《建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程基礎(chǔ)》課件

《建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程基礎(chǔ)》本課程旨在深入探討建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程的基礎(chǔ)知識，涵蓋建筑能耗、節(jié)能技術(shù)、綠色建筑等方面，為學(xué)生提供建筑環(huán)境工程專業(yè)知識儲備，培養(yǎng)專業(yè)技能，為未來的可持續(xù)建筑發(fā)展貢獻力量。課程大綱建筑能耗現(xiàn)狀與分析建筑能耗概念、現(xiàn)狀、影響因素分析建筑能源應(yīng)用技術(shù)建筑供熱、供冷、照明、電氣系統(tǒng)分析綠色建筑與節(jié)能設(shè)計綠色建筑理念、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、建筑能耗評價建筑能源管理建筑能源管理體系、能效提升改造措施、案例分析建筑能耗現(xiàn)狀30%建筑能耗占全球總能耗的比例50%建筑供暖占建筑能耗的比例30%建筑制冷占建筑能耗的比例20%建筑照明占建筑能耗的比例建筑能源消耗分類建筑外圍護結(jié)構(gòu)門窗、墻體、屋頂、地面的熱損失建筑設(shè)備系統(tǒng)供熱、供冷、通風(fēng)、照明、熱水建筑內(nèi)部熱源人員、設(shè)備、照明產(chǎn)生的熱量建筑使用行為開窗、開燈、空調(diào)使用習(xí)慣建筑外圍護結(jié)構(gòu)熱工性能傳熱系數(shù)衡量外圍護結(jié)構(gòu)熱量傳遞能力的指標(biāo)熱阻材料抵抗熱量傳遞的能力熱橋外圍護結(jié)構(gòu)中熱量容易傳遞的部位保溫材料降低外圍護結(jié)構(gòu)熱損失的材料建筑供熱系統(tǒng)工作原理1熱源提供熱能的設(shè)備，如鍋爐、熱泵2熱媒傳遞熱能的介質(zhì)，如水、空氣3供熱末端將熱能傳遞給建筑的設(shè)備，如散熱器、暖氣片4控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)的運行參數(shù)建筑供冷系統(tǒng)工作原理制冷劑通過循環(huán)變化吸收和釋放熱量壓縮機壓縮制冷劑，提高其壓力和溫度冷凝器釋放熱量到室外，使制冷劑液化膨脹閥降低制冷劑壓力，使其蒸發(fā)吸收熱量蒸發(fā)器吸收室內(nèi)熱量，使制冷劑汽化建筑照明系統(tǒng)原理1光源產(chǎn)生光線的設(shè)備，如LED燈、熒光燈2燈具固定光源，控制光線方向和分布3配電系統(tǒng)提供電源，控制照明系統(tǒng)的運行4控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)照明亮度、時間等參數(shù)建筑電氣系統(tǒng)基礎(chǔ)1電源提供電能的設(shè)備，如發(fā)電機、變電站2配電將電能分配到各個區(qū)域3用電電能的最終使用，如照明、空調(diào)4安全保護防止電氣事故發(fā)生的措施可再生能源在建筑中的應(yīng)用太陽能光伏發(fā)電、太陽能熱水器風(fēng)能風(fēng)力發(fā)電機，用于建筑通風(fēng)水能水力發(fā)電，用于建筑供暖地?zé)崮艿責(zé)崮芄┡?，用于建筑供暖被動式太陽能建筑設(shè)計南向采光最大限度利用太陽能，減少采暖需求保溫隔熱減少熱量損失，提高建筑節(jié)能效率遮陽設(shè)計控制夏季太陽輻射，避免過熱自然通風(fēng)利用自然風(fēng)進行通風(fēng)換氣，減少空調(diào)使用建筑自然通風(fēng)設(shè)計1風(fēng)壓差通風(fēng)利用風(fēng)壓差推動空氣流動2熱壓差通風(fēng)利用溫度差推動空氣流動3混合通風(fēng)結(jié)合風(fēng)壓差和熱壓差進行通風(fēng)4通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化通風(fēng)路徑，提高通風(fēng)效率建筑內(nèi)部熱環(huán)境調(diào)控溫度控制通過空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度控制通過加濕器或除濕機調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度空氣質(zhì)量控制通過通風(fēng)系統(tǒng)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量控制1通風(fēng)換氣引入新鮮空氣，稀釋污染物2空氣凈化使用空氣凈化器去除有害物質(zhì)3材料選擇選用環(huán)保材料，減少室內(nèi)污染4日常維護定期清潔通風(fēng)系統(tǒng)，保證空氣質(zhì)量建筑設(shè)備能源管理建筑能耗數(shù)據(jù)采集與分析數(shù)據(jù)采集安裝傳感器，收集建筑能耗數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分析對數(shù)據(jù)進行處理，識別能耗模式和問題數(shù)據(jù)可視化將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表，方便理解和分析建筑能耗測評標(biāo)準(zhǔn)GB/T50189-2015公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50180-2018綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)ASHRAE90.1美國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)LEED美國綠色建筑評價體系綠色建筑設(shè)計導(dǎo)則節(jié)能設(shè)計降低建筑能耗，提高能源利用效率節(jié)水設(shè)計減少用水量，提高水資源利用率節(jié)材設(shè)計選用環(huán)保材料，減少資源消耗環(huán)境友好降低建筑對環(huán)境的影響裝配式建筑節(jié)能技術(shù)工廠化生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率，減少現(xiàn)場施工標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計減少設(shè)計變更，提高施工效率節(jié)能材料選用高性能保溫材料，提高建筑節(jié)能水平綠色施工減少建筑廢棄物，降低環(huán)境污染建筑能源審計流程1數(shù)據(jù)收集收集建筑能耗數(shù)據(jù)、建筑信息2數(shù)據(jù)分析分析能耗數(shù)據(jù)，識別節(jié)能潛力3節(jié)能方案制定提出節(jié)能改造方案，評估經(jīng)濟效益4方案實施實施節(jié)能改造，監(jiān)測改造效果建筑能源管理體系1能源管理目標(biāo)明確節(jié)能目標(biāo)，制定能源管理計劃2能源數(shù)據(jù)管理建立能源數(shù)據(jù)采集、分析和監(jiān)控系統(tǒng)3節(jié)能措施實施實施節(jié)能改造、優(yōu)化能源使用4績效評估評估節(jié)能效果，持續(xù)改進能源管理建筑能效提升改造措施可再生能源利用安裝太陽能、風(fēng)能等可再生能源系統(tǒng)照明系統(tǒng)升級更換節(jié)能燈具，優(yōu)化照明控制系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化使用智能溫控系統(tǒng)，優(yōu)化空調(diào)運行模式建筑能源效率評價指標(biāo)能耗強度單位面積的能耗，反映建筑節(jié)能水平能源利用效率單位能源消耗帶來的經(jīng)濟效益，衡量能源使用效率碳排放量建筑運營過程中的碳排放，衡量建筑環(huán)境影響建筑能耗預(yù)測與建模1數(shù)據(jù)采集收集建筑參數(shù)、天氣數(shù)據(jù)等信息2模型建立使用軟件建立建筑能耗模型3模擬分析模擬不同條件下的能耗情況，預(yù)測節(jié)能潛力4方案優(yōu)化根據(jù)模擬結(jié)果優(yōu)化節(jié)能設(shè)計方案建筑能源信息化管理數(shù)據(jù)采集使用傳感器實時收集能源數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)存儲將數(shù)據(jù)存儲到云平臺，方便管理和分析數(shù)據(jù)分析使用數(shù)據(jù)分析工具識別能耗模式數(shù)據(jù)可視化將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖表，方便理解和展示案例分析1：辦公樓節(jié)能改造1改造前空調(diào)系統(tǒng)運行效率低下，能耗高2改造后安裝智能溫控系統(tǒng)，優(yōu)化空調(diào)運行模式3效果降低了辦公樓能耗，節(jié)約了運營成本案例分析2：住宅樓被動式設(shè)計1南向采光最大限度利用太陽能，減少采暖需求2保溫隔熱減少熱量損失，提高建筑節(jié)能效率3自然通風(fēng)利用自然風(fēng)進行通風(fēng)換氣，減少空調(diào)使用4效果降低了住宅樓能耗，提高了居住舒適度案例分析3：醫(yī)院樓宇能源管理能耗監(jiān)測實時監(jiān)控醫(yī)院能耗情況，識別浪費點設(shè)備優(yōu)化優(yōu)化空調(diào)、照明等設(shè)備運行參數(shù)，降低能耗人員行為管理引導(dǎo)醫(yī)護人員節(jié)約能源，提高節(jié)能意識效果降低醫(yī)院運營成本，提高能源利用效率課程