亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        實(shí)現(xiàn)凈零能耗建筑的邊界條件研究

        2022-07-21 06:38:38鄭清濤榮中秋曾澤榮水發(fā)能源集團(tuán)有限公司山東濟(jì)南50000珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司廣東珠海59000
        綠色建筑 2022年1期
        關(guān)鍵詞:本體能耗能源

        鄭清濤 ,榮中秋,羅 多,程 妍,李 進(jìn),曾澤榮(.水發(fā)能源集團(tuán)有限公司, 山東 濟(jì)南 50000;.珠海興業(yè)綠色建筑科技有限公司, 廣東 珠海 59000 )

        2019 年底,GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和 T/CABEE 003—2019《近零能耗建筑測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)》開始實(shí)施,明確規(guī)定了“超低能耗建筑”“近零能耗建筑”“零能耗建筑”以及“產(chǎn)能建筑”在滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的室內(nèi)環(huán)境條件下的能效指標(biāo),在超低能耗建筑大力示范推廣的今天給更高能效標(biāo)準(zhǔn)的建筑以更明確的定義和指導(dǎo)。用“被動(dòng)優(yōu)先,主動(dòng)優(yōu)化”的設(shè)計(jì)理念建造“零能耗建筑”已經(jīng)得到國(guó)內(nèi)外學(xué)者和建筑節(jié)能從業(yè)人員的普遍認(rèn)同。在歐洲,甚至分為“被動(dòng)建筑”和“主動(dòng)建筑”2 個(gè)流派,但最終導(dǎo)向還是二者主要技術(shù)的綜合應(yīng)用以實(shí)現(xiàn)“零能耗建筑”的總體目標(biāo),只是技術(shù)側(cè)重點(diǎn)有所不同。

        被動(dòng)房崇尚節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、舒適和建筑美學(xué)的有機(jī)融合,通過(guò)優(yōu)化建筑方式減少供暖和制冷能源需求,主要措施包括良好保溫的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、高效節(jié)能門窗、夏季遮陽(yáng)、防止結(jié)構(gòu)熱橋、高氣密性的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和有組織的室內(nèi)新風(fēng)供應(yīng)和熱回收系統(tǒng)。但是,要實(shí)現(xiàn)“近零”和“凈零”,必須要加入可再生能源進(jìn)行建筑的自我能源的生產(chǎn)從而全部或部分抵消建筑自身的能耗。由于在建筑本體中生產(chǎn)可再生能源是有相當(dāng)大的局限的,所以,一方面必須盡可能地進(jìn)行建筑本體的節(jié)能;另一方面建筑的 6 個(gè)面(南向面、北向面、東向面、西向面、屋面及接地面)都應(yīng)考慮利用自然資源,進(jìn)行充分的能源交換。最終,通過(guò)耗能和產(chǎn)能的完全平衡,實(shí)現(xiàn)建筑全年的“零能耗”指標(biāo)。

        即便如此,據(jù)不完全了解,在美國(guó),能實(shí)現(xiàn)零能耗的最高建筑是位于西雅圖的生命建筑(international living future institute,ILFI)公司總部大樓。該項(xiàng)目于 2013 年竣工的 6 層商業(yè)辦公建筑,總建筑面積約 4 831 m2。實(shí)現(xiàn)了凈零能耗、凈零水耗和凈零廢棄物的目標(biāo),是 1 棟無(wú)須支付能源費(fèi)用,并通過(guò)生產(chǎn)能源實(shí)現(xiàn)收益的建筑。

        為了實(shí)現(xiàn)“零能耗”,這個(gè)非四邊形的建筑在屋頂建了一個(gè)超出建筑立面 3~5 m 的“光伏大帽子”,其總面積達(dá)1 329 m2,使得該項(xiàng)目在實(shí)際運(yùn)行能耗 31 kWh/(m2·a)(相較于西雅圖能源法令 2009 年建筑能耗要求低 79%)的前提下,通過(guò)光伏發(fā)電每年生產(chǎn)可再生電能超過(guò) 15 萬(wàn) kWh,滿足建筑全年用能而實(shí)現(xiàn)“零能耗”需求。

        通過(guò)上述例子可知利用現(xiàn)有的建筑科學(xué)技術(shù)建造本體實(shí)現(xiàn)“零能耗”的建筑是有一定局限性的,這也是某能源聯(lián)合研究中心在建筑節(jié)能領(lǐng)域中需要通過(guò)不斷的技術(shù)研發(fā)來(lái)擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)“零能耗”建筑的邊界的原因。根據(jù)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù),本文分析了在公共建筑中實(shí)現(xiàn)“零能耗建筑”的前提條件。

        1 “零能耗建筑”前提條件

        1.1 建筑高度

        “零能耗建筑”是通過(guò)“開源節(jié)流”來(lái)實(shí)現(xiàn)全年的能源平衡的,也就是盡可能少地使用能源和盡可能多地生產(chǎn)可再生能源。從最易集成和使用的可再生能源— 光伏發(fā)電技術(shù)的使用條件來(lái)講,建筑屋頂無(wú)疑是最寶貴的資源:南立面是次一級(jí)選擇,東西立面為再次一級(jí)選擇。如果想要增加立面的太陽(yáng)能利用面積,無(wú)論是增加建筑的開間還是進(jìn)深,都同時(shí)增加了建筑面積從而同等比例增加了建筑能耗。因此,從建筑的尺度上來(lái)說(shuō),高度或者層數(shù)是決定是否實(shí)現(xiàn)“零能耗”的至關(guān)因素,顯然越高的建筑越難以實(shí)現(xiàn)“零能耗”。

        1.2 建筑功能

        從國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 51161—2016《民用建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》中可以看出,不同建筑功能的建筑能耗差別是很大的,同一地區(qū)的公共建筑,如溫和地區(qū):A 類的黨政機(jī)關(guān)辦公樓約束值是 50 kWh/(m2·a),而 B 類的大型超市約束值卻是100 kWh/ (m2·a),相差足足 1 倍;夏熱冬冷地區(qū):A 類的黨政機(jī)關(guān)辦公樓約束值是 70 kWh/ (m2·a),而 B 類的購(gòu)物中心約束值卻達(dá)到了 260 kWh/ (m2·a),是前者的 3.7 倍。因此,若要推廣“零能耗建筑”應(yīng)從辦公類的公共建筑著手,無(wú)論是技術(shù)成熟度、增量投資還是運(yùn)行管理,這類建筑都應(yīng)屬于首選,尤其是自運(yùn)營(yíng)的辦公建筑。本文后面的數(shù)據(jù)分析則以 A 類的黨政機(jī)關(guān)辦公樓為建筑載體。

        1.3 太陽(yáng)能資源

        近 10 年,光伏組件與傳統(tǒng)的光伏系統(tǒng)的價(jià)格降低了近80%,標(biāo)準(zhǔn)光伏組件價(jià)格甚至降到了 1.5 元/W,不到 300元/m2。這就加大了光伏組件集成到建筑構(gòu)件中的可能性。光伏的 1 kWh 成本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)用戶側(cè)全面平價(jià),電力行業(yè)內(nèi)有一句話叫作:由于光伏有“即發(fā)即用”的優(yōu)勢(shì),所以光伏電可稱作用戶側(cè)全網(wǎng)最廉價(jià)電力。這就進(jìn)一步地揭示了光伏能源與建筑結(jié)合具有巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)潛力。根據(jù)美國(guó)勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室在 SCI1 區(qū) 《可再生和可持續(xù)能源評(píng)論》(Renewable and Sustainable Energy Reviews)雜志發(fā)表的論文《基于 34 個(gè)研究案例的熱濕氣候下的凈零能耗建筑綜述》(A review of net zero energy buildings in hot and humid climates Experience learned from 34 case study buildings)中可以看到,在全球濕熱地區(qū)稱為“凈零”的建筑全部采用了光伏發(fā)電技術(shù),以補(bǔ)充建筑運(yùn)行的能源消耗。關(guān)鍵技術(shù)的使用頻率如圖 1 所示。

        圖 1 關(guān)鍵技術(shù)的使用頻率

        因此,光伏發(fā)電技術(shù)作為建筑可再生能源應(yīng)用是最經(jīng)濟(jì)最成熟的主動(dòng)技術(shù),幾乎成為“零能耗建筑”的必備。太陽(yáng)能資源的優(yōu)劣也就決定了建筑的產(chǎn)能強(qiáng)度。我國(guó)根據(jù)太陽(yáng)能資源豐富程度劃分為 5 類地區(qū),從一類地區(qū)的每平方米面積上一年內(nèi)接受的太陽(yáng)輻射總量 6 680~8 400 MJ 到五類地區(qū)的 3 344~4 190 MJ,太陽(yáng)能資源相差了 1 倍,也就是同樣的光伏電池年發(fā)電量相差了 1 倍。因此,太陽(yáng)能資源越好的地區(qū)越容易實(shí)現(xiàn)“零能耗”。

        1.4 地域條件

        根據(jù)我國(guó)不同氣候帶的具體氣候條件,國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) GB/T 51161—2016 給出了同樣建筑類型不同的能耗約束值,如 A 類的黨政機(jī)關(guān)辦公樓:溫和地區(qū)的約束值是50 kWh/ (m2·a),而夏熱冬冷地區(qū)的約束值卻是 70 kWh/(m2·a),較前者增加了 40%,所以氣候越舒適的地區(qū),越容易實(shí)現(xiàn)零能耗。

        1.5 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度與能源消耗強(qiáng)度

        實(shí)現(xiàn)“零能耗建筑”顯然需要建設(shè)階段的增量投入。雖然在未來(lái)運(yùn)營(yíng)階段,“零”能耗的運(yùn)行成本對(duì)投資方有一定有誘惑力,但估計(jì) 10% 以上的增量成本和 5~10 a 的投資回報(bào)率顯然還無(wú)法吸引資本的關(guān)注。更何況大部分的建筑投資方和使用方并不是同一個(gè)單位,因此“零能耗建筑”還在研究和示范階段,需要政府的支持和鼓勵(lì)。其接納程度也與各地市的經(jīng)濟(jì)條件密切相關(guān),與各省的建筑能耗強(qiáng)度密切相關(guān)。

        如圖 2 所示,2000—2016 年全國(guó)建筑能耗占能源消費(fèi)總量的比重為 17%~21%。建筑能耗比重的波動(dòng)與經(jīng)濟(jì)波動(dòng)總體上呈現(xiàn)反向關(guān)系,經(jīng)濟(jì)發(fā)展越快,GDP 增速變大,建筑能耗比重則變??;反之亦然。2002—2007 年,GDP增速逐年增大, 2007 年達(dá)到頂峰 14.23%,建筑能耗比重則從 2002 年的最高峰 20.15%,下降到 2007 年的最低谷17.68%;2007—2014 年,GDP 增速存在一定波動(dòng),建筑能耗比重則相應(yīng)發(fā)生反向波動(dòng)。2010 年后 GDP 增速逐年下降,建筑能耗比重則逐年上升。

        圖 2 中國(guó)建筑能耗比重與 GDP 增速比較

        這就說(shuō)明建筑能耗的降低需要更多的經(jīng)濟(jì)投入來(lái)實(shí)現(xiàn),經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū),只可能以犧牲舒適度來(lái)?yè)Q取能耗的降低,而不是依靠技術(shù)提升所需的增量投資。所以,推動(dòng)“零能耗建筑”的示范建設(shè)要從經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的一、二線城市開始。

        2 “零能耗建筑”主要因素分析

        綜上 5 個(gè)主要因素,建立一個(gè)簡(jiǎn)單的建筑模型以分析什么類型的建筑是推動(dòng)“零能耗建筑”示范建設(shè)的首批建筑。此建筑的界定條件為“光伏比”(光伏年發(fā)電量與建筑年耗電量的比值)≥1。模型的邊界條件如下。

        2.1 建筑尺度

        取建筑模型寬度為 30 m(該尺度被認(rèn)為是建筑內(nèi)部能實(shí)現(xiàn)自然采光的臨界尺寸),長(zhǎng)度取 50 m,5∶3 的黃金尺寸。長(zhǎng)度方向南北放置,寬度方向東西放置。通過(guò)逐級(jí)變化寬度和長(zhǎng)度發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)度變化對(duì)“光伏比”完全無(wú)影響,寬度變化影響甚微。層高取 4 m,變量為 3~7 F。

        2.2 建筑功能

        取黨政機(jī)關(guān)辦公建筑。如前述分析,這類建筑的建筑能耗要求最低,也是容易被指定為“零能耗”示范建筑的類型。

        2.3 地域

        按照 GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,分別取 5 個(gè)氣候帶具有代表性的 5 個(gè)省會(huì)級(jí)城市:哈爾濱、北京、上海、貴陽(yáng)、廣州做預(yù)測(cè)能耗分析。

        2.4 能耗預(yù)測(cè)

        參考 GB/T 51161—2016 的“約束值”作為按照 GB 50189—2015 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的能耗指標(biāo),包括了建筑空調(diào)、通風(fēng)、照明、生活熱水、電梯、辦公設(shè)備以及建筑內(nèi)供暖系統(tǒng)的熱水循環(huán)泵電耗、供暖用的風(fēng)機(jī)電耗等建筑所使用的所有能耗。按照 T/CABEE JH—2019 評(píng)估“零能耗建筑”時(shí)的能耗,只包括建筑供暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、生活熱水、電梯的終端能耗量,設(shè)備插座等不包括。根據(jù)大量的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)得知,正常設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí),辦公設(shè)備和插座的能耗約占總建筑能耗的 30%。根據(jù) T/CABEE JH—2019004對(duì)公共建筑的評(píng)價(jià)要求,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的本體節(jié)能率需≥30%,其余地區(qū)≥20%。以此預(yù)測(cè)評(píng)估“零能耗建筑”時(shí)建筑本體的總能耗。

        2.5 光伏預(yù)測(cè)

        假定屋面可以全部用來(lái)設(shè)置太陽(yáng)能光伏發(fā)電(Building Attached Photo Voltaic,BAPV)系統(tǒng),南立面 20% 的面積用于設(shè)置光伏建筑一體化(Building Integrated Photo Voltaic,BIPV)系統(tǒng)。預(yù)估屋面 150 W/m2安裝功率,立面100 W/m2安裝功率;高緯度地區(qū)的哈爾濱、北京立面是最佳傾角發(fā)電量的 70%,低緯度地區(qū)的廣州、貴陽(yáng)是最佳傾角發(fā)電量的 55%,而位于中間的上海取 60%。以上述邊界條件預(yù)測(cè)評(píng)估“零能耗建筑”時(shí)的最大光伏發(fā)電量。

        2.6 “光伏比”

        如將光伏年發(fā)電量/建筑年耗電量作為建筑的光伏比,當(dāng)光伏比≥1 時(shí),實(shí)現(xiàn)建筑本體的“零能耗”甚至“產(chǎn)能”目標(biāo),當(dāng)光伏比<1 時(shí),則不能實(shí)現(xiàn)建筑本體的“零能耗”目標(biāo)。無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)際,目前都暫時(shí)認(rèn)可可提供“使用可再生能源”證明的“off site(非本體)”的“零能耗”形式存在。本文僅就本體而言。

        根據(jù)以上 6 個(gè)元素的假設(shè),分析現(xiàn)階段采用現(xiàn)有建筑技術(shù)能做到的層數(shù),見表 2。

        表 2 “零能耗”建筑層高分析表

        6 結(jié) 語(yǔ)

        由表 2 分析可以得出以下結(jié)論。

        (1)分別調(diào)節(jié)建筑體型的長(zhǎng)和寬,對(duì)“光伏比”的影響微乎其微直至消失。

        (2)由于北方嚴(yán)寒地區(qū)的建筑總體能耗較高,所以大概率的只能 3 層及以下建筑能夠?qū)崿F(xiàn)本體建筑“零能耗”。其余地區(qū)原則上均能建設(shè) 4 層的“零能耗”建筑。

        (3)要實(shí)現(xiàn)更廣范圍的“零能耗”建筑還必須研究更先進(jìn)更高效的建筑技術(shù),使得建筑能耗進(jìn)一步降低,建筑產(chǎn)能越來(lái)越高。如某能源聯(lián)合研究中心建筑節(jié)能聯(lián)盟正在研究的“零能耗”技術(shù)產(chǎn)品:根據(jù)一年四季氣候變化可調(diào)圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能的智能幕墻;基于光伏發(fā)電和燃料電池的交直流混合微電網(wǎng);基于人行為自學(xué)習(xí)的末端智能控制系統(tǒng)等。

        猜你喜歡
        本體能耗能源
        Abstracts and Key Words
        120t轉(zhuǎn)爐降低工序能耗生產(chǎn)實(shí)踐
        昆鋼科技(2022年2期)2022-07-08 06:36:14
        能耗雙控下,漲價(jià)潮再度來(lái)襲!
        探討如何設(shè)計(jì)零能耗住宅
        對(duì)姜夔自度曲音樂(lè)本體的現(xiàn)代解讀
        第六章意外的收獲
        用完就沒(méi)有的能源
        ————不可再生能源
        家教世界(2019年4期)2019-02-26 13:44:20
        日本先進(jìn)的“零能耗住宅”
        福能源 緩慢直銷路
        《我應(yīng)該感到自豪才對(duì)》的本體性教學(xué)內(nèi)容及啟示
        国产成人一区二区三区影院动漫| 永久中文字幕av在线免费| 亚洲乱码av中文一区二区 | 少妇深夜吞精一区二区| 偷拍综合在线视频二区| 99在线精品免费视频九九视| 日中文字幕在线| 国产av一区仑乱久久精品| 青青草精品在线视频观看| 桃花影院理论片在线| 日本亚洲欧美在线观看| 成人短篇在线视频夫妻刺激自拍| 亚洲中文字幕精品乱码2021| 色橹橹欧美在线观看视频高清| av一区无码不卡毛片 | 色爱无码av综合区| 国产手机在线αⅴ片无码| 久久色悠悠亚洲综合网| 国产精品一区二区三区在线蜜桃| 性大毛片视频| 亚洲日韩精品久久久久久| 国产一区二区视频在线看| 999国产精品999久久久久久| 人人妻人人爽人人做夜欢视频九色 | 丰满少妇av一区二区三区| 无码人妻精品一区二区三区蜜桃| 中国一 片免费观看| 日本熟妇中文字幕三级| 亚洲免费一区二区三区四区| 曰欧一片内射vα在线影院| 一级呦女专区毛片| 日韩精品一区二区在线视| 97一期涩涩97片久久久久久久| 亚洲av无码乱观看明星换脸va | 亚洲亚洲亚洲亚洲亚洲天堂| 国产三级黄色免费网站| 无码福利写真片视频在线播放| 亚洲高清在线不卡中文字幕网| 一本色道久久88加勒比—综合| 无码人妻精品一区二区三区9厂| 国产AV无码专区久久精品网站|