绪论——中国建筑节能指向何方? 1
第1章 建筑能耗的感性认识 5
1.1世界与中国的能源消费结构 7
1.1.1世界能源消耗现状 7
1.1.2中国能源消耗状况 9
1.2建筑能耗的宏观认识 10
1.2.1从国家宏观层面看建筑能耗的重要性 10
1.2.2从国家层面看建筑能耗指标 12
1.2.3从区域层面看建筑能耗指标 13
1.2.4从用途看建筑能耗的比例分布 14
1.3建筑能耗的中观与细观认识 16
1.3.1公共建筑能耗的中观与细观调研 17
1.3.2居住建筑能耗的中观与细观调研 20
1.3.3建筑能耗的测试 21
1.4建筑能耗的片面感性认识 24
1.4.1空调负荷与电力峰荷的关系 24
1.4.2空调电力负荷与建筑空调能耗的关系 25
1.4.3建筑能耗感性认识的几个重要常识 25
本章小结 27
第2章 建筑能耗理论与建筑节能实践 29
2.1建筑得热、负荷与建筑能耗的理性认识 31
2.1.1建筑(房间)的得热 31
2.1.2建筑负荷 32
2.1.3负荷与得热的关系 33
2.1.4得热、负荷与建筑能耗的辩证关系 36
2.1.5从微观到宏观认识负荷与建筑能耗 36
2.1.6负荷、设备选型与建筑能耗 37
2.2建筑负荷与能耗理论的发展演进 38
2.2.1稳态计算法 38
2.2.2周期理论开创期(20世纪40年代) 39
2.2.3谐波理论(20世纪50年代) 39
2.2.4当量理论改良期(20世纪60年代) 40
2.2.5动态负荷计算方法(20世纪70~80年代) 40
2.2.6热平衡方程法 44
2.2.7状态空间法 45
2.3建筑能耗模拟预测方法及软件 45
2.3.1建筑能耗的静态模拟方法 45
2.3.2建筑能耗的动态模拟方法 47
2.3.3建筑能耗动态模拟软件 48
2.4建筑能耗理论(软件)的验证方法 49
2.4.1软件的理论验证 50
2.4.2软件间对比验证 52
2.4.3实验验证方法 55
2.4.4软件(理论)验证方法的结论 56
2.5建筑能耗理论指导下的建筑节能实践 57
2.5.1建筑节能标准体系 58
2.5.2各国建筑节能标准的普遍性与特殊性 60
2.5.3理论(软件)在标准编制中的重要作用 61
2.5.4理论(软件)在标准实施中的地位 61
2.6建筑节能实践中的热点难点问题 62
2.6.1建筑节能标准法规执行效果不佳 62
2.6.2节能率相近与能耗指标相近问题 62
2.6.3节能标准的定位问题 63
2.6.4节能标准的效果评价 64
2.6.5节能措施的优选原则 64
2.6.6软件部分预测结果存在的问题 65
2.6.7节能建筑不节能之普遍现象 66
2.6.8见仁见智的学术观点 67
2.6.9建筑能耗基因理论的提出 68
第3章 建筑能耗基因理论 71
3.1基因概念的引入 73
3.1.1基因的概念 73
3.1.2建筑能耗与生物的类似性 73
3.1.3建筑能耗与生物的特殊性 74
3.1.4引入建筑能耗基因概念的实质意义 74
3.2建筑能耗基因的概念 75
3.2.1建筑能耗的结构基因 75
3.2.2建筑能耗时间基因 75
3.3建筑温控能耗基因的概念 77
3.4建筑能耗基因理论的建模与推演 78
3.4.1传热模型 79
3.4.2空气温变特性的理论推演 81
3.5基因房间的特征温度 83
3.5.1特征温度的物理意义 84
3.5.2特征温度的叠加性 84
3.5.3基因房间任意温变过程的描述 85
3.5.4任意时刻结构基因房间的负荷及能耗表达式 86
3.5.5基本特征温度的影响因素分析 87
3.6基因房间的温变指数 92
3.6.1温变指数B的物理意义 92
3.6.2建筑能耗基因房间的温变规律 93
3.6.3温变指数与特征时间 94
3.7建筑能耗基因的基本时间步长和基因个数 97
3.8建筑节能基因图谱 98
3.9建筑能耗基因理论体系 100
本章小结 101
第4章 建筑能耗基因理论的实验验证 103
4.1书房夏季温变特性的实验研究 105
4.1.1实验对象 105
4.1.2实验方法与过程 105
4.1.3实验结果 107
4.2办公室冬季温变特性的实验研究 108
4.2.1实验对象、实验方法过程 108
4.2.2实验结果 109
4.3实验结果对基因理论的验证 111
4.4汽车实验验证建筑能耗基因理论 114
4.4.1夏季汽车空调启-停过程实验 115
4.4.2冬季汽车空调启-停过程实验 120
本章小结 124
第5章 基因理论负荷模拟方法的可靠性验证 127
5.1基于建筑能耗基因理论的负荷模拟方法 129
5.1.1特征温度法(CTM法)简介 129
5.1.2特征温度法的模拟对象选择 129
5.1.3动态模拟时间步长的确定 130
5.1.4动态模拟的控制模式的确定 131
5.1.5CTM法模拟动态负荷和能耗的主要步骤 131
5.2大型商场建筑 132
5.2.1建筑描述、假设条件 132
5.2.2两种算法设计负荷的构成对比 133
5.2.3设计负荷与全年逐时负荷的对比 135
5.3连排别墅 136
5.3.1建筑描述、假设条件 136
5.3.2两种算法的采暖设计负荷的构成对比 138
5.3.3两种算法的空调设计负荷的构成对比 138
5.3.4设计负荷与全年逐时负荷的对比 139
5.4综合大楼 140
5.4.1建筑描述、假设条件 140
5.4.2设计负荷构成的对比 143
5.4.3传统算法与特征温度法的负荷对比 145
本章小结 147
第6章 基因理论能耗模拟方法的可靠性实证 149
6.1对比建筑及其实验条件 151
6.1.1对比建筑实验概况 151
6.1.2实验建筑的构造 152
6.1.3实验设备及测试参数 153
6.1.4实验建筑的热工特性 153
6.1.5实验建筑的室内外气象条件 153
6.2采暖月能耗的模拟与实证 154
6.2.1特征温度法的模拟与实测对比 154
6.2.2DOE-2软件的模拟与实测对比 156
6.3北京全年耗电量的模拟与实证 156
6.3.1特征温度法的模拟与实测对比 156
6.3.2DOE-2软件的模拟与实测对比 159
6.4育雏室的煤耗验证 160
6.4.1山鸡养殖过程及能耗 160
6.4.2育雏室的结构及模拟条件 162
6.4.3模拟结果 163
6.4.4模拟结果与实际能耗的对比 164
本章小结 166
第7章 建筑节能基因图谱的应用实例 167
7.1建筑节能基因图谱及其研究条件 169
7.1.1建筑节能基因图谱 169
7.1.2建筑描述 170
7.1.3背景气象条件 172
7.2建筑能耗的个性与建筑节能的共性 173
7.2.1建筑能耗的个性 173
7.2.2建筑节能的共性规律 176
7.2.3建筑节能的个性与共性 178
7.3应用节能基因图谱对共性规律的证明 179
7.3.1证明方法 179
7.3.2采暖节能率的基因图谱 180
7.3.3空调节能率的基因图谱 182
7.3.4基因节能率的遗传特性 185
7.4相同节能命题不同软件(理论)的答案对比 186
7.4.1遮阳系数的影响规律对比 187
7.4.2遮阳措施的共性规律对比 189
7.5分类汇总节能基因图谱验证软件结论的合理性 191
7.5.1全年分类基因空调能耗及节能率的对比 192
7.5.2全年分类基因采暖能耗及节能率的对比 195
7.6分类时刻节能基因图谱验证软件结论的合理性 197
7.6.1遮阳措施的采暖节能基因图谱对比 198
7.6.2遮阳措施的空调节能基因图谱对比 201
7.6.3几个结论 203
本章小结 204
第8章 建筑能耗基因理论对多重矛盾难题的辨析 205
8.1采暖与空调的节能优先措施辨析 208
8.1.1外墙保温措施的采暖节能基因图谱 208
8.1.2外墙保温措施的空调节能基因图谱 210
8.1.3节能优先措施 214
8.2气候多样性问题的辨析 214
8.2.1不同气象数据库的构成 215
8.2.2建筑能耗大小的比较 217
8.2.3不同气象下的全年能耗变化率比较 219
8.2.4气候多样性问题探讨 222
8.3建筑固有特性问题 222
8.3.1建筑几何尺寸对体形系数的影响 223
8.3.2相同窗墙比下体形系数的影响 225
8.3.3窗墙比不同时体形系数的影响 228
8.3.4空调与采暖负荷相对变化率的对比 229
8.3.5建筑节能标准如何适应建筑形式多样性? 230
第9章 基因理论在实践中的升华提炼 233
9.1建筑能耗审计方法 235
9.1.1常规的建筑能耗审计方法 235
9.1.2国内外现状 235
9.1.3合同能源管理与建筑能耗审计 238
9.2建筑实际能耗的模拟审计方法 239
9.2.1方法简介 239
9.2.2建筑实际能耗的模拟审计方法的主要环节 240
9.2.3建筑实际能耗的模拟审计方法的难度与突破口 241
9.2.4建筑实际能耗模拟审计方法的工程意义 242
9.3供暖小区能耗的调研审计 244
9.3.1为什么选择供暖小区进行审计 244
9.3.2供暖小区的建筑情况调研 245
9.3.3小区供暖设备及系统调节 248
9.3.4供暖小区的能耗调研 249
9.3.5供暖小区实际气象条件调研 251
9.3.6供暖小区实际能耗的调研审计结论 252
9.4供热小区耗热量的模拟 253
9.4.1气象条件 253
9.4.2建筑条件 254
9.4.3热工特性 259
9.4.4设定温度 259
9.4.5换气次数 260
9.4.6建筑物内得热 260
9.4.7建筑耗热量模拟 260
9.4.8耗热量规律的寻找 263
9.5供热小区煤耗的初步审计 265
9.5.1计算耗煤指标的公式 265
9.5.2供热小区耗煤量的预测 265
9.5.3供热小区实际耗煤量的初步审计 266
9.6供热小区实际煤耗的深入审计 268
9.6.1老建筑对小区煤耗的影响 269
9.6.2采暖温度的影响 272
9.6.3通风换气失控的影响 273
9.6.4模拟审计结论 276
第10章 基因理论对供热节能实践的再认识 279
10.1基因理论与采暖节能标准的一致性探讨 281
10.1.1计算方法的对比 281
10.1.2耗热量指标公式的完善 282
10.1.3基因理论与《采暖节能标准》的一致性检验 284
10.2采暖居住建筑节能标准的简化方向 287
10.2.1原标准存在的局限 287
10.2.2节能标准制定方法的思考 287
10.2.3现行标准的修改完善方向 290
10.2.4标准如何引导注重实际节能效果 292
10.3分户热表的转动规律 293
10.3.1热表的构成及工作原理 293
10.3.2热表转动快慢的规律 294
10.3.3不同户型的热表读数探讨 294
10.4供热体制改革政策的技术障碍研究 297
10.4.1热表读数——热改矛盾的焦点 297
10.4.2“暗补”变“明补”的热改政策的思考 299
10.4.3分户热计量制度的若干问题透视 300
10.5“节能建筑不节能”问题的解决对策 303
10.5.1“节能建筑不节能”普遍现象的反思 303
10.5.2供热建筑节能降耗的对策 304
10.6建筑能效标识与能耗定额制度的技术屏障 305
10.6.1能效标识的概念及类型 305
10.6.2建筑能效测评与标识 306
10.6.3建筑能耗定额制度的可行性 308
10.7从空调温度立法看建筑节能指导思想的错位 309
10.7.1立法条文的解读 309
10.7.2空调温度立法忽视了建筑节能的社会科学属性 309
10.7.3从空调温度立法看主要矛盾观的缺失 311
第11章 后记 313
11.1建筑能耗基因理论的补释 313
11.2建筑能耗基因理论的创建过程 314
参考文献 320