本書介紹了地?zé)崮、太陽能、生物質(zhì)能的原理和在建筑中的應(yīng)用,介紹了冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)與分布式能源技術(shù)、蓄能技術(shù)應(yīng)用、建筑能源的計量方法、建筑能源的評價和管理、建筑能耗分析的基本方法和國內(nèi)外常用能耗分析軟件,詳細(xì)介紹了建筑節(jié)能的評價方法和建筑能源審計流程,并結(jié)合相關(guān)技術(shù)和方法列舉了相應(yīng)的工程案例以及能源審計案例。
改革開放以來,我國能源工業(yè)實(shí)現(xiàn)了煤炭、電力、石油、天然氣和新能源的全面發(fā)展,為保障國民經(jīng)濟(jì)長期快速發(fā)展和人民生活水平持續(xù)提高做出了重要貢獻(xiàn)。然而隨著國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)、穩(wěn)定、高速地發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,能源需求越來越大,能源供給的缺口越發(fā)突出,環(huán)境污染、生態(tài)惡化等問題更突顯了能源供需的矛盾。
目前,就全國高等工科院校而言,設(shè)立“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程”(原“建筑環(huán)境與設(shè)備工程”)專業(yè)的院校越來越多。該專業(yè)著重于培養(yǎng)復(fù)合型的應(yīng)用人才,主要學(xué)習(xí)工業(yè)與民用建筑的供暖、通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)以及制冷系統(tǒng)等,這些系統(tǒng)均圍繞能源展開,且能源消耗量巨大,大約占建筑能耗的一半。
為了建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會,節(jié)能受到國家相關(guān)主管部門的高度重視,并且已成為我國目前調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要抓手和突破口。隨著節(jié)能工作的深入,在建筑的規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中,通過采用新型墻體材料,執(zhí)行建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)建筑物用能設(shè)備的運(yùn)行管理,合理設(shè)計建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,提高供暖、制冷、照明、通風(fēng)、給水排水和通道系統(tǒng)的運(yùn)行效率,同時利用可再生能源,在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下,降低建筑能源消耗。合理、有效地利用能源,能促進(jìn)構(gòu)建節(jié)約型產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu),加快節(jié)約型社會的建設(shè)。因此,建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的學(xué)生了解和掌握與之相關(guān)的各種能源及其應(yīng)用顯得非常有必要。
筆者根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐以及工程應(yīng)用,整合了與專業(yè)應(yīng)用密切相關(guān)的能源資料,編寫了這本教材,以滿足本科教學(xué)的需求。本書第1章介紹了世界能源的使用情況和政策法規(guī),具體列舉了美國、日本、德國等發(fā)達(dá)國家的能源使用情況以及這些國家制定的能源政策和法規(guī),尤其詳細(xì)介紹了我國的能源使用情況和能源管理職能部門及相關(guān)部門制定的政策法規(guī)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。第2~4章介紹了三種能夠在建筑中應(yīng)用的可再生能源——地?zé)崮、太陽能、生物質(zhì)能,詳細(xì)闡述了這三種可再生能源的使用原理及應(yīng)用,并列舉了工程實(shí)例。第5、6章介紹了冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)與分布式能源技術(shù)和蓄能技術(shù),并對這兩種建筑節(jié)能技術(shù)的原理、設(shè)計方法和工程應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。第7章介紹了建筑能源的計量方法,而且列舉了具體的計量設(shè)備,以及這些計量設(shè)備的使用方法。第8章介紹了建筑能源的評價和管理,包括我國建筑能源的使用情況、建筑能耗分析的基本方法、國內(nèi)外常用的能耗分析軟件的介紹、建筑節(jié)能的評價方法以及建筑能源審計流程等內(nèi)容,并且給出了能源審計案例。
本書內(nèi)容涉及建筑能源的獲取以及建筑能源的高效利用,是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)學(xué)生專業(yè)知識的拓展,可作為該專業(yè)“建筑能源應(yīng)用工程”課程教材,也可作為工科專業(yè)了解新能源應(yīng)用的通識教材。
本書共8章,建議學(xué)時為30學(xué)時左右,可根據(jù)實(shí)際情況予以調(diào)整。建議該課程在學(xué)生學(xué)習(xí)完主要專業(yè)課程之后開設(shè),教學(xué)效果相對會更好。
本書由天津工業(yè)大學(xué)李新禹教授擔(dān)任主編,負(fù)責(zé)全書的大綱擬定和統(tǒng)稿。參與編寫的人員有:李新禹、周志華(第4章),王艷、宋佳鈁(第1章、第8章),李莎(第6章),杜曉剛、楊瑞梁(第7章),蘇文(第5章),任悅(第2章),魏晉(第3章)。
本書在編寫過程中借鑒、吸收了諸多專家、學(xué)者的論文和專著,參閱了國內(nèi)外近年來發(fā)表的技術(shù)文獻(xiàn)以及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,在此,向原作者表示衷心的感謝。本書由天津大學(xué)張歡教授和河北工業(yè)大學(xué)楊華教授聯(lián)合主審,她們?yōu)楸緯木帉懱岢隽酥锌系囊庖姾徒ㄗh,在此,對兩位專家表示感謝。
由于時間倉促,編者的水平有限,書中肯定存在著錯誤和不妥之處,懇請各位專家、讀者和同仁批評指正。
編者
前言
第1章能源政策及建筑節(jié)能
標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)
1.1世界能源政策及法規(guī)
1.2世界典型國家能源政策
1.3我國能源政策
1.4我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)
思考題
第2章地?zé)崮?br />
2.1地?zé)崮芨攀?br />
2.2地?zé)崮艿男问?br />
2.3地?zé)崮艿睦?br />
2.4地源熱泵系統(tǒng)的設(shè)計計算
2.5地?zé)崮芾门c環(huán)境保護(hù)
2.6地?zé)崮茉诮ㄖ械膽?yīng)用實(shí)例
思考題
第3章太陽能
3.1太陽能輻射原理和特點(diǎn)
3.2太陽能利用技術(shù)
3.3太陽能在建筑耗能系統(tǒng)的應(yīng)用
3.4光電應(yīng)用
3.5工程實(shí)例
思考題
第4章生物質(zhì)能
4.1生物質(zhì)能源簡介
4.2生物質(zhì)能源制備方式
4.3生物質(zhì)能利用實(shí)例
4.4生物質(zhì)能發(fā)電
4.5生物質(zhì)能源的發(fā)展方向
思考題
第5章冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)與分布式
能源技術(shù)
5.1分布式能源技術(shù)簡介
5.2天然氣冷熱電三聯(lián)供發(fā)展?fàn)顩r
5.3燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
5.4燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)
5.5分布式燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)的
應(yīng)用現(xiàn)狀
5.6分布式燃?xì)饫錈犭娙?lián)供系統(tǒng)的
節(jié)能效益
5.7工程實(shí)例
思考題
第6章蓄能技術(shù)的應(yīng)用
6.1蓄能技術(shù)的類型
6.2蓄能空調(diào)發(fā)展?fàn)顩r和適用范圍
6.3冰蓄冷空調(diào)技術(shù)類型
6.4冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行模式與設(shè)備
6.5水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的形式與適用范圍
6.6蓄熱供暖系統(tǒng)的形式與設(shè)備
6.7蓄冷空調(diào)設(shè)計實(shí)例
思考題
第7章建筑供熱量和供冷量的計量
7.1建筑能源計量概述
7.2供熱量和供冷量計量的方法
7.3熱計量表
7.4蒸發(fā)式熱分配表
7.5熱計量收費(fèi)
思考題
第8章建筑能源的評價和管理
8.1建筑能源使用的基本情況
8.2建筑能耗分析方法及工具
8.3建筑節(jié)能評價方法
8.4建筑能源管理系統(tǒng)
8.5建筑能源審計
思考題
附錄水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%氯化鈣和
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%丙烯乙二醇的
密度和黏度
參考文獻(xiàn)