绿色建筑发展与可再生能源应用

第1章 绿色建筑发展概况1 1.1 绿色建筑基本概念1 1.2 绿色建筑评价标准和技术2 1.2.1 绿化指标3 1.2.2 生态文化指标5 1.2.3 水资源指标6 1.2.4 能耗指标8 1.2.5 场地选择指标11 1.2.6 场地排放指标12 1.2.7 微气候环境指标14 1.2.8 材料指标15 1.2.9 室内环境指标17 1.2.10 管理指标25 1.2.11 创新设计指标26 1.3 国内外绿色建筑标准发展及现状27 1.3.1 国外主要绿色建筑标准发展及现状27 1.3.2 国内主要绿色建筑标准发展及现状35 本章小结45 第2章 绿色建筑与节能46 2.1 建筑能源利用46 2.1.1 概述46 2.1.2 美国建筑能源利用47 2.1.3 我国香港特别行政区建筑能源利用48 2.1.4 我国内地建筑能源利用49 2.1.5 能源利用与节能技术分析51 2.2 被动式节能技术52 2.2.1 概述52 2.2.2 外围护结构节能技术54 2.2.3 节能窗技术60 2.2.4 遮阳61 2.2.5 采光技术63 2.2.6 通风技术和设备66 2.2.7 被动式采暖技术67 2.2.8 建筑热质与相变材料67 2.2.9 被动式节能建筑范例68 2.3 主动式节能技术71 2.3.1 概述71 2.3.2 高能效建筑能源设备与系统71 2.3.3 建筑能源管理系统与优化运行策略76 本章小结78 第3章 绿色建筑与可再生能源79 3.1 全球能源资源概况79 3.1.1 能源分类79 3.1.2 能源储量79 3.1.3 能源生产和消费80 3.1.4 能源价格82 3.1.5 能源和碳排放84 3.2 可再生能源的利用85 3.2.1 发展可再生能源的必要性85 3.2.2 可再生能源种类87 3.3 可再生能源建筑应用概述103 3.3.1 太阳能在建筑中的应用104 3.3.2 地热能在建筑中的应用106 3.3.3 风能在建筑中的应用107 3.3.4 生物质能在建筑中的应用108 3.3.5 场外可再生能源在建筑中的应用110 本章小结112 第4章 绿色建筑与纳米技术115 4.1 纳米技术的绿色建筑应用概述115 4.1.1 绿色建筑115 4.1.2 纳米技术117 4.1.3 纳米技术与绿色建筑118 4.2 隔热节能玻璃119 4.2.1 真空玻璃119 4.2.2 镀膜玻璃123 4.2.3 变色玻璃128 4.3 自清洁涂料135 4.3.1 超疏水自清洁涂料136 4.3.2 超亲水自清洁涂料139 4.3.3 自清洁涂料的发展现状及未来展望141 4.4 隔热涂料143 4.4.1 阻隔性隔热涂料144 4.4.2 反射隔热涂料145 4.4.3 辐射隔热涂料145 4.4.4 其他隔热涂料146 4.4.5 隔热涂料的发展现状及展望146 4.5 石材防水剂148 4.5.1 石材防水剂的原理151 4.5.2 石材防水剂的发展现状153 4.5.3 石材防水剂的未来走向155 4.6 光触媒156 4.6.1 光触媒反应机理156 4.6.2 光触媒特性156 4.6.3 光触媒的功效157 4.6.4 光触媒的发展现状及展望158 本章小结159 第5章 绿色建筑与太阳能光电光热技术162 5.1 太阳能利用与绿色建筑162 5.2 太阳能光电与建筑一体化技术163 5.2.1 太阳能光伏发电的基本原理163 5.2.2 太阳能光伏发电系统的发展165 5.2.3 光伏建筑一体化系统简介166 5.2.4 光伏建筑一体化系统的分类与应用168 5.2.5 光伏建筑一体化系统的主要部件170 5.2.6 光伏建筑的基本要求172 5.2.7 光伏建筑的设计原则与步骤174 5.2.8 光伏建筑一体化系统发展现状175 5.2.9 香港理工大学可再生能源小组在绿色光伏建筑方面的研究178 5.2.10 光伏建筑应用前景、面临的挑战与应对措施183 5.3 太阳能光伏光热建筑一体化技术184 5.3.1 太阳能光伏光热一体化系统在建筑上的应用.184 5.3.2 太阳能光伏光热一体化系统类型185 5.3.3 太阳能光伏光热一体化技术的应用187 5.3.4 光伏光热建筑一体化（BIPV/T）系统现状分析187 5.4 太阳能综合利用与绿色建筑一体化的设计188 5.5 典型应用案例188 5.5.1 香港理工大学李兆基楼光伏屋顶工程实例188 5.5.2 香港嘉道理农场光伏屋顶工程实例194 5.6 典型案例经济性分析和环境效益分析199 5.6.1 典型案例的经济性分析199 5.6.2 典型案例的环境效益分析201 本章小结204 第6章 绿色建筑与太阳能制冷技术206 6.1 太阳能制冷技术原理概述206 6.2 太阳能吸收式制冷系统207 6.2.1 单效太阳能吸收式空调系统208 6.2.2 双效太阳能吸收式空调系统209 6.2.3 双级太阳能吸收式空调系统210 6.2.4 双循环太阳能吸收式空调系统212 6.2.5 三效/多效太阳能吸收式空调系统213 6.3 太阳能吸附式制冷系统213 6.3.1 太阳能吸附式制冷技术的原理214 6.3.2 吸附剂吸附质工质对的选择215 6.3.3 太阳能吸附式制冷的优点和缺点216 6.4 太阳能液体除湿空调系统217 6.4.1 太阳能液体除湿217 6.4.2 太阳能固体除湿225 6.4.3 建筑应用经济性分析227 6.5 太阳能蒸汽喷射式制冷系统231 6.5.1 喷射器231 6.5.2 工作介质231 6.5.3 基本的蒸汽喷射式制冷循环232 6.5.4 太阳能蒸汽喷射式制冷系统233 6.6 光电半导体制冷235 6.7 太阳能制冷技术建筑应用案例分析235 6.7.1 太阳能吸收式空调系统应用235 6.7.2 太阳能吸附式空调系统243 6.7.3 太阳能除湿空调系统245 本章小结247 第7章 绿色建筑与微型风力发电技术250 7.1 技术原理概述250 7.1.1 风资源简介250 7.1.2 风力发电技术概述255 7.1.3 建筑环境中的风能特点261 7.1.4 建筑环境中风能利用262 7.2 绿色建筑中风力发电技术264 7.2.1 建筑环境中的风能利用研究现状264 7.2.2 高层建筑中的应用风能的可行性分析及增强方法研究266 7.2.3 建筑用风电技术经济性和节能减排效果分析277 7.2.4 建筑用风力发电可行性因素分析281 7.3 绿色建筑微型风力发电技术应用案例282 7.3.1 巴林世贸中心282 7.3.2 珠江大厦285 7.3.3 伦敦.Strata（斯特拉塔）大厦287 本章小结288 第8章 绿色建筑与微型水力发电技术290 8.1 建筑给排水系统及水力发电技术概述290 8.1.1 高层建筑给排水系统概述290 8.1.2 水力发电技术293 8.1.3 水轮机常见的工作参数及选型297 8.2 建筑给水系统水力发电298 8.2.1 建筑给水系统的组成298 8.2.2 建筑给水系统发电潜力303 8.2.3 建筑给水系统发电研究309 8.2.4 建筑给水系统发电设备设计311 8.3 建筑排水系统水力发电315 8.3.1 建筑排水系统的组成315 8.3.2 建筑排水系统发电潜力317 8.3.3 建筑排水系统发电研究318 8.4 建筑冷却塔水力能量回收319 8.5 建筑雨水系统水力发电320 8.5.1 雨水发电系统构成320 8.5.2 雨水系统发电应用案例321 本章小结322 第9章 绿色建筑与地源热泵技术324 9.1 地源热泵概述324 9.1.1 基本概念324 9.1.2 发展历史325 9.1.3 系统分类326 9.1.4 应用前提条件328 9.1.5 主机的分类328 9.1.6 竖直地埋管的形式329 9.1.7 技术优势330 9.1.8 应用于绿色建筑的意义332 9.2 地埋管换热器的设计335 9.2.1 设计内容概览335 9.2.2 U形管参数及连接337 9.2.3 地热换热器的得热量和释热量337 9.2.4 循环液的相关参数338 9.2.5 地下介质的热物性测试338 9.2.6 地热换热器的换热率及长度339 9.2.7 热泵主机的空间340 9.2.8 地热换热器的优化340 9.2.9 地热换热器常用的数学模型344 9.3 地埋管换热器的施工工艺346 9.3.1 施工前的工作346 9.3.2 钻孔的施工348 9.3.3 地埋管的工艺349 9.3.4 U形管的压力试验351 9.3.5 回填封孔352 9.3.6 管道的处理352 9.4 地源热泵技术的建筑应用分析353 9.4.1 节能效果分析353 9.4.2 经济性分析354 9.4.3 实用性分析356 9.4.4 推广因素和发展成果357 9.5 绿色建筑应用案例358 9.5.1 系统工作流程图358 9.5.2 供热空调工程359 9.5.3 生活热水工程364 本章小结366 第10章 绿色建筑与热回收技术369 10.1 热管技术369 10.1.1 热管技术原理369 10.1.2 热管发展历史及现状371 10.1.3 热回收技术节能经济效益分析374 10.2 热电技术375 10.2.1 热电技术原理375 10.2.2 热电技术发展历史及现状377 10.2.3 热电技术用于废水余热回收的节能效益分析381 10.2.4 热电技术在绿色建筑中的应用案例384 10.3 复合冷凝热回收技术385 10.3.1 复合冷凝热回收技术原理385 10.3.2 复合冷凝技术发展历史及现状387 10.3.3 冷凝热回收技术节能经济效益分析389 10.4 转轮式全热回收技术392 10.4.1 转轮式全热回收技术原理392 10.4.2 转轮全热回收技术进展398 10.4.3 转轮全热回收技术节能及经济效益分析399 10.4.4 转轮全热回收技术在绿色建筑中的应用案例404 10.5 膜式全热回收技术404 10.5.1 膜式全热回收技术原理404 10.5.2 膜式全热回收技术进展406 10.5.3 膜式全热交换器在空调系统中的应用411 本章小结412 第11章 我国绿色建筑与可再生能源应用前景展望416 11.1 绿色建筑评估体系416 11.2 绿色建筑评估软件416 11.3 节能技术与可再生能源应用417 11.4 绿色环保建材418 11.5 绿色建筑监管419