建筑环境与能源应用工程中的清洁能源利用-课程
建筑环境与能源应用工程专业课程是学什么
建筑环境与能源应用工程专业课程是学什么建筑环境与能源应用工程，这一专业对于很多人来说可能稍显陌生，但它在我们的生活中却起着至关重要的作用。
那么，这个专业的课程到底都学些什么呢？让我们一起来深入了解一下。
这个专业的课程设置涵盖了多个学科领域，旨在培养具备深厚的专业知识和实践能力的综合性人才。
首先，数学和物理等基础课程是必不可少的。
高等数学、线性代数、概率论与数理统计等数学课程，为后续的专业学习打下坚实的数学基础。
而大学物理、物理实验等物理课程，则帮助学生理解自然界的基本规律和物理现象，为解决专业中的实际问题提供理论支持。
在专业基础课程方面，工程热力学、传热学、流体力学这“三大热学”课程占据着重要地位。
工程热力学主要研究能量的转换规律，比如热能如何转化为机械能，以及如何提高能源利用效率。
传热学则聚焦于热量传递的方式和规律，像是热传导、热对流和热辐射等，对于设计高效的换热设备和保温系统至关重要。
流体力学研究流体的流动规律，包括液体和气体，这对于设计通风系统、空调系统以及给排水系统等都有着关键的指导作用。
此外，机械设计基础课程让学生了解机械结构和机械传动的原理，为设计和维护相关设备提供知识储备。
自动控制原理课程则讲授如何通过自动控制系统来实现对建筑环境和能源系统的精确控制，以提高系统的稳定性和节能效果。
建筑环境学是这个专业的核心课程之一。
它研究建筑内部和周围的环境因素，包括热湿环境、光环境、声环境和空气质量等。
学生通过学习这门课程，能够了解人们在建筑中的舒适度需求，以及如何通过合理的设计和设备运行来创造舒适、健康的室内环境。
比如，在设计空调系统时，需要考虑室内人员的活动强度、服装热阻以及室内外温差等因素，以确定合适的送风量和送风温度。
在能源应用方面，能源工程导论课程介绍了各种能源的类型、特点和利用方式，包括传统的化石能源以及新兴的可再生能源，如太阳能、风能和地热能等。
学生通过学习这门课程，可以了解全球能源形势和能源发展趋势，为后续的能源系统设计和优化打下基础。
清洁能源技术在建筑工程中的应用研究
清洁能源技术在建筑工程中的应用研究一、引言随着全球能源消耗和环境污染问题日益突出，清洁能源技术成为了解决这一难题的重要途径之一。
尤其是在建筑工程领域，清洁能源技术的应用研究已经引起了广泛关注。
本文将从能源利用、节能设计、建筑材料等方面探讨清洁能源技术在建筑工程中的应用研究。
二、能源利用清洁能源技术的应用研究在建筑工程的能源利用方面可以取得显著的效果。
首先，通过利用太阳能光伏技术，将太阳能转化为电能，为建筑供应电力。
光伏技术的应用可以减少非可再生能源的使用，减少二氧化碳的排放，从而达到环保减排的目的。
其次，太阳能热利用技术可以将太阳能转化为热能，用于供暖、热水等方面，减少对传统能源的依赖。
此外，地热能、风能、生物质能等也是在建筑工程中应用较广泛的清洁能源技术，这些技术的应用可以在能源领域有所突破。
三、节能设计清洁能源技术的应用研究在建筑工程的节能设计方面有着极大的潜力。
有效的节能设计可以减少能源的消耗，降低建筑的污染排放，提高建筑的使用效率。
首先，通过合理的建筑设计和布局，可以最大限度地利用自然光线和自然通风，减少人工照明和空调系统的使用。
其次，建筑材料的选择也是节能设计的重要方面。
选择具有保温、隔热、节能性能的建筑材料可以减少能源的消耗，提高建筑的节能性能。
此外，建筑外墙的保温、太阳能窗户、智能控制系统等也是节能设计中的关键技术，这些技术的应用可以减少能源的浪费，提高建筑的节能水平。
四、建筑材料清洁能源技术的应用研究在建筑工程的建筑材料方面也有着重要的意义。
传统的建筑材料存在着资源消耗大、污染排放多等问题，而清洁能源技术可以提供一种绿色、环保的建筑材料替代方案。
首先，通过利用废旧建筑材料的再生利用技术，可以将废旧建筑材料转化为新的建筑材料，实现资源的循环利用。
其次，利用生物质能技术，可以将农作物秸秆等有机废弃物转化为建筑材料，减少对传统建筑材料的依赖。
此外，纳米技术的应用可以提高建筑材料的性能和功能，使建筑材料具有更好的节能效果和环境适应性。
建筑环境与能源应用工程中清洁能源利用
（3）建筑采暖与热水
用热温度在40 ℃~80 ℃范围内。
接自来 水管网
第二十二页，共43页。
（4）建筑制冷空调
用热温度在80 ℃~300 ℃范围内。
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（5）太阳能海水淡化
用热温度较广。
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（6）太阳能在天然气输配中的应用
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（2）CPC真空管集热器
内置反射器中温集热器
外置反射器中温集热器
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CPC U型管中温真空管集热器
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（3）中小型抛物面槽式集热器
由槽式抛物面反射镜、真空集热管、跟踪装置等几部分组成；
集热温度可达300℃左右。
第十三页，共43页。
P ipe w ith therm al fluid
另外还有水受热制氢气
第三十七页，共43页。
4、燃气输配中的清洁能源利用
（1）天然气压力能发电及制冷
天然气从气田/气源以10MPa的压力远距离向用户输送天然气，家 庭燃气灶要求的天然气压力为3000Pa。这个过程中，天然气被逐 级降压（调压），天然气体积会膨胀，膨胀过程会产生机械功， 温度会大幅降低而产生冷量。
关键技术：斯特林发电机。
第十七页，共43页。
（4）菲涅尔式太阳能集热器
单元聚光镜照片
集热温度：350℃左右
第十八页，共43页。
2.5 太阳能在建环专业的应用
（1）太阳能高温热发电
槽式太阳能高温热发电
第十九页，共43页。
塔式太阳能高温热发电
第二十页，共43页。
（2）工业过程热利用 工业用热温度大部分在80 ℃~300 ℃。
建筑环境与能源应用工程专业课程
建筑环境与能源应用工程专业课程建筑环境与能源应用工程是一个涵盖建筑环境、建筑材料、建筑节能与可持续发展等方面的专业。
它着重于探讨如何优化建筑的环境性能，提高能源利用效率，以及减少对环境的影响。
下面将介绍一些典型的专业课程。
1.建筑物理建筑物理是建筑环境与能源应用工程专业的基础课程之一。
它研究建筑材料的热、湿、声、光等性能，以及建筑物的传热、传湿、隔热、隔声、采光等问题。
学生通过学习建筑物理，可以深入了解建筑材料和结构的性能，从而为优化建筑环境提供理论基础。
2.建筑设备工程建筑设备工程是研究建筑物设备系统与能源供应系统的课程。
它包括采暖、通风、空调、给排水等方面的内容。
学生通过学习建筑设备工程，可以了解建筑物设备的选择、设计与运行管理等方面的知识，为提高建筑物的舒适性和能源利用效率提供技术支持。
3.建筑智能化技术建筑智能化技术是研究如何将信息技术、自动化技术应用于建筑领域的课程。
它包括建筑自动控制、建筑智能监控系统、建筑能耗数据分析等方面的内容。
学生通过学习建筑智能化技术，可以掌握建筑智能化系统的设计、安装与维护等技术，为打造智能、高效的建筑环境提供支持。
4.建筑节能与可持续发展建筑节能与可持续发展是考虑到环境保护和可持续性因素的课程。
它研究建筑节能技术、可再生能源利用、绿色建筑设计等方面的内容。
学生通过学习建筑节能与可持续发展，可以了解建筑节能的理论与实践，以及绿色建筑的设计原则和评估方法，为建设环保、节能的建筑环境提供技术支持。
5.建筑环境工程建筑环境工程是研究室内环境质量与建筑环境控制的课程。
它包括室内空气质量、照明与采光、噪声与振动等方面的内容。
学生通过学习建筑环境工程，可以了解室内环境与人体健康的关系，以及如何通过建筑环境控制来提升人们的生活质量。
以上只是建筑环境与能源应用工程的一些典型课程，实际的教学内容还会根据学校、教师和学生的需求进行调整。
通过学习这些专业课程，学生可以全面了解建筑环境与能源应用工程领域的知识，为未来从事相关工作奠定坚实的基础。
(建筑环境与能源应用工程专业概论)第4章 建筑能源需求与供应(第二节)
均值等强度指标来衡量。
• 对于用财政支出的公益性和行政建 筑以及公车消费，应加以限制。
• 对于住宅和私车消费，应加以引导 • 本着“以人为本”的宗旨，解决能
源消费中的民生问题。.
2
建筑环境与能源应用工程专业概论
“面条理论”
• 用产值能耗来衡量服务业，会有一点荒 谬性。
• 以餐饮业提供一碗面条为例，煮一碗面 条，无论在世界哪个角落，消耗的能源 都是差不多的。
• 但这碗面条在日本东京卖到近70元人民 币，在中国北京卖到35元人民币，而在 中国西部农村，可能只卖5元钱。
• 于是我们会说，这碗面条在北京的产值 能耗是东京的1倍，而在中国农村，则是 14倍。
• 对于以建筑作为开展业务的主要经营场 所的服务业，要将产值能耗结合单位建 筑面积能耗来评价。
• 尽管建筑用能水平很低，中国 还存在“能源贫困”人群，但 能源浪费现象严重，我们正在 走发达国家发展的老路。
8
建筑环境与能源应用工程专业概论
资源不可承受之重
• 2011年美国人均能耗7.02toe，人均建筑能耗2.8toe； • 2011年中国人均能耗2.03toe，人均建筑能耗只有0.406toe； • 2011年美国总能耗 2191.19Mtoe； • 2011年中国总能耗2743Mtoe； • 如果中国人均建筑能耗达到美国的人均水平，则总建筑能耗将高达
建筑环境与能源应用工程专业概论
第四章 建筑能源需求与供应
第二节 建筑能源需求与节能
建筑环境与能பைடு நூலகம்应用工程专业概论
城市能源的两大类型
1 生产性能耗 Productive energy
• 包括产业、国际城际交通、物流、 工业建筑、商用建筑、非公益性公 共建筑的能耗。
绿色节能技术在建筑施工中的应用
绿色节能技术在建筑施工中的应用摘要：目前，随着社会经济的发展壮大，人民生活水平显着提高，建设规模不断扩大，对城市的发展产生了一定的推动作用。
在建筑工程中采用绿色节能建筑技术，有助于人与自然的和谐，减少施工过程中的污染和施工过程中的能源消耗。
本文通过研究建筑施工中的绿色节能环保问题，探讨绿色节能技术在建筑和工程建设中的应用，并提出促进绿色能源节约和发展的创新策略。
介绍各种绿色节能技术的生产和应用。
关键词：绿色节能技术；建筑施工；应用随着经济的快速复苏，提高人们生活水平对建筑效率的要求越来越高。
在工程建设中采用绿色节能技术，既保证了建筑的安全和质量，又减少了环境污染，达到了节能环保的目的。
因此，在项目建设初期，要根据实际情况制定合理的建设方案，让绿色节能技术发挥作用，为绿色节能建筑发展提供帮助和支持。
一、工程建设施工中应用绿色节能技术的价值1.节约施工材料，提高工程收益在生产过程本身，建筑材料的消耗是比较高的。
忽视建筑材料的节约，不仅会影响整个建筑的进程，还会增加其成本。
通过采用环保节能技术，施工企业可以根据实际情况选择建筑材料，有效防止浪费，节约建筑材料，降低成本，提高工程效率。
2.合理配置资源，减少环境污染由于施工过程中使用了大量的材料，如果不考虑环境影响，可能会导致污染或发展不平衡等严重问题。
这样，建筑企业就可以在施工过程本身中使用环保节能技术，精心管理建筑材料，保证材料质量，促进建筑技术的和谐发展。
此外，采用环保节能技术，可以实现资源的合理配置，减少环境污染，为人们创造更加愉悦的生活环境。
二、当前建筑施工中面临的节能环保问题1.施工企业未能正确认识节能环保通过高效建设，大多数建设部门一致认为，采用节能绿色技术会降低企业的经济效益，增加项目的投资成本。
这种误解主要是由于生产部门不了解环保节能技术。
同时，一些生产单位水平有限，对节能新材料和新技术认识不充分，阻碍了节能新材料和新技术在建筑中的应用和开发[1]。
建筑环境与能源应用专业介绍
随着科技的发展，智能化建筑逐渐成为趋势，本 专业在智能化建筑的规划、设计、运营等方面具 有广阔的应用前景。
绿色建筑
绿色建筑是未来建筑业的发展方向，本专业在绿 色建筑的规划、设计、评估等方面具有不可替代 的作用。
专业发展面临的挑战
技术更新换代
随着科技的不断发展，本专业需 要不断更新知识和技术，以适应 新的市场需求。
实习与实训
实习与实训是建筑环境与能源应用专业实践环节的实 践环节，旨在培养学生的实际操作能力和职业素养。
实习通常安排在校外企业或设计院等单位，学生需在 导师的指导下参与实际工程项目的设计、施工和管理
，了解行业标准和工程实际操作流程。
实训则通常在校内或合作企业进行，针对某一专业技 能或设备进行集中训练，提高学生的操作能力和技术
详细描述
建筑环境学主要研究建筑内外部环境对人类生理和心理的影响，以及如何通过 建筑设计、材料选择和环境控制手段来创造舒适、健康的建筑环境。
建筑节能技术
总结词
建筑节能技术是降低建筑能耗、提高能源利用效率的关键技术，包括节能建筑设 计、新型节能材料、节能设备等。
详细描述
建筑节能技术涉及建筑设计、设备选型、运行管理等多个方面，旨在降低建筑运 行过程中的能耗，提高能源利用效率，实现可持续发展。
李同学
李同学在校期间积极参与各类学术竞赛，多次获得奖项。毕业后，她选择自主创业，成立了一家专注 于节能减排技术的公司。通过不断努力和创新，公司逐渐壮大，为建筑行业提供了高效、环保的解决 方案。
优秀在校生介绍
王同学
王同学是建筑环境与能源应用专业的一名优秀在校生，他不仅学习成绩优异，还积极参 与各类学术活动和社团组织。他担任学校节能减排社团的负责人，多次组织策划节能宣
绿色建筑与节能课程设计
课程考核材料(专题报告)课程名称：班级团队：学生姓名（签字）：学号任课教师：学期：完成时间：立体绿化在建筑中的应用——屋顶绿化摘要：城市建设正在飞速发展，城市里空气污染问题也日趋严重。
目前许多城市存在的城市问题需要解决，如何在有限的城市空间内扩大绿化面积，这是人们必须面对和解决的问题。
现状的绿色建筑主要是体现在材料和清洁能源的运用，但是建筑屋顶作为建筑的一部分，也是一个非常重要的内容。
城市屋顶占有城市面积的很大一部分，如果合理改善并加以利用，会使城市在环境与绿化方面得到整体性的提升。
所以屋顶绿化是立体绿化应用的重要方向之一。
本文主要阐述了屋顶绿化的概念、绿化功能、绿化类型、绿化的设计原则、绿化植物的选择和养护。
关键词：屋顶绿化;绿化功能;设计原则;绿植选择;绿植养护引言：随着经济的发展，大量的企业和人民进入城市，给城市带来了鲜活的动力。
同时，也给城市带来了巨大的负担。
建设用地面积过大交通导致有限的城市绿地空间不断被侵占。
屋顶绿化则是将绿化发展到空中，增加了人类绿地，还能有效地改善屋顶眩光，美化屋顶景观。
屋顶绿化能够改善日益恶化的人类生存与环境空间的关系。
1.屋顶绿化的概念与地面绿化相比，屋顶绿化是一种在建筑物顶部种植植被的一种绿化形式。
这也是一种更加节能环保的新型绿色建筑屋顶处理方法。
它主要是指根据园林的基本法，利用各种山石，结合水体、微地形和植物，在建筑顶部形成园林环境。
平屋顶绿化可以达到与地面景观相似的绿化形式，形成独特的景观。
2.屋顶绿化的功能2.1增加绿化面积根据国际环保与生态保护组织的调查结果，人均绿地面积超过60平方米，才能达到最佳城市环境标准。
中国人口众多，城市化进程迅速，导致许多城市人均绿地面积不足4平方米，环境质量差。
城市建设面积增加，绿地面积减少，没有土地发展绿化。
屋顶绿化是一种典型的空中绿化，在不占用地面土地的情况下可以达到增加绿化的目的。
它有明显的优势，因此能迅速发展。
所以，屋顶绿化的发展可以增加绿地面积，提高城市绿化覆盖率。
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2.2 低温太阳能集热器 （1）全玻璃真空管集热器
1、内玻璃管 2、太阳选择性吸收涂层 3、真空 夹层 4、外玻璃管 5、支承件 6、吸气剂 7、 吸气膜
reconcentrator
A b so rb e r
A
Tube
r
C urved m irror
P ipe w ith therm al fluid
PDa槽irsah式b/Eo lnicg iTnreo u g h
R eceiver / E ngine
Absorber tube and reconcentrator
R eflector
C u rve d m irror
C urved m irror
P ipe w ith therm al fluid
H eliostats
LCineenaPtrraaFrlarRbe塔oesln式ciceeTilvreo ur g h
S olar R e c eRiev ceer iv e r / E n g in e
LOGO
1、为什么要利用太阳能？
■化石能源紧缺，无法满足社会发展的能源需要
■化石能源利用排放污染严重，人类生存环境受到严
重威胁
2015年我国全年总能耗超过38亿吨标煤，
其中煤炭、石油、天然气等化石能源超
过92%；
开采和利用过程释放大量CO2、CO、SO2
等有毒、有害气体和粉尘，造成了酸雨、
雾霾天气、地球升高、海平面升高。。。
2.3 中温太阳能集热器 （1）热管式真空管集热器
➢ 管子的一端为蒸发段，吸收热量，另一端为冷凝段释放热量。 ➢ 当管子的蒸发段被加热时，液体在网中气化，蒸发的蒸汽从管心流向冷
凝段，蒸汽向外部释放热量，重新凝结为液体，再流回蒸发段。 ➢ 最高运行温度可达100℃.最高闷晒温度可达250℃.工作温度为70℃-
2.5 太阳能在建环专业的应用
（1）太阳能高温热发电
槽式太阳能高温热发电
塔式太阳能高温热发电
（2）工业过程热利用
工业用热温度大部分在80 ℃~300 ℃。
（3）建筑采暖与热水
用热温度在40 ℃~80 ℃范围内。
接自来 水管网
（4）建筑制冷空调
用热温度在80 ℃~300 ℃范围内。
（5）太阳能海水淡化
一些疾病如癌症、传染病等病频发，部
分地方不再适于人类居住。。。
太阳能的优缺点
优点： • 地球上普遍存在 • 免费、清洁、绿色、可再生 • 使用过程中不会对人和环境产生危害 • 储量巨大（约130万亿吨标煤，2013年37.6亿吨标
煤），取之不尽，用之不竭 缺点： • 单位面积辐射能流密度低，需要的集热面积大 • 受天气因素如夜、阴雨雪等影响大
（2）塔式太阳能集热器 组成：定日镜、跟踪驱动器、高温吸热器； 集热温度：800℃以上
关键技术：高温吸热器、跟踪驱动装置、传热工质。
（3）碟式太阳能集热器 组成：斯特林发电机、高温吸热器； 集热温度：1000℃以上
关键技术：斯特林发电机。
（4）菲涅尔式太阳能集热器
单元聚光镜照片
集热温度：350℃左右
2.4 高温太阳能集热器
四种基本形P a式ra：b o lic T ro u g h
Linear Fresnel
A b so rb e r Tube
R eceiver / E ngine R eflector
S olar R eceiver Absorber tube and
C u rve d m irror
用热温度较广。
（6）太阳能在天然气输配中的应用
太阳能辅助的液化天然气气化
6.5天然气辅助的太阳能采暖
ห้องสมุดไป่ตู้ 3、太阳能的存储
3.1 显热储存方法
（1）贮热水箱
ts
t
tS
集热器
m
回到集热器 ts
（2）地下含水层贮热
双井贮热系统
（3）太阳池 由于浓度较大的盐水密度也较大，因此只要池内盐水的浓度梯度足
R eflector
LDiinseha/Er nFgr线eins性en e菲l 涅尔
H eliostats
C e n tDraisl hR/Ee碟ncge式iinvee r
（1）大型槽式太阳能集热器 组成：槽式抛物面反射镜、高温真空集热管、跟踪装置等几部分组成； 集热温度：600℃左右
关键技术：直通式真空集热管、抛物面反射镜、跟踪驱动装置、传热工质。
特点： 将吸热体与透明盖层之间抽成真空，减少集热器的传导、对
流和辐射热损失； 全玻璃的真空管集热器吸热体由玻璃管组成。
（2）平板太阳能集热器
• 吸热体：吸收太阳辐射能，将其转换为热能，并向工质传递热量 • 透明盖板：光学性能好、机械性能好、耐老化性能好 • 隔热层：降低集热器热损失提高其热效率 • 壳体：将吸热体、透明盖板和隔热层装配成一体
高温储热材料
3.3 太阳能潜热储存（相变储热）
相变储热过程：通过固态-液态、固态-固态、固态-气态、 液态-气态等的物质相态变化来存贮热能； 特点：单位质量储热密度高，但蓄热过程和放热过程慢 （固态时材料导热系数低）。 主要相变蓄热材料：高温熔盐、各种石蜡、水合盐类、 有机化合物等。
够大，即使在下部温度高于上部温度时，池水也不会发生对流， 所以太阳池也称为无对流的盐水池。
上层对流区
无对流区 下层对流区
太阳池的构成
（4）高温熔盐
将硝酸钠等化学物质或其混合物加热熔化，然后再加热到一个较高 的温度。利用材料熔化阶段的温度升高，存储热能。
3.2 固体显热贮热
石块床储热装置
土壤储热库
120℃ ➢ 特殊的防冻技术：即使在-50℃的严寒下仍能正常工作而无冻损之忧。
（2）CPC真空管集热器
内置反射器中温集热器
外置反射器中温集热器
CPC U型管中温真空管集热器
（3）中小型抛物面槽式集热器
由槽式抛物面反射镜、真空集热管、跟踪装置等几部分组成； 集热温度可达300℃左右。
P ipe w ith therm al fluid
全球可再生能源资源储量
我国可再生能源储量丰富
太阳能可开发储量是2015年我国总能耗的470倍； 其它可再生能源可开发储量总和为2015年我国总能耗的 1.4倍。
2、太阳能利用
2.1 太阳能集热技术分类
根据集热温度为三个阶段： 1. 低温阶段：～100 ℃，生活热水、采暖、粮食干燥、海水淡化等； 2. 中温阶段：100～300℃ ，工业过程用热、采暖、吸收式制冷、中温