建筑节能系统

中国拥有世界上最大的建筑市场，全国建筑总面积已经超过400亿平方米，我国单位面积建筑的能耗相对比较高，而且今后我国每年新增建筑面积将达到16-20亿平方米，到2020年将新增建筑面积近200亿平方米。随着经济的快速发展和人民生活水平的日益提高，中国建筑能耗还将持续增加，并将成为未来20年能源消费的主要增长点。推进建筑节能和绿色建筑的发展，不但对中国2020年实现温室气体减排目标具有关键性的作用，对全球应对气候变化工作也有重要的影响。近年来发展绿色建筑促进建筑节能作为中国节能减排战略的重要组成部分，到2009年底，绿色建筑面积累计达到2000多万平方米，全国城镇新建建筑节能标准的执行率设计阶段达到99%，施工阶段达到90%，完成既有居住建筑供热计量以及节能改造1亿平方米，形成了每年节约75万吨标准煤、减排二氧化碳200万吨的能力。但是，中国建筑节能绿色建筑发展水平仍然比较落后，节能技术综合普及率仍然比较低，

财政奖励资金支持的项目内容主要为锅炉（窑炉）改造、余热余压利用、电机系统节能、能量系统优化、绿色照明改造、建筑节能改造等节能改造项目。

（四）进入建筑智能化及建筑节能服务行业的主要障碍

1、从业资质壁垒

1998 年建设部颁布了《建筑智能化系统工程设计和系统集成专项资质管理

暂行办法》（建设[1998]194 号），2001 年颁布《建筑业企业资质管理规定》（建

设部令第87 号）和《建筑业企业资质等级标准》（建建[2001]82 号），规定了智

能建筑工程专业承包企业资质认证。2006 年 3 月建设部颁布了《建筑智能化工程设计与施工资质标准》（建市[2006]40 号）等系列文件，对申请从业资质企业

的注册资本、专业技术人员、技术装备和工程业绩都作出了具体的要求，构成了其他企业进入建筑智能化工程行业和基于智能化技术开展建筑节能服务行业的

资质壁垒。

2、技术壁垒

建筑智能化和建筑节能服务行业涉及多学科、多领域技术，综合了智能化技

术与建筑技术，技术含量高、技术集成度高、开发难度大，具有较高的技术门槛。

3、人才壁垒

企业是否拥有掌握本行业相关技术的人才，这些人才是否具备建设部和信息

产业部所认定的相应从业资格，是企业成功参与行业竞争的主要因素之一。因此，专有技术和相关人才资源也是限制其他企业进入本行业的主要壁垒。

4、资金壁垒

建筑智能化工程业务从项目承揽、设备采购和劳务分包等各个环节都需要大

量的资金支出，从事该类业务的企业必须具备一定的企业规模、资金实力及融资能力。

建筑节能服务所采取的EMC 模式，企业必须进行大量的初始投资，需要具备

一定的资金实力及融资能力。

5、定制化生产能力的壁垒

建筑智能化工程和建筑节能服务是定制生产，根据用户需求量身定做，创新

成分多；客户需求个性化差异大，系统集成商很难确定标准化的设计方案，工程中需根据客户特殊需求进行开发，且很多是以工程承包方式完成，要求企业技术支持系统、研发系统以及安装调试系统配套齐全，形成了较大的行业进入壁

垒。

建筑节能是指在建筑物的规划、设计、新建、改建（扩建）和使用过程中，执行建筑节能标准，采用新型建筑材料和建筑节能新技术、新工艺、新设备、新产品，提高建筑围护结构的保温隔热性能和建筑物用能系统效率，利用可再生能源，在保证建筑物室内热环境质量的前提下，减少供热采暖、空调、照明、热水供应的能耗，并与可再生能源利用、保护生态平衡和改善人居环境紧密结合。概括地讲，就是“四节”，即节能、节水、节地、节材。

根据新建节能建筑和既有建筑节能改造的方式和特点，我们将建筑节能技术分为六大系统，遵循建筑整体能量平衡系统的设计原则，采用能耗模拟软件系统对建筑的室内外热工环境、能量平衡进行模拟计算，为下一步更专业的深化建筑节能技术应用提供依据。

一、能源利用系统

1.1 高效太阳能利用技术

太阳是一个巨大、久远、无尽的能源。太阳

能以其自身的优势在新能源开发中独树一

帜：太阳能储量极为丰富；

1.太阳能具有普遍性；

2.太阳能是一种环境友好能源；

3.在人类时间尺度上，太阳能取之不

尽，用之不竭。

就目前太阳能利用技术状况来说，主要有两个方面：一是太阳能热利用技术；二是太阳能光伏技术。太阳能热利用技术是依靠集热器对太阳能进行采集，通过加热水或空气将太阳能转换成热能。太阳能光伏技术是以光电效应作为基本原理，依靠光伏装置把光直接转换成电能。

1.2 地源/水源热泵

地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（也称地能，包括地下水、土壤或地表水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。地源热泵通过输入少量的高品位能源（如电能），实现低温位热能向高温位转移。地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到地能中去。通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。

水源热泵是一种利用地球表面或浅层水源（如地下水、河流和湖泊），或者是人工再生水源（工业废水、地热尾水等）的既可供热又可制冷的高效节能空调系统。水源热泵技术利用热泵机组实现低温位热能向高温位转移，将水体和地层蓄能分别在冬、夏季作为供暖的热源和空调的冷源，即在冬季，把水体和地层中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来，释放到水体和地层中去。

水源热泵和地源热泵以前叫法很乱，已经出台的地源热泵相关规范，其中对叫法范围作了明确说明：

地源热泵指所有使用大地作为冷热源的热泵全部称为地源热泵，包括土壤热泵（即地耦合热泵），地下水热泵，地表水热泵（包括江河湖海的水）等，这是为区别水环热泵而说的。

水源热泵则是总称，包括所有以水作为冷热源的热泵，当然也包括土壤热泵和水环热泵了，这是为区别空

气源热泵（风冷热泵）而说的。所以以大分类来说，

水源热泵包括地源热泵和水环热泵还有一些特殊的

利用低位热水能量的热泵（比如利用工业废水或发电

厂冷却循环水梯级利用等）。

总之，简单的说地源热泵是泛指土壤源热泵、地表水、

地下水、海水、污水源热泵。但现在人们习惯上把土

壤源热泵叫地源热泵，把地表水、地下水、海水、污

水源热泵叫水源热泵。

二、资源回收系统

2.1 雨水回收技术

雨水的回收利用工程可分为三个部分：雨水的收集、雨水的处理和雨水的供应。一般模式是将屋顶雨水通过雨漏管收集，通过分散或集中过滤除去径流中颗粒物质，然后将水引入蓄水池贮蓄，再通过水泵输送至

用水单元。一般用于冲洗厕所或灌溉绿地

等。

2.2 中水循环技术

“中水”主要是指城市污水或生活污水经处

理后达到一定的水质标准，可在一定范围

内重复使用的非饮用水。中水利用也称作

污水回用。“中水”回用，一方面为城镇供水

开辟了第二水源，可大幅度降低“上水”（自来水）的消耗量；另一方面在一定程度上解决了“中水”（污水）对水源的污染问题，从而起到保护水源、水量的作用。在美国、日本、以色列等国，厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等，都大量的使用中水。

三、热环境系统

3.1 外墙保温隔热技术

目前对建筑外墙保温技术主要包括外墙外保温、外

墙内保温、夹芯保温和自保温，其中外墙外保温技

术以其相对于其它保温技术具有许多不可替代的

优势，被相关部门作为推广技术。我国目前已经形

成了以胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统、膨胀聚苯板

薄抹灰外墙外保温系统和喷涂硬泡聚氨酯外墙外

保温系统为代表的多达数十种外墙外保温体系构

造作法，但是由于标准制定之初，系统的构造设

计和材料性能指标的设定，缺乏理论分析和数据

支撑，存在许多不合理之处。

3.2 屋面保温及绿色屋面技术

节能建筑对屋面保温提出了更高的要求，需要更

新的技术来支持现在对节能减排的要求。倒置式

保温屋面特点是保温层做在防水层之上，对防水层起到一个屏蔽和保护作用，使之不受阳光和气候变化的影响而温度变形较小，也不易受到来自外界的机械损伤，是一种值得推广的保温屋面。

绿色屋面已经有几千年的历史，最早可以追溯到巴比伦的空中花园。如今，经过在德国近20年的开发，绿色屋面一下子成为全球关注的热点，尤其是先进的模块技术使绿色屋面的应用前景格外广阔.屋顶被称为城市建筑的“第五面”，屋顶绿化是在有限的城市空间提高绿地率最有效的方式，有利于改变空中景观，体现现代大城市风采；有利于保护生态、调节气候、净化空气、遮荫覆盖、降低室温、噪声和城市热岛效应、节水节能、保护屋顶结构和延长防水层的使用寿命，环保效益巨大，并且其经济效益同样不容忽视。

3.3 高效门窗构造技术

节能玻璃作为重要的建筑节能材料，节能玻璃的主要品种有中空玻

璃、镀膜玻璃、Low-E玻璃、真空玻璃，技术要点都要把玻璃是否

能有效控制太阳能和能隔热保温即节省能源放在重要位置来考虑。

要使玻璃在使用中能尽量减少能量损失，在选择使用节能玻璃时，

应根据玻璃所在位置确定玻璃品种：日照时间长且处于向阳面的玻

璃应尽量控制太阳能进入室内以减少空调负荷，最好选择热反射玻

璃或吸热玻璃及由热反射玻璃或吸热玻璃组成的中空玻璃；严寒地

区或背阳面的玻璃应以控制热传导为主，尽量选择中空玻璃或低辐

射玻璃组成的中空玻璃。只有因地制宜选择玻璃才能使节能玻璃更

充分地发挥节能特性。

3.4 辐射采暖制冷技术

由于外墙、屋面和外窗保温

隔热的周密系统设计，为高

舒适度的天棚低温辐射采

暖和制冷系统的应用创造

了有利的条件。天棚低温辐

射供暖和制冷系统的供水

系统是将PB管预埋在混凝

土楼板里，冬季以28℃的

低温循环水供暖。夏季以

20℃的循环水制冷。

地板辐射采暖称为低温热水地板辐射采暖。主要是以不高于60℃的低温热水为热煤将加热管埋设在地板中，以整个地面为散热面。地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与四周的围护结构进行辐射换热，从而使四周的围护结构表面温度升高，其辐射换热量占总换热量的50%。地板辐射采暖是一种极为理想的节能采暖方式。

四、光环境系统

4.1 灯具节能技术

节能灯的正式名称是稀土三基色紧凑型荧光灯，20世纪70年代诞生于荷兰的飞利浦公司。这种光源在达到同样光能输出的前提下，只需耗费普通白炽灯用电量的1/5至1/4，从而可以节约大量的照明电能和费用，因此被称为节能灯。

目前节能灯品种主要有：金属卤化物灯，高压钠灯，自镇流荧光灯、双端荧光灯、电子镇流器和LED灯，另外荧光灯根据管径又有了T8、T6、T5等之分，理论上，越细的灯管效率越高，也就是说相同瓦数发光越多。

4.2 高性能遮阳技术

在夏热地区，遮阳对降低建筑能耗，提高室内居住舒适性有显著的效果。建筑遮阳的种类有：窗口遮阳、屋面遮阳、墙面遮阳、绿化遮阳等形式。在这几组遮阳措施中，窗口是无疑是最重要的。

4.3 玻璃贴膜技术

玻璃窗贴膜所具有的先进隔热技术可以在夏日以及

温暖气候环境中有效阻隔热量通过窗户传到室内，以

减少空调系统的压力并减少能量消耗。并阻隔热量及

紫外线进入建筑，同时允许自然光线通过，创造良好

的室内光环境。

五、空气环境系统

5.1 空调节能技术

建筑带来建筑能源的消耗，建筑的空调普及率有关，目前建筑能耗中，采暖空调占65%，空调的发展方向有几个方面，一方面提高设备的效率，产品出来后是节能产品，第二就是提高系统的设备，采取新的技术和环保制冷剂。比如VRV变制冷剂流量技术，全热回收技术等。考虑用户用冷的计量问题，推广带电机变频装置的风机和水泵，配合V AV和VWV空调系统使用。

5.2全新风技术

建筑良好的通风量是保证人居健康的前提，目前住宅的通风方式大体可以分为两大类：一类是自然通风，另一类是机械通风，如加新风系统或加强排风等。目前常见的有置换式全新风系统和依附于户式中央空调的新风系统。这两种新风系统与通常的空调系统不同。置换式全新风系统主要提供人体健康所需要的新鲜空气，不参与调节室内温度，送入室内的空气温度比室温略低，沉在房间的下方，与房间内温度较高的污浊空气完全分离，全部送风均来自室外的新鲜空气，室内的回风则由统一的排凤管集中排放到室外。依附于户式中央空调的新风系统在高档住宅中应用较多，它不仅能解决冷暖问题，还具有过滤空气和杀死病菌的功能。

六、智能化控制系统

从公共建筑应用楼宇自动化控制技术的情况来看，采用了BA技术且运行管理较好的公共建筑可节能10%左右。中央空调系统的冷冻机房的节能控制、空调的新风和排风机与节能的控制以及风机盘管的节能控制、照明的节能控制等方面是智能化控制需要关注的重点。

深圳达实智能股份有限公司成立于1995年，从代理国外工业自动控制系统产品起家，进而从事国外大型控制系统产品的系统集成。1998年起，公司加大了自主知识产权产品的开发，每年将销售总额的10%投入新技术和新产品的研发，在智能建筑、数字社区、智能仓储、工业燃烧控制等领域迅猛发展，至今已经成为行业领先的建筑智能化和建筑节能服务商，是国家高新技术企业、重点软件企业、国家火炬计划软件产业基地骨干企业,深圳市的知名品牌，是中国节能产业协会常务委员单位，中国自动化学会常务理事单位，智能建筑专业委员会副主任单位。

公司拥有国家博士后科研工作站、深圳市自动化工程技术研究开发中心，是深圳市高新技术企业，承担并完成了国家高技术产业化示范项目、国家科技成果重点推广计划项目和国家级火炬计划项目，具有原始创新能力，拥有自主知识产权。截至目前，已累计为深圳会展中心、深圳宝安国际机场、深圳华为公司、沃尔玛亚洲总部、深圳大学城、上海宝钢、深圳清华大学研究院等建筑提供了建筑智能化和建筑节能服务，被中国节能协会节能服务产业委员会评为“2007中国节能服务产业最具成长性企业”及“2008中国节能服务产业先进单位”，在建设部科

学技术委员会、科技发展促进中心联合主办的2007中国建筑节能年度论坛上被评为“2007中国建筑节能年度影响力企业”。

深圳达实智能股份有限公司作为代表性企业，其成长历程以及成功经验对于研究行业发展趋势和行业企业研究具有借鉴意义，与其他建筑节能服务企业相比，达实智能公司有以下几点优势：

1)注重产学研相结合，拥有自主产品，技术创新能力强。目前，公司已经拥有了21个专利证书，13个软件著作权登记证书，18项国家级、11项省级、3项市级科技成果与重点新产品证书。如今，与达实合作的大学，已经增加到11所，联合培养的工程硕士达36人，工程博士3人。该公司的工程硕士、博士联合培养中心也升格为博士后科研工作站，这在广东省自动化企业中还是第一家。

2)商业模式创新。为解决用户直接的节能改造投入资金的问题，达实公司以EMC模式为用户提供节能服务。EMC是一个国际上成熟的商业模式，即由节能产业服务公司为用户提供资金，提供技术，提供服务，采用该合作模式，用户不需要任何资金的投入，就可以享受节能服务，而节能服务商则从为用户节省下来的费用中按一定的比例与用户分享节能收益。达实与用户通过签订10年的“节能服务合约”来保障节能项目的开展。对于用户来说，10年的合约等于是节能项目售后服务的定心丸，也使得节能作为一项长期的服务让更多的用户受益。对于企业长期的节能目标实现具有非常积极的意义。达实公司的业务模式和技术实力的有效结合，使得节能道路上顺风顺水，即便在2008年下半年，国际经济环境的低迷波及到了众多行业的发展的情况下，达实的节能服务依然是欣欣向荣的景象。

3)战略前瞻性。“灯塔计划”是达实在节能市场化道路上走出的重要一步，即选择一些行业或一些标志性的建筑，率先做节能改造，使得众多潜在的节能用户看到明确的可参考的样板和明确的发展路线。达实的“灯塔计划”将高科技企业作为首批宣传对象，因为高科技企业接受这些先进的思想和做法比较快。除此之外，银行、地铁、政府建筑等也将陆续进入“灯塔计划”的视线。2007年，达实公司先后为深圳南玻集团、方正科技、深圳天马、伟创力集团等多家知名工业企业以及深圳地铁、深圳书城、嘉里中心等大型公共建筑提供了节能改造服务，并获得了显著的节能效果，在节能领域起到了很好的示范作用。

4)融资有道。达实公司主动地向资本市场靠拢，于2000年吸纳了清华大学研究院、深港产学研基地、深圳创新投资公司、高新投资公司、兖矿集团等一批新股东，对原有企业进行了股份制改造。2003年，公司再次进行了新的增资扩股。2007年与兴业银行达成了EMC项目融资的合作。2008年，深圳达实公司入选为深圳市科技和信息局“2008年创新型企业成长路线图计划”创业板重点上市企业五家首批入选企业之一。进入路线图计划的企业将得到来自风险投资等各方面更多的关注。通过资本运做，达实公司不仅可以提高品牌效应，进一步规范企业的治理结构，而且对公司的研发方向有显著的导向作用。

2．外资企业

近年来，一些外资企业进入了中国建筑节能市场。

松下电工、ABB、西门子、霍尼韦尔、施奈德、江森自控、开利和特灵等，已经在中国针对自身产品提供节能服务，包括合同能源管理服务。2009年2月，西门子与上海中信泰富广场签订了一项节能改造合同，由中信泰富出资，西门子公司保证在未来6年内每年至少节能168万千瓦时，合人民币139万元。

特灵公司作为全球最大的商用供暖、通风和空调系统供应商之一，目前已在国内完成深圳香格里拉饭店、北京凯宾斯基饭店等多个合同能源管理项目。陶氏、巴斯夫等化工企业在中国也推出了节能建材产品。

与此同时，一些外资能源服务公司、节能建筑设计公司、金融投资机构通过与国内节能产品生产商、房地产商合作，建立了合资咨询类的节能服务公司，提供全过程咨询服务。部分合资公司名单如下：

咨询类合资能源服务公司

注册资金建立时间外方中方好瑞斯建筑节

能咨询有限公

司—2006 年底

ECOFY 生态新能源公司

（荷兰）

皇明太阳能集团

上海斯宾茨建

筑节能技术有限公司500万元—

贝禾城市规划建筑设计顾

问有限公司（美国）

上海晋冠建设发展

有限公司

北京建筑技术

发展有限责任

公司800万元2007 年

TNO Bedrijven B.V （荷

兰）

北京建工集团，北

京市建筑工程研究

院

锋尚建筑节能

技术(北京)有

限公司

1 800万美元

2 007年12月01日渣打银行（英国）锋尚国际开发建设

代表性企业介绍

江森自控公司是一家有一百二十多年历史的世界性跨国公司，被公认为世界上最主要的建筑设备自动化管理系统的生产商和工程承建商，可为建筑物提供节能、环境控制、防火、保安、自动化管理系统及工业控制设备，并可为各种建筑物提供从设计、产品制造、系统安装调试、维修到物业管理的全过程优质服务。江森自控率先将智能建筑和弱电总承包引进中国。江森自控国际公司在香港设立了亚太区的总部，并在中国内地先后开设了上海、深圳和北京三家分公司，及广州、武汉、成都等十几家办事处和代理。目前，江森自控是承接中国智能建筑工程最多的公司之一，在楼宇自动化管理领域技术水平处于领先地位。

3．中外企业优劣势对比

●目前，在建筑节能产品领域，外资企业凭借其高端产品领先，但在节能服务领域，由于市场需求尚未形成规模，加上外资企业由于缺乏本地经验，外资企业并无明显优势。

●跨国企业往往拥有多个产品线，能同时提供针对不同能源的各类解决方案，而国内企业提供的解决方案大多比较单一。如：西门子楼宇科技集团负责楼宇节能、西门子自动化与驱动集团和工业系统及技术服务集团负责工业与公用设施节能、西门子欧司朗集团负责照明领域的节能。

●一些国内能源供应企业开始进入节能服务行业，它们在能源供应方面的垄断优势将有助于其业务发展，而外资企业则很难与其竞争。2008年12月，上海申能能源服务有限公司成立，其母公司同时也控股上海申能集团拥有上海燃气（集团）有限公司、上海液化天然气公司和上海申能房地产公司等。

●未来建筑节能市场会不断细化，行业标准会逐步提高，对中国企业既是机会也是挑战。