日本的暖通空调及建筑节能现状

日本的暖通空调及建筑节能现状　／　长春建筑材料工业学校　１＿Ｕ　ａ，　哈尔滨太阳岛风号区管理处嫠童　ＴＬ，ｌ／　Ａ摘要本文介绍近年来日奉在建筑物的采暖、通风、空调及建筑节能方面的　现状，并介绍了节能和奈热回收所采取的照策、措施和方法。　关键词塑　竺塑枷衅　１，概述　术的节能问题　其作法是，事先对空调系统　m日本建筑物的暖通空调技术，在世界上　各个单项作出耗能特性曲线，从中选择最优　o仅稍碰于美国，而且发展速度投快，现在｝１　化的空调方案，这些工作都是由电子计算机　c奉的所有公共建筑，如　影剧院、商店、工　.进行数据处理。此外它又从建筑设计角度，　厂、旅馆、医院、办公大楼以及７Ｏ　的住宅　g对建筑物本身的位置及周围环境作出合理的　都有空调设备，近年新建的所有建筑几乎都　n安装有空调设备。一据统计，日奉用于暖通空　o布局，如在建筑物周围多种树木、草坪，以　减少地面反射造成的冷负荷；再如尽量减少　调弩工及铷　中的能耗量，约占全国总能耗的　l相邻建筑物外堵反射玻璃等造成的冷负荷｝　１Ｏ　，相当于４Ｏ０Ｏ万ｔ石油盼能源。　u在建筑物的两侧设置喷水池也可以减少冷负　日本的空调技术多与节能问题相互联　h荷；一此外建筑方位也是考虑的因素，最佳方　系，节能已是当今世界各国政府普遍瞩目的　z位是南北，其全年的冷、热负荷是小，东西　同蘧。日本政府于１９７９年６月通过·了关于台　.向的负荷最大，做应尽量避免东西向的方　氆使用键诼法，要求全‘国提高能源使用效率　w位ｊ对于节能米说，建筑本身的长宽比以　和防止能源浪费，所以它们在建筑中提出了　w１：１为最佳；建筑层数以６　７层的垒年冷热　系耐黪技术措施。　w．　．负荷照小，２层的建筑物负荷最大，建筑物　２建筑节能途径　的出入口，设在下风向为宜，在出入口处以　日本在建筑业中实施的节能途径有以下　及楼梯口处多采用空气隔断措施　对于外墙　三方面；　、　体的保温层应置于外侧，从而可减小热桥ｊ　（１）改善围护结构的保温性能　外窗面积越小，越有刺于节能，窗户一般都　（２）提高暖通空调制冷设备的效率，　设有遮阳台或遮阳帘；多采用双层窗，日本　（３）积极发展建筑节能研究　现代建筑又多采用铝台金窗，制作严密，对　多年来，日本在建筑业节能的具体作法　于防止冷空气渗透问题基本解决。　．　中　积累了以－下一些经验　并已在全国推广　３宝调、供热与节能　应用。日卒除了大力研究和改善建筑围护结　日本的空调方式，一般多为集中式的瘦　构的保温性能之外，．还重点研究空调翻冷技　水流量与变风流量系统。在新风与，排风之　＇　问．设有全热交换器。ｒｊ本的变风罐方法口　前有四种，如采用末端变风器ｊ或采用电动　或气动的风阀门方法　电有采用改变风机叶　片角度或导叶片角度的方法｝再一种是采用　才补以蓄热器　ｐ的热鲑。　再一种是用于　敬稿时闻与冷热源设备　运行发生不一致时．如太阳能供热系统（主　动式太阳能供暖）在夜间或降雨天时，由于　无挡调节风机转速法。目前，日本变风量系　统的应用十分广泛。　系统已不能发挥作用，于是也多由蓄热系统　补给。再如，当冷热源设备运行中，其负荷　波动较大的工程也多由蓄热系统来补偿。　日本所用的蓄热方法有敞开式蓄热池和　日本空调系统的热源主要采用新型锅　炉，有真空式锅炉和直流式锅炉。真空式锅　炉的压力是处于真空状态，保证安全多为燃　油型，一般锅炉效率都在８８％左右。热源的　封闭式蓄热缸，一般采用砂石或土层蓄热，　最近又利用　质的物理相变所产生的潜热进　行蓄热。　另一途径是采用热泵系统，同时热泵又是很　有效的节能措施之一，所以热泵的研究在日　本倍受重视．热泵的热源主要是采用自然　能。　日本空调系统的另一种方式是水气混合　日本的空调界刘于废热的回收问题也作　了大量的研究工年，对于热回收的内容也是　多方面的，如对于排气的热回收与利用问　式，目前日本多采用分层空调机组与风机盘　机盘管机组。当前，窗式空调机大量发展，　调系统更经济。　管方式，对于居住建筑一般都采用全水式风　从１９８５年以来，使用窗式空调机比集中式空　ul采用１８０ｏＣ＇的高温水供暖，回水温度为１２℃，　东京新宿区为高层建筑区，已建有３０多　季热负荷高达５６９ＭＪ／ｈ，夏季冷负荷达５０，２　Ｍｊ，ｈ　zh日本的城市供热多发展区域供热。一般　并采用蒸气加压方式。　onww幢４０￣５９髓突楼，都是区域供热，该区的冬　w.日本的生活用热水系统，一般是采用太　阳能集热器和空气热源热浆相结台的方式。　对于高层建筑的排水．都有排水再生利用装　置　日本的太阳能供热装置都与热泵系统相　结合，这是日本热泵系统的一大特点。对于　太阳能的蓄热问题在日本已有很大的进展，　日本的太阳箭蓄热，主要应用于一些特殊情　况下，如在电影院等一娄建筑物中，往往都　是在集中时间内出现高峰负荷，此时则多用　蓄热来补偿，对于这种性质的建筑，仍然还　是采用小容量的设备为主，当高峰负荷时，　g.c题，对于室内散热．空调排气、工厂排气、　排热等都进行回收再利用，决不轻易排掉。　般是采用热泵来回收排气中所含的热量，　然后再供给空凋系统作预热新风之用．有时　还采用热交换器来进行回收．可以回收排气　的显热和潜热。　火电厂的排水温度都相当高，它相当于４Ｏ％　的燃料所发出的热量。将这部分热量回收　后，主要用于建筑物的采暖。　日本对于自然能的刺用也进行了广泛的　研究，并取得了不小的成就。如对太阳能的　利用，日本在太阳能用于民用的技术极为成　熟，也相当普及。太阳能在工业方面的应　用，国家研究机构正在下大力气进行研究，　目前已进入实用阶段　开发研究，主要应用对象是热泵系统。在大　气能的利甩方面，日本正在将大气能广泛用　于热泵系统的热源。　４节能型大楼　近些年来，日本已建成了一大批节能型　大楼．例如，东京电力大冢支社大楼、东京　盐野义涉谷大楼、东京朝日新闻本社、大阪　大林大楼，东京大林组研究大楼，等等，这　om对于排水中的热量也同样进行回收，如　再如，对地下热水，河水与海洋热能的　些大楼中都有完善的节能措施，节能效果十　分显著。　如大阪大林大楼，建筑面税为５万／１２　米，标准层面积为１３６８ｍ。，地上３２层，　２０９３Ｎ２９３（）ＭＪ／（ａ·ｌｒＪ．　）（其中空锎甩能占　５０　）所以东京大林组大楼，已成为目ｔ￣ｌｌｉｔ　界上最　能的建筑。　５日本的节能政策　１７１）把原材料、能源多消费型的产业　转向原材料、能源消费少的产业，重点扩大　地下３层，其节能措施是ｔ利用蓄热式回’收　热泵系统，在冬季把室内的人体、’照明、机　器等散发的热量以及太阳辐射煞进行全面回　收，然后经过处理，供采暖用。回收的热量　竟大于采喷需要的热量。　此外，还从排气、排水系统中进行热回　加　组装型、知识密集型产业，如家ｌ用电　器、数控机床等部门的生产，相对地减少钢　铁，承泥、石化　部门的生产。这是从产业　结构上减少能源的消费，为日本经济的节能　化提供了有利条件。　该大楼还采用了最先进的电子计算机操　纵管理蒹统　及监测系统　它能根据室外温　度的波动进行各种控射，如对空气预冷和预　的最佳启动时问与停止时间，　以及蓄热温　（ａ）’凡经过批准修建的太阳能实验住宅，一　度及蓄热运转时间等，都能进行有效的控　制。　ulzh节能型大楼另外的节能措施还很多，例　如，为了减少输送空气所需的动力，特意增　变电、配电系统也作了节能方面的安排，如　w.大了砖热水温差及进回风温差，向时还对水　泵采用变水流量的台数控制法。另外，对于　把变压器分别设在地下１层及地上１５层的两　徊，成三角形布置。采取这样的布置方法可　wwon以达到负荷均匀、降低电压的目的，有利于　节能。　该大楼整个热源，采用电力及煤气交替　使用，在夜间采　电力热泵及蓄热系统供　热，在夏季高峰负荷时，则由电力锅炉负　担。　由于采用各种节能措施以技电脑控制系　统，从而使该大楼与一般同类型建筑相比，　可以节能３Ｏ　左右。　东京建藏的大林组研究大楼，比三ｌ二述的　犬阪大林大楼更为　能，其整个能源消耗量　为８００ＭＪ／（ａ·１ＴＩ　），；ｆ￣ｑｌ空谢系统与采暖用能　只占３Ｏ　，…般同类型大楼髓掠消耗量都在　g.c切费用都由政府负担。安装太阳能设备的家　庭，１９９０年达到７８０万户’，预计１９９５年达到　１０００万户，到鄢时，　将有２６％左右的家庭装　上太阳能设备；（ｂ）利用太阳镗发电。．１９７５　年在四国岛潮户内海仁尾町建造了一座大型　太阳能试验发电站，１９８１年正式发电．向仁　尾町居民提供了用电量的一半，预计到２００９　年将建成装机容量为２２０ｋＷ的太阳船发电　站；　（ｃ）在新开发能源中，最有希望的魁　原子能。从原子能发电量看，日本已成为世　界上仅次于美国的第二个原子能发电国。　源的投资。在日本的耗能结构中，产业部门　所占的比童较高，１９７８年达４９．８％，而美、　英、德　法等国一般只占２５　～３５　。其原　崮，一是日本坚持产业能源优先的结构，二　是日本产业中能源消费型产业的比重高。所　以在产业部门中增加节省能源投资．耐日本　企业和整个国民经济摆脱困境，魁个战略性　的转变。　以外，工业界还有一＿种办法釜添置回收废能　设备．以减少能源损失。　（４）政府采取节约民用能源的措施。　在家用电器方面降低耗电量，Ｉ　９７３Ｎ１９８３年　om收，在所有排风系统中，都设有全热交换器　进行热回收　对于排水系统，砌设有热交换　器，从而可以从排水系统中回收热量　（２）开发新能源，　如太阳能、地热　能，合成天然气以及氢能等。其内容有　（３）在国民经济各部门中增加节省能　除对耗能多的设备进行更新或技术改造　ｌ０年内，家用电器电力消耗降低的情况是；　电冰箱（１８０立升）每月电耗量１９７３年为　的财政预算是“超紧缩的　，但开发银行对　节省能源及代替能源的投资贷款仍有太幅度　增加，计增加２６．１　，利息率只收５．９％　（一般利息率为９．５　），另外还创立了年　利息５．５　的超低利贷款制度。　我国是卟耗能大国，能源利用率极低，　７９．６ｋＷ￣ｈ．１９８３年为３１ｋＷ￣ｈ，降低了６１　Ｉ　彩电（１９英寸）用电减少３６％，室内空调机　用电减少４１　｝吸尘器用电减少１９　洗衣　在建筑物和居民日常生活方面，政府也　大力采取了节约能源的措施。如家庭住宅实　现隔热化，在新建的房屋中广泛采用隔热材　影上映及商业用露虹灯的时间等。日本还公　方面规定瞬气温度不得超过１８℃，夏季空调　日本在节能方面取得如此成ｌ就，也与其　在舅ｌ政　金融、市场价格等方面的措施分不　开。如为了鼓励节能，对节能设备实行特别　折旧制，一年可折旧。在年度财政预算中规　ul料，反射玻璃，双层窗户等。日本政府还采　取了一系列限制措施，如限制电视播放　电　布了“关于能源使用合理化法律”，在民用　onzhwww.不得低于２８℃。　定｛凡以节省能源为目的的新投资，可实行　礴兔相当于投资额１０　的减税制度。据估　算，戴硬减税额就达２ｏ００亿日元。尽管日本　g.c机（容量为２～２．５公斤）用电减少３２％。　据统计，１９８８年我国每亿美元国民生产总值　的耗能量比日本高出近４倍，比美国高出１　倍，甚至比印度也要高出６６　。黹别是建筑　耗能，它大体占到全国总能耗的３Ｏ　～４Ｏ　。　现在，建筑节能的浪潮席卷所有的发达国　家。各国纷纷制订建筑节能标准，其中规定　的墙体，门窗，屋顶等传热系数的限值，为　我国相同气候条件下房屋的ｔ／３￣ｌ／Ｓ左右。　北京常用的单层钢窗传热系数为６．４Ｗ／（ｍ　·　Ｋ），发达国家已普遍采用双层密封窗，并　有内外避蔽措施，传热系数在２．ｏｗ／（ｍ　·Ｋ）　下。至于窗户的气密性，我们目前常用的　钢窗的空气渗透系数达６～８，而发达国家的　门窗密封良好，通用窗的空气渗透系数在１　的各行各业刻不容缓的任务。　om下。因此，节约能源应该是包括建筑在内