通大学,2012.
[5]程志军,叶凌,陈乐端.我国夏热冬冷地区绿色建筑发展及技术应用[J].施工技术,2012.
生物质能在建筑中的应用范文第3篇
关键词：可再生能源；建筑节能；太阳能；风能
可再生能源指不随其自身转化或人类开发利用而衰竭，可连续再生、永续利用的清洁能源，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。可再生能源主要指太阳能、水能、风能、生物质能、地热能、海洋能和氢能等非化石能源。本文着重讨论可再生能源中与建筑节能较为相关的太阳能、风能和地热能。我国目前处于建设鼎盛期，每年建成的房屋面积达 16～20 亿 m2，超过所有发达国家年建成建筑面积的总和，而 97%以上是高耗能建筑。建筑节能已经成为我国节能的重要方面，如果现在不开始注重建筑节能，将直接加剧能源危机。
把可再生能源应用到建筑节能中，既减少了一次能源的消耗，又降低了对环境的破坏作用，是开源与节流的并用，是解决建筑能源问题的重大抉择。本文把节约能源作为建筑设计的主题，深入探讨了太阳能、风能和地热能等在建筑节能设计中的应用策略。
1 保温绝热策略
由于采暖和空调耗能在建筑消耗能源中所占比例相当大，降低这一部分能源消耗尤为重要。建筑物的护结构直接和外界接触，是室内热量向外散失的主要途径，因此首先应提高建筑围护结构的保温隔热性能。
① 外墙主体材料可用加气混凝土、粘土空心砖、混凝土空心砌块等保温性能好的材料。
② 在外墙及屋顶等护结构散热量较大之处还应尽量辅助采用岩棉制品、聚苯乙烯泡沫塑料、水泥聚苯板等保温材料以进一步增加建筑保温性能。
③ 为西向、东向的窗户安装活动外遮阳装置，减少太阳辐射透过窗户形成空调负荷。也可以采用镀膜玻璃，反射掉一大部分晒到玻璃上的太阳光。
④尽量选择布质厚密、隔热保暖效果好的窗帘。
⑤安装密闭保温效果好的防盗门，在外门窗口加装毛刷密封条。
⑥ 选用高能效的节能空调器，选择合理的安装方位，避免设在阳光直射的地方。
⑦ 在密封性好的建筑物中提倡使用无动力换气扇来改善室内空气质量，节约能源。
2 太阳能利用
应当了解建筑所在区域的太阳辐射量，得到周边建筑可能的遮挡情况，将这些数据作为被动式太阳能建筑设计的基础。通常采光面或收集器应尽量朝南，还要具体情况具体分析，例如早上需要采暖而傍晚和晚上不需要采暖的建筑，南偏东的朝向较好；在有晨雾和多云的地区，以及主要在晚间使用的建筑，可以采用南偏西的朝向。而开窗面积应当根据采暖和制冷季节建筑的热平衡性能决定。
建筑的平面布置应当按功能分区，例如餐厅可以布置在东南侧，起居室布置在南侧，卧室布置在西南，储藏、交通等放在北侧作为缓冲空间。在建筑的体形设计上，开间大、进深小的阳光间性能最好，开间小进深小的次之，而开间和进深都很大的阳光间性能最差，平均温度较低。
3 风能利用
在建筑设计中采用风力发电系统，需要了解建筑所在区域的风力资源情况，同时还要考虑设备噪音问题是否会给周围社区带来影响。噪音是限制风力发电机在城市发展的重要因素之一，幸运的是，目前已经有“静音”型产品问世。
由于风轮机的输出功率与风速的立方成正比，因而风力发电机常被安装在屋顶上，在建筑设计中必须考虑风轮机产品如何与建筑造型、风格相协调。在风塔造型设计时，可以利用横轴或纵轴、叶片数量与翼展的变化，设计出造型优美、雕塑般的风力发电设施。
要想获得良好的自然通风效果，需要在初期设计阶段搜集详细的气象统计数据，并掌握场地局部环境情况。场地风速频率、平均风速、风向分布、无风日数，以及场地周边建筑、植物分布情况都对通风策略的制定有重要影响。
生物质能在建筑中的应用范文第4篇
用能调节与运行管理等，为我国建筑领域的可持续发展提供参考。
[关键词] 建筑节能；趋势分析；模式
1 引言
大量化石能源消耗带来的资源枯竭和环境问题已不断为人类所认识，其中大气中CO2浓度升高带来的全球气候变化已成为不争的事实。在资源条件有限、环境约束加强、减排压力增大的前提下，要实现建筑领域的可持续发展，必须突破传统发展模式，而建筑节能、提高能效是我国节能减排道路的最佳选择。
2 建筑节能发展趋势分析
历史上，为了满足人类的不同需要，建筑的发展和变革大致经历了四个阶段：掩蔽场所―――健康建筑―――节能建筑―――绿色建筑。第一阶段的建筑要求是掩蔽场所，建筑材料取自于自然，最后又回归于自然，完全与自然和谐共存。第二阶段是健康建筑。健康建筑要求室内通风，把一般的封闭建筑改造成更利于人类居住的健康建筑，但是付出了高能耗的代价。第三阶段是节能建筑。为了减少建筑物能源消耗，同时改善室内空气品质、创造健康舒适环境，许多国家提出了节能建筑的要求并衍生出多样化的节能技术。第四阶段是绿色建筑。绿色建筑的实质是为人们提供健康、舒适、安全的居住、工作和活动的空间，在建筑全寿命周期中实现高效率的利用资源、最低限度地影响环境，其主要特征是高能效的建筑能源系统、大量利用可再生能源技术、亲近自然和保护环境[2]。可以看出，随着人类建设活动进入理性阶段，建筑的发展不仅在建筑功能和美观上不断探索，环境保护与节能减排的意识也与日俱增，使之成为节能减排的重要载体，建筑节能受到高度重视。目前我国建筑节能的发展已经实现了从新建建筑节能向既有建筑节能的覆盖，从常规化石能源向可再生能源应用的拓展，从城市节能向农村节能的延伸，实现了节能目标和节能模式的双跨越。在这样的背景下，建筑节能逐渐呈现出一定的发展趋势。
2.1 从建筑单体节能向区域能源规划和城市节能减排横向发展的趋势建筑节能的发展，或者说对建筑能源系统的认识，遵循着由小到大、由点到面的过程。建筑节能起步阶段，注重单体建筑的节能技术应用，以及单独节能技术在建筑上的应用，通过技术弥补的方式抵消建筑所产生的能耗，从而达到节能减排的效果。随着理念的变化和技术的进步，建筑节能逐渐发展到区域内建筑能源系统的合理用能规划，乃至城市的能源资源优化配置和节能减排。
2.2 从重视建设使用节能向重视建筑节能规划设计和优化运行管理纵向发展的趋势成熟的建筑节能机制是在建筑的全生命周期内，将建筑节能的理念贯穿到规划、设计、施工、运行维护等各个环节并融合进来，包括从单种节能技术的应用逐步发展到多种节能技术的集成优化，高效的建筑能源运行系统和管理模式，节能的生活方式等。
2.3 从建筑节能定性化向建筑节能定量化发展的趋势建筑遵照标准体系进行设计和施工，形成了节能潜力。将节能潜力转化为节约能量，需要一定的制度和措施来支撑。随着建筑节能的不断发展和完善，逐步建立了建筑能耗信息统计、建筑能效测评标识、大型公共建筑和可再生能源建筑应用监测体系等制度，为建筑节能从定性化向定量化发展奠定了基础。
3 建筑领域节能发展模式探索就建筑能源系统而言，通过规划阶段对城市资源能
源进行合理的规划和配置，使用最少的能源消耗来满足城市能源系统的需求，可以在多个层面上应用节能技术，如城市尺度、区域尺度或是建筑尺度等。
3.1 城市层面
3.1.1 合理规划能源利用，提高建筑能源系统效率分布式能源将是未来城市能源系统的发展趋势，未来城市能源系统可能将会是一种城市尺度分散―――区域多源集中―― ―终端用能系统的模式。多种能源技术的应用促进了建筑能源供给来源的多样化，但是由于不同能源种类携带能量的形式各不相同，存在的方式和使用条件也各不相同，基于目前的建筑节能技术水平，需要合理规划能源利用模式，提高建筑能源系统效率。
3.1.2 调整能源结构，提高可再生能源应用比例我国的能源利用目前仍然建立在以煤炭、石油和天然气等化石能源为主导系统之上，其他形式的非化石能源如核能、风能、太阳能、水能、地热能等无碳能源，规模化应用较少。从保证能源安全和保护气候环境的角度来看，发展非化石能源，提高可再生能源的应用比例，是促进能源供应多样化，减少对煤炭消费、降低对石油依赖度的选择
之一。
3.2 建筑层面
3.2.1 改善围护结构性能，降低建筑能源需求通过建筑墙体保温技术（外墙保温技术、内墙保温技术和自保温墙体技术等）、屋顶保温隔热技术（正置式/倒置式保温屋面、通风屋面、绿化屋面、蓄水屋面、遮阳屋面等）、门窗保温技术（断热桥铝合金窗、Low-E 玻璃窗等）、自然通风和遮阳技术等，多方位降低建筑能源需求，减少建筑能源消耗水平。
3.2.2 加大可再生能源在建筑中的应用水平可再生能源包括水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等，资源潜力大，环境污染低，可持续利用率高，是有利于人与自然和谐发展的重要能源，也是非化石能源的重要来源。可再生能源的开发利用受到世界各国的高度重视，建筑是可再生能源应用的重要领域，我国的太阳能、浅层地热能等资源十分丰富，在建筑中应用的前景十分广阔。我国可再生能源在建筑中的应用形式主要包括两大类，一是太阳能在建筑中的应用，如太阳能热水系统、太阳能光伏建筑一体化（BIPV）、太阳能采暖系统等[8]，
二是以低品位能源为热源的热泵技术，如水源热泵技术、土壤源热泵技术等。通过提升可再生能源建筑应用技术水平，丰富可再生能源在建筑中的应用类型，加大可再生能源在建筑中的应用规模，对减少化石能源消耗和温室气体排放十分重要。
3.2.3 用能调节与运行管理节能技术的应用解决了建筑节能的技术集成与优化配置问题。在建筑节能领域，对于建筑能源系统的节能潜力，合理的用能调节与适宜的运行管理仍不可忽视。建筑能源系统的调试运行和数据挖掘分析，对于反馈指导建筑能源系统的设计和运行管理具有积极意义。
[参考文献]
[1]丁一汇，任国玉，石广玉，等.气候变化国家评估报告（I）：中国气候变化的历史和未来趋势[J].气候变化研究进展，2006，2（1）：3-8.
生物质能在建筑中的应用范文第5篇
【关键词】 建筑能耗 节能 湖北省
建筑是国家经济社会的重要领域，它与国民经济和人民生活息息相关。建筑也是耗能较大的一个部门，在当前国家实施可持续发展的大背景下，建筑节能减排显得尤为迫切。作为中部大省的湖北省，正在开展建设两型社会的伟大实践，如何在建筑领域实现节能减排是湖北省面临的重要课题。
一、湖北省建筑能耗现状
1、建筑能耗分类和统计方法
与建筑相关的能源消耗包括建筑材料生产用能、建筑材料运输用能、房屋建造和维修过程中的用能以及建筑使用过程中的建筑运行能耗，本文中的建筑能耗指建筑运行能耗。人们的生产、生活等活动多发生在建筑里，建筑能耗是指采暖、空调、照明、炊事、办公等伴随着建筑运行使用的能耗，是社会终端消费的概念。另外，建筑可分为生产用建筑（工业建筑）和非生产用建筑（民用建筑）。由于工业建筑的能耗在很大程度上与生产要求有关，并且一般都统计在生产用能中，因此，本文提及的建筑能耗均为民用建筑运行能耗。
湖北地处长江流域，与北方集中采暖方式不同的是，湖北主要是分散的采暖方式，单独统计采暖能耗具有复杂性和不准确性，因此，和一般将建筑能耗分为采暖能耗、农村居民生活能耗、城镇居民除采暖外生活能耗、公共建筑除采暖外建筑能耗四部分不同，本文不单独统计采暖能耗，将湖北民用建筑能耗分为三类：第一，农村居民建筑能耗：包括采暖、炊事、照明、家电等。农村秸秆、薪柴等非商品能源消耗量很大，目前尚无统计渠道对这些非商品能源消耗进行统计；第二，城镇居民住宅建筑能耗：包括采暖、照明、家电、空调、炊事等城镇居民生活能耗；第三，公共建筑能耗：公共建筑指非住宅类民用建筑，即办公楼、学校、商店、旅馆、文化体育设施、交通枢纽、医院等。公共建筑能耗主要是指公共建筑的运行使用能耗，包括采暖、照明能耗、空调与通风能耗、生活热水供应、办公设备、建筑其他设施能耗（如电梯，给排水设备等）和其他用于特殊功能的能耗（例如厨房，信息中心等）。
本文选用建筑能耗宏观统计模型，该模型采用中国能源统计年鉴各地区实物平衡表，利用2008年能源统计年鉴各种能源实物转化标准煤的系数，将实物平衡表转化为以标准煤为单位的平衡表。农村居民建筑能耗等于平衡表中农村居民能源消耗总量减去农村居民交通能耗，城镇居民住宅建筑能耗指城镇居民能耗总量减去城镇居民交通能耗的部分，公共建筑能耗用交通运输、仓储、邮政、批发、零售、住宿、餐饮和其他几个部分能耗总量除去其中用于交通能源消费后加总得到。工业（建筑业）、服务业消费95%的汽油、35%的柴油以及居民生活和农业消费的全部汽油、95%的柴油统计为交通能耗。
2、湖北省建筑能耗状况
本文利用1996―2009年中国能源统计年鉴数据，对湖北省1995―2008年建筑能耗进行估算，具体结果见表1、图1、图2、图3、图4。
湖北建筑总能耗从1995年的814.72万吨标准煤增长到2008年1814.95万吨标准煤，年增长率为6.4%。1995―2001年建筑总能耗变化很小，到2002年有一个大的增加，建筑总能耗占终端能源消费总量比甚至达到24%，2004―2008年，增速明显加快。1995―2008年间，在各类建筑能耗占总能耗比值上，公共建筑能耗占42%，城镇居民建筑能耗占31%，农村居民建筑能耗占27%。
2008年湖北省城镇居民建筑能耗总量为460.47万吨标准煤，从1995年开始，年增长率为3.1%。城镇居民建筑能耗总量增加的主要原因首先是城镇人口不断增加，其次是城镇住宅面积也有很大增长，再次是随着湖北经济的发展和人民收入的增加，湖北城镇居民的各种家用电器数量正在逐年增长，建筑设备形式、室内环境的营造方式和用能模式也正在悄然与发达国家“接轨”，家用耗能设备的使用范围和使用时间都在增长，这将不可避免地带来城镇住宅能耗的增长。
2008年，湖北省公共建筑能耗总量为1008.29万吨标准煤，年增长率为9.6%。公共建筑能耗的绝对数量较大是湖北省建筑能耗较大的重要原因，公共建筑能耗近年来的快速增长是湖北省建筑能耗近年来较快增长的主要原因之一。因此，提高公共建筑能源效率，遏制公共建筑能耗的快速增长是湖北省建筑节能减排的重点和关键。
2008年湖北农村居民建筑能耗为346.19万吨标准煤，年增长率为4.4%。近年来随着农民生活水平的提高，农村住宅建设进入高峰，家用电器的下乡和普及，农民的能源消费结构发生巨大的变化，农民能源消费由以前秸秆等非商品性生物质能源为主到逐步加大对煤油气等商品性能源的使用，而且这种趋势越来越明显。考虑到农村住房面积很大以及农村能源结构的变化，农村建筑能耗上升的空间很大，因此，农村建筑能耗是个不容忽视的环节。
从建筑消费的各类能源占建筑总能耗的百分比来看，湖北省煤占到39%，油品占到28%，液化石油气占到6%，天然气占到7%，电力占到17%。由此可见，湖北省建筑能耗中，碳排放系数大的能源占比排在前列，这就加大了建筑节能减排的压力，同时也说明湖北省建筑节能具有很大的潜力。
二、湖北省建筑节能存在的问题
近年来，随着湖北省经济社会的发展、人民生活水平的提高以及第三产业的快速发展，湖北省建筑能耗无论在绝对数量还是在相对增长速度上都在一个较高的位置，这给湖北省建筑节能减排带来很大的压力。具体来说，湖北省建筑能耗存在以下问题。
1、湖北省公共建筑节能存在巨大压力
近年来，湖北省公共建筑能耗在总能耗所占比重不断加大，尤其是大型公共建筑的能耗问题。2007年，公共建筑能耗占全部建筑能耗的一半以上，这反映了公共建筑节能在整个建筑节能中具有举足轻重的地位。公共建筑能耗总量和单位面积能耗的绝对指标处于一个较高水平，这很大程度上反映已有公共建筑能耗节能改造的薄弱，而建筑能耗和单位面积能耗较高年增长率的事实很大程度上反映了新建公共建筑能耗控制力度不够是公共建筑能耗不断上升的重要原因。这些都给湖北省建筑节能带来了巨大压力。
2、城镇住宅建筑节能力度不足
各项建筑能耗总量指标和各项建筑单位面积能耗等绝对指标的大小，能在很大程度上反映既有建筑对现在建筑能耗的影响程度。而建筑能耗和单位面积能耗的增长率等相对指标的大小，很大程度上反映了新建建筑节能设计、技术应用情况和效果。当然这些绝对指标和相对指标的大小还反映了人民生活水平提高和第三产业发展等对更多能源消耗的需求。湖北省城镇住宅能耗和单位面积能耗在30个省市的比较中都处于较高的位置，在一定程度上反映了湖北省已有建筑节能改造不足的事实。而湖北省建筑能耗和城镇住宅单位面积能耗的较高增长率在一定程度上反映了湖北省新建建筑节能控制力度和建筑节能技术应用的不足。
3、农村建筑能耗的持续上升给建筑节能带来的压力
一直以来，农村住宅建筑节能是建筑节能的薄弱环节，往往被忽略。考虑到农村住宅面积占总建筑面积60%左右以及农民生活水平提高对能耗加大的需求，农村建筑能耗不容忽视。尽管当前湖北农村能耗总量和单位面积能耗不高，但是农村秸秆、柴木等非商品能源的使用部分地掩盖了农村能耗的数量。在能源结构上，农村住宅面临一个从非商品性能源向商品性能源的转变，这给建筑节能带来了极大的压力；在能源利用效率上，农村建筑节能技术的落后，非商品性能源大量低效率的使用，排放大量二氧化碳，农村建筑能耗的监测和节能控制也极为薄弱。这些都给农村建筑节能带来很大挑战。
4、建筑能耗能源结构不合理，总体碳排放系数较大
在建筑消耗的能源类型中，碳排放系数较高的煤和石油所占比重较大，两者加起来占到建筑能耗比重的67%之多，这给湖北省短期建筑节能带来巨大的压力，同时也是湖北省长期节能减排的很大潜力。
三、湖北省建筑节能减排的对策建议
目前湖北处于建设快速发展期，今后一段时间内湖北仍处在建设的高峰期，建筑能耗仍将快速上涨，所以实现建筑节能减排是湖北省实施可持续发展战略的内在要求，也是建筑发展的内在需要。建设部《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》明确提出了节能目标：到2020年，北方沿海经济发达地区和特大城市新建建筑实现节能65%的目标，绝大部分既有建筑完成节能改造；城乡新增建设用地占用耕地的增长幅度要在2010年目标基础上再大幅度减少；争取建筑建造和使用过程的节水率比2010年再提高10%；新建建筑对不可再生资源的总消耗比2010年再下降20%。到2020年，我国住宅和公共建筑建造和使用的能源资源消耗水平要接近或达到现阶段中等发达国家的水平。湖北的建筑节能减排也应服从国家建筑节能战略，并能在实现国家目标的基础上有所创新和突破。
建筑运行能耗涉及经济和人民生活的方方面面，实现建筑节能减排是个长期的系统工程，必须高度重视，详细规划。结合湖北省建筑运行能耗的实际情况，要构建“四大体系”，推进“五个重点领域”，发展低碳建筑，实现建筑运行过程中的节能减排。“四大体系”是指：加强建筑节能政策法规建设，完善建筑节能技术支撑体系建设，强化建筑节能政府监管体系建设和扩大建筑节能市场服务体系建设。“五个重点领域”是指：大力推进既有建筑节能改造，加强对新建建筑节能标准实施状况的监管，实施大型公共建筑节能改造，大力推动农村建筑节能以及强化可再生能源建筑应用示范。
1、构建“四大体系”
（1）加强建筑节能政策法规体系建设。2005年底出台的《湖北省建筑节能管理办法》（下文简称《办法》）标志着湖北省建筑节能法规建设迈出了坚实的一步。2009年3月，省人大又通过颁布了《湖北省民用建筑节能条例》，加上省政府1998年颁布的《湖北省推广应用新型墙体材料管理规定》、2002年颁布的《湖北省发展散装水泥管理办法》等规章，湖北省建设领域节能法规基本形成，为推进建筑节能奠定了坚实的基础。全省将在已有法律法规基础上研究制定实施细则形成省市县配套、层次分明且目标统一、相互衔接的法规体系。
（2）完善建筑节能技术支撑体系建设。全省建设系统应紧紧围绕新型建筑结构体系、新型节能墙体材料、外墙外保温节能门窗、建筑物遮阳、既有建筑节能改造、可再生能源建筑应用、节能设备及运行、智能控制及能效测评等建筑节能重大技术课题继续加大研发力度，加强产学研、设计的联合，不断探索科技开发的新路子，系统编制建筑节能建设标准规范、规程，不断完善符合湖北省气候特点的技术支撑体系。还将以各类示范工程为载体，加快各类新技术、新材料的集成应用和成熟技术的推广，尤其在经济适用房、廉租房等保障性住房建设中大力推进太阳能等适用节能技术的应用。
（3）强化建筑节能政府监管体系建设。2008年，湖北省政府首次与各地政府签订了2008至2010年建筑节能目标责任书，将部门考核改为政府考核，极大地增强了工作力度。具体来说，应加强以下几方面工作：一是将继续保证新建建筑达到节能设计标准作为各级建设行政主管部推进建筑节能工作的重点；二是将继续加快机关办公建筑和大型公共建筑节能运行监管体系建设试点示范，建立省市两级能耗监测平台；三是加强建筑节能工作考核。
（4）加快建筑节能市场服务体系建设。一是积极培育建筑节能服务市场；二是鼓励发展与建筑节能服务相关的技术、融资、信息、人才、管理等方面的中介组织。培育一批能源服务企业，加快推行适应市场要求的节能产品与技术；三是以机关办公建筑、大型公共建筑节能改造、新建建筑可再生能源应用为突破口，积极开展合同能源管理试点示范。制定激励政策和措施，建立合同能源管理市场机制；四是启动建筑门窗节能性能标识工作，逐步建立以建筑能效测评标识为特征的新建建筑市场准入制度、建筑节能技术及产品认证制度、进入市场企业资质认定制度，从而进一步规范市场行为。
2、推进“五个重点领域”
（1）对新建建筑，加强建筑节能标准实施状况监管。当前是湖北省建筑快速发展的时期，2000年来，湖北省建筑面积以年7%左右的速度增长。对于新建建筑，建筑围护结构热工性能的高低、用能设备系统能效的优劣直接影响建筑能耗水平。为了进一步推进长江流域及其周围夏热冬冷地区建筑节能工作，建设部组织制定了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2001）。2005年4月又出台了《公共建筑节能设计标准》（GB50l89-2005）对新建公共建筑的设计建造提出了更高的节能标准。在国家政策的引导下，湖北应逐步提高新建建筑节能水平。
（2）大力推进既有建筑节能改造。据不完全数据统计，截至2008年底，湖北省8亿平方米的城镇房屋建筑中绝大多数是非节能建筑，实施节能改造任务繁重。湖北省目前至少有4亿平方米的城镇既有建筑需要进行节能改造，根据初步测算，至少需耗资600亿元人民币。2008年湖北省地方财政收入为1338亿元人民币，武汉市地方财政收入为376亿元人民币，显然缺乏支持既有建筑节能改造的资金。对既有建筑节能改造主要是解决融资问题，如何将既有建筑的节能改造由政府引导过渡到市场运作之路上来，并形成市场，形成切实可行的融资渠道，是湖北省推进既有建筑节能改造的关键。
（3）推进公共建筑尤其是大型公共建筑的节能监管。湖北省公共建筑能耗总量和年增长率都在一个高位，推进公共建筑的节能监管对于全省建筑节能减排尤为迫切。实际上，湖北省在这个方面已经开始采取行动。必须把国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设作为推进建筑节能深入开展的重要环节。解决大型公共建筑能耗过高的问题主要体现在几个方面：一是政府办公楼应该率先进行建筑节能改造，因为政府大楼往往起到全社会的示范作用；二是设计阶段必须进行能效评估；三是对能耗过高的建筑要向全社会公布，同时进行强制性节能改造；四是扩大城市公共建筑能耗在线监测范围，并建立公开披露和奖惩机制。
（4）强化可再生能源建筑应用示范。目前，湖北省已经制定了《湖北省可再生能源建筑应用示范项目管理办法》，近年来，湖北省建筑节能与绿色建筑工作快速推进，实现了由点到线、由线到面的跨越式发展，既有建筑改造和可再生能源应用示范项目的社会效应不断扩大，新建建筑节能标准执行率不断提高。2005年，总书记亲临绿色建筑示范工程――武汉绿景苑住宅小区视察并给予充分肯定，推动了全省建筑节能示范工程的建设。目前，全省已建立国家级示范工程25个，省级示范工程54个。应该说湖北省可再生能源建筑应用示范取得了很大成绩，今后还要进一步强化。在推进领域上，由新建建筑的推进向既有建筑节能改造、新农村建设、商业和福利事业建设等方向逐步转化。
（5）推进农村建筑节能减排。计算结果显示，当有30%的农村建筑接受改造时，全国农村地区碳减排量达到1.14亿吨，占到农村建筑总碳排放量的16.0%；当有50%的农村建筑接受改造时，全国农村地区碳减排量可以达到1.9亿吨，占到农村建筑总碳排放量的26.8%。由此可见，农村建筑的节能减排潜力巨大。湖北农村具有丰富的可再生资源，包括太阳能、水能、风能和以秸秆、薪柴、牲畜粪便为主的生物质能等自然清洁能源，这些能源在消耗过程中都不会产生二氧化碳排放。在农村地区，可以尝试两方面的节能减排措施，首先，加强开发利用可再生能源。农村地区尤其应该注重开发太阳能和生物质能等经济性好的可再生能源，把太阳能技术与建筑有机地结合在一起，不但可以提高室内舒适度，还能节约大量常规能源，显著提高建筑的节能率，而且对于净化环境污染将起到重要作用。其次，注重农宅节能技术的研究和应用，更应注意开发适合当地情况的炊事和局部供暖技术，达到改善室内热环境和空气质量的目的。
【参考文献】
[1] 杨秀、魏庆冗、江亿：建筑能耗统计方法探讨[J].节能技术，2007（1）.
[2] 王庆一：按国际准则计算的中国终端用能和能源效率[J].中国能源，2006，12（12）.
