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除夏热冬冷地区冬季采暖能耗之外
我国北方地区城镇采暖
也是我国建筑能耗的
一个重要组成部分
而这一部分的能耗
与建筑本体的热工性能
建筑内的人员使用模式
和热力管网的运行调节方式都密切相关
通过这个图上可以看到
目前在北京地区
典型建筑物的每平米的需热量
大概是0.3GJ
而由于楼内和楼间的不均匀热损失
以及过量供热所造成的需热量
也在0.1GJ以上
下面我们请清华大学（夏建军）老师
为大家介绍我国北方城镇供热改革的
一些现状和挑战
各位同学大家好
今天非常高兴有这个机会
来给大家介绍一下
关于中国的供暖这方面的
一些基本情况
大家可能也都接触过相关的
这方面的一些内容
咱们拿一些基本数据来说吧
以2015年的数据来看
中国目前北方供热的
一个面积大概是128亿平方米左右
能耗是1.8亿吨标煤
目前如果算下来的话
实际上每平米的能耗指标
大概是14公斤标煤每平米左右
整个北方供热目前的能耗水平
可以说占到了建筑能耗的四分之一
占了非常重要的比例
这也是为什么整个北方的
一些供热系统的节能
具有非常重要的意义
而且随着目前国家
城镇化进展的发展
每年北方地区的
供热面积
实际上以10%左右的速率
继续在增加
从这种情况下咱们可以看到
很多北方城市
目前都面临一个热源紧缺的问题
从另一方面来讲呢
因为北方咱们目前大部分
供热
咱们热源都采用的是一些化石能源
其中燃煤占到了80%左右
14%左右用的是天然气
天然气主要就用在北京
这些地方
另外还有一些可再生能源
地源热泵、水源热泵等等
这占的比例大概也就1%~2%左右
所以由于这样大量的
一些化石能源的消耗
特别是燃煤
导致目前实际上咱们也出现了很多
这个环境污染问题
据不完全的统计
在京津冀地区
北京天津还有河北
在冬季对雾霾贡献最大的
氮氧化物排放就在这一块
其中北京和天津可以说
近50%的氮氧化物排放
是由供热引起来的
所以从前面看到
一方面是咱们城镇化进展得越来越快
供热面积增加
引起了对热源紧缺
这方面的问题
另一方面就由于大量的
化石能源消耗
导致环境污染的问题
所以这两者的结合
可以说对于供热这一块
这样一个节能
提出了非常严峻的
一个形势和一个比较高的
一些要求
那么针对这样一个情况
实际上我们也做了大量的
一些研究
利用情景分析
我们可以看到
最终如果我们要实现
比较可持续的发展
在不影响环境的情况下
同时保证北方地区的供热
最终是必须得把北方的
供热的能耗强度指标
从现有的14公斤标煤左右
降到7公斤标煤
所以数据可以说是非常可观
节能量是非常大的
因为基本上要节省50%以上的
能源消耗
那么怎么来实现它呢
目前我想有几种方式
总得来说就应该就是从开源和节流
这两种方面来考虑
节流这方面大家可以
很容易地理解
是希望通过降低
建筑的热负荷要求
所以说怎么样把房子盖好
这是第一步要做的事情
从目前的国家
对于盖房子这一块呢
也有非常好的
标准和政策
从八十年代提出了
一步节能建筑
到九十年代的二步节能
到2005年左右的三步节能
和现在马上要推出的
四步节能建筑
目前来说房子可以说
盖得越来越好了
需热量能耗指标
跟欧美的很多国家来比
并不差
所以从这一块来看呢
这也是目前北方供热系统的
能耗指标逐年降低的
一个非常重要的原因
这里面可以说建筑模拟
起着非常好的作用
它在咱们具体的
如何来设计这个房子
怎么去保温
怎么来看这样一些气密性等等
都起到了非常好的作用
另一方面
希望通过这样一些供热系统的
优化运行来降低
从热源
到末端用户之间的
能源损失
我们也做了大量的工作
通过提高运行管理水平
降低过量供热损失
降低管网的输配损失等等各方面
也做了大量的工作
在这里
模拟也同样起到了非常重要的作用
它通过模拟的方法和技术
可以对目前运行的
整个城市级别的大热网
进行分析和计算
最终确定下来比较好的
一些运行方式
以及设计方法
所以这一块也起到非常重要的作用
那么最后一块实际上
就涉及到一些开源
从目前的国外的形势来看呢
国外更多的是通过采用一些可再生能源
例如生物质为主
或者是城市垃圾焚烧
这种方式
来提供城市的供热需求
但是由于中国的特殊情况
实际上在很多北方地区
并没有这么多的
生物质资源
能够供咱们使用
但是中国又跟其他国家
有一个非常不一样的地方
就是我们目前的
工业能源消耗
占到了非常大的比例
以整个全国的
能源消耗总量来看
工业消耗能源占60%以上
而且大部分工业地区
都堆积在北方
工业生产由于它自身的一些流程
各方面的原因
实际上我们可以看到
有大量的余热和废热
直接给排放到空气里边去了
这也是在北方
咱们经常看到工厂里面冒一些大的蒸气
重要的原因
如果咱们有采用非常好的
技术手段
把工业余热给收集起来
实际上对于来解决
北方的供热问题
热源紧缺的问题
具有非常好的重要意义
而且由于这些工业生产
这些余热
已经白白浪费出去了
所以这部分热
实际上是免费得到的
它并不会再造成额外的
不好的
对环境起破坏作用的
有害气体的排放
所以它也可以认为是一个
非常好的清洁能源
从目前来看
咱们国际国内
对这一块的认识逐渐加深
目前从国家政策各方面
都有非常好的政策
支持大家用工业余热电厂余热等等
各种方式来给城市供热
所以现在也有非常好的
关键的案例能够支持新东西
能够给城市供热
这里面实际上模拟工具
也起到了非常重要的作用
因为工业流程非常复杂
咱们怎么样把余热
从各个地方分别提取进来
形成梯级利用梯级加热
减少提取过程
热量和品味的损失
最终形成一个非常好的
输配系统
具有非常重要的意义
这个时候必须得有一些
非常好的模拟工具和手段
来帮助咱们实现
复杂的流程
另外要看到工业生产
它是比较稳定的
但是供热的需求
又是随着天气不断变化
那怎么样来调整
工业生产
这样一个稳定热源
跟供热需求的
这样一个不断变化的
这样一个过程
所以对于运行调节
跟常规的供热系统相比而言更为复杂
在这个里面
必须得做一些情景分析
一些模拟分析
预测具体的
可能发展的情况
最终为具体的项目的实施
奠定非常好的作用
那么通过前面介绍的
技术方案
我们觉得把北方的
工业余热好好利用
再辅助一些常规的
化石能源
利用天然气来调峰
最终能够解决北方地区的
供热问题
既满足供热需求
同时又把能耗降低到前面说到的
从14公斤标煤降到7公斤标煤
这样一个指标
那么要实现这么一个宏伟的
目标的话
模拟分析工具
具有非常重要的意义
它对具体来实现
这样一套系统
具有非常重要的作用
所以我们觉得大家学好模拟工具
对于整个供热系统的发展
是具有非常重要的意义的
谢谢大家
正如夏建军老师介绍的
在目前我国大力推行的
北方供热改革之中
其中一个最主要的目的
就是要促进行为节能
促进使用者主动调节不开窗
同时降低室温
从而使目前约30%的过量供热量
降低到10%以下
而其中基本的思路是
热也是一种商品
应该根据其使用量进行付费
这样的话就可以从原有
社会福利制度向一个市场机制转换
类比于电水气等等
都是采用
分户计量进行收费的
为了实现以上目标
我国从2000年开始逐渐推行热改
从推动热改至今
已经有30亿平米以上的北方居住建筑
安装了分户计量的装置
其中包括热表或分摊法计量装置
然后至今却极少有真正按照
所设计的热改方案进行热计量
和收费的案例
那其中一个很重要的原因是
热和电水气有很大的不同
由于住户在建筑中所处的位置不同
各个房间的朝向
外墙和内墙的数目各有不同
会导致各个用户与环境换热
所造成的热负荷各不相同
此外一个房间的温度
高于相邻的房间时
该房间就会向邻室进行传热
从而导致该房间的热负荷增加
而这部分增加的热负荷
并不是由于用户实际需要所产生的
那这个就是我们所说的
邻室传热的这个问题
因此我们可以在北京选取一个案例
对考虑邻室传热和没有邻室传热
两种不同的情况下
室内累计的供热负荷
和最大负荷
以及室内最低温度
和室内平均温度进行对比和分析
通过模拟分析可以看到
当本房间的温度
高于周围房间温度的时候
将近有50%左右的热量
会通过邻室传热的方式
散到其他的房间中去
同样我们挑选出建筑物的中间楼层
一户进行分析
可以看到如果整个冬季
都不采暖
完全靠邻室给它传热
室内最低的温度
大概是13度左右
而整个在供热季期间之内
它的室内平均温度会达到16度
换而言之
在建筑物中间楼层的
一个用户
完全可以通过邻室传热
去实现一个平均温度16度的
房间供热效果
这是一个非常不公平的问题
因此通过这个案例可以看到
供热量和电、水、气这些用量
有非常大的不同
它会受到邻室传热
所带来非常大的影响
而且对于不同的位置的住户
它附加的数值
也存在较大的差异
因此在热计量方面
不应该完全按照实际用量
来进行收费
而应该综合考虑使用面积
以及使用的量
这是在今后的政策机制
制定过程中需要深入考虑的
一个重要的问题
-01-01-建筑设计与运行中存在的问题与挑战
-01-02-建筑模拟是解决上述问题的重要手段
-01-03-建筑模拟的历史与分类
-01-04-DeST的介绍与特点
-01-05-DEST的应用
--Video
-01-06-准确性问题
--Video
-01-07-建筑模拟过程中常见的几个问题
--01-07
-01-08-课程目标与安排
--Video
-01-09-录屏-DEST简介
--01-09
-01-10-录屏 DEST建模
--1-10
--1-11
-第一章 绪论--第一次作业
-02-01-建筑热环境的三大传热过程
--Video
-02-02-非透明围护结构的热平衡过程
--Video
-02-03-透明围护结构的热平衡过程
--Video
-02-04-室内空气的热平衡
-02-05-建筑热过程的动态求解方法简介
--Video
-02-06-室外气象参数的取值方法
--Video
-02-07-录屏：DeST围护结构的设定
-02-08-录屏：DeST建筑全局设定
--Video
-第二章 建筑热过程与负荷计算--第二次作业
-03-01-中国城镇住宅建筑现状
-03-02-住宅中的热点问题-1
-03-03-住宅中的热点问题-2
-03-04-住宅特点及模拟要点
-03-05-住宅模拟案例-1
-03-06-住宅模拟案例-2
-3-7-房间功能设置1
--Video
-3-8-房间功能设置2
--3-8
-3-9-房间功能设置3
--3-9
-3-10-房间功能设置4
--3-10
-第三章 住宅类建筑能耗模拟分析方法--第三次作业
-04-01-公共建筑用能现状
-04-02-公共建筑的用能特征
-04-03-公共建筑模拟中的关键点
-04-04-模拟分析的实例
-04-05-录屏：建筑参数设定（1）
-04-06-录屏：建筑参数设定（2）
-04-07-录屏：建筑参数设定（3）
-04-08-录屏：建筑参数设定（4）
-04-09-录屏-报表解读（1）
-04-10-录屏-报表解读（2）
-04-11--录屏-报表解读（3）
-04-12--录屏-报表解读（4）
-第四章 公共建筑能耗模拟分析方法--第四次作业
-5-1 环境控制方案模拟的工程背景和影响因素
-5-2-环境控制系统模拟的实际工程应用
-5-3-空气处理设备方案的影响因素
-5-4-空气处理设备的模拟分析方法
-5-5-录屏：DeST中Scheme模拟计算的操作方法
-5-6-录屏：DeST中AHU模拟计算的操作方法
-第五章 环境控制模拟分析方法--第五次作业
-06-01 冷热源与水系统的工程背景与实际意义
-06-02 冷热源与水系统的模拟设计方案
-06-03 特约采访：空调水系统常见工程问题介绍-张野
-06-04 建筑能耗系统的背景和主要内容
-06-05 建筑能耗系统模拟的基本方法
-06-06 特约采访：分项计量系统与模拟的关系-沈启
-06-07 经济性分析的基本方法
-06-08 经济性分析的实际工程应用
-06-09 特约采访：经济性模拟分析的必要性与特点-王福林
--06-09 特约采访：经济性模拟分析的必要性与特点-王福林
-06-10 录屏：冷热源与泵站分析的具体操作
-06-11 录屏：其他能耗系统模拟计算模块操作
-06-12 录屏：经济性分析模块模拟操作
-第六章 冷热源方案设计与经济性分析--第六次作业
-07-01 建筑光环境：窗和遮阳
-07-02 DeST中的遮阳计算与日影分析
-07-03 外檐的遮阳与建模技巧
-07-04 DeST中的采光模拟分析方法
-07-05 DeST软件使用的实用专题
-07-06 批处理功能介绍
-07-07 多联式空调系统VRF的主要特征
-07-08 VRF系统的设计关键点
-07-09 录屏：VRF多联式空调系统模拟计算方法
-07-10 录屏：DeST中的遮阳模拟计算方法
-07-11 录屏：DeST中的阴影和采光计算
-07-12 录屏：阳光遮挡对负荷影响的模拟分析
-07-13 录屏：遮阳板对负荷影响模拟分析
-07-14 The Interview of Sun Kaiyu from Lawrence Berkeley National Laboratory about the practical eng
--Video
-第七章 VRF系统与建筑采光模拟及批处理操作--第七次作业
-08-01 人行为对建筑能耗的影响
-08-02 人行为的定义、分类与特征
-08-03 人行为的模拟分析方法
-08-04 人行为建模与实际应用（1）
-08-05 人行为建模与实际应用（2）
-08-06 录屏：DeST软件中人行为模拟模块的计算
-08-07 访谈：IEA能源分析师Brian Dean谈建筑人行为
--08-07 访谈：IEA能源分析师Brian Dean谈建筑人行为
-第八章 人行为模拟分析方法与DeST应用案例介绍--第八次作业
