1.建筑节能的现实意义

随着我国国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，人们的日常生活以及大、中、小型企业对能源的需求迅速增长，且基本依赖燃烧化石燃料（煤炭、石油、天然气）的方式获取。大量能源消费的同时，不仅加大了环境污染（尤其是气候变化问题），也造成了大量的能源浪费，由于化石燃料不可再生，资源终将枯竭，其结果终将影响城市的可持续发展。一方面，现代城市人口密集，家庭中大量使用制冷空调，在给家庭带来凉爽的同时，也把热能排放到城市大气中，其结果必然形成城市的“热岛效应”，造成城市气温升高，给城市环境带来了严重的热污染。除了制冷空调外，还有大量的工业废水、城市污水、湖水以及地热尾水等低品位热源被闲置或直接排放，也给城市环境带来热污染。另一方面，这些能量的直接排放，而不通过先进技术加以利用，也是对能源及资源的极大浪费。目前我国城乡建筑经过这几年的高速增长，全国已有建筑规模已超过400亿m2，但这其中的90%以上是高耗能建筑。我国单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍以上，中国要走可持续发展的道路，发展节能建筑是非常紧迫的。建设部要求到2020年，要使全社会建筑的总能耗能够达到节能65%总目标，建筑总能耗减少的CO2排放量，就相当于整个英国CO2排放量的总和。

目前，随着科技的发展，在能源方面，逐渐由高开采、低利用、高排放向低开采、高利用、低排放转化。随着能源消耗的逐步加大，循环经济理论已受到国内外学者重视，新能源开发越来越受到市场的关注，发展新能源是当今世界各国普遍重视的问题。我国在新能源方面的政策支持力度一直较大，未来各种新能源将有效的改变我国能源结构，各种新能源开发以及清洁能源的利用越来越多地受到全社会的高度重视。在建筑业的众多新能源开发与应用中，目前热泵技术是应用最广，同时也是技术比较成熟的，在热泵技术的推广和应用中，尤其以地源热泵和污水源热泵相结合，加辅助热源解决建筑的冬季取暖问题效果尤为突出。

2.地源热泵系统的应用分析

在众多的再生资源中地热能就是其中的一种，地热资源是重要的可再生能源，与煤炭、石油和天然气等传统的化石能源相比，地热能具有清洁、环保、就地取用等优势；与风能、太阳能等可再生能源的不稳定不同，地球内部从未片刻停止过灼烧。地热能是蕴藏在地球内部、主要来自放射性元素衰变所生成的热量的一种巨大自然能源，它通过火山爆发、温泉、间歇喷泉及岩石的热传导等方式向地表传送。一般按其温度高低， 分为高温地热资源（150℃以上） 、中温地热资源（100-150℃）和低温地热资源（20-100℃）。地热资源的利用包括发电和直接利用两个方面，高温地热资源以发电为主， 中、低温地热资源则以直接利用为主。人们较熟悉的浅层地温能，是地球浅表层数百米内的土壤砂石和地下水中蕴藏的一种低温热能。我国是世界上利用地热资源较早的国家之一，我国地热资源蕴藏丰富， 广泛分布有中、低温地下热水， 利用地热采暖近年来发展很快，目前我国每年实际直接利用地热资源量已居世界第一位。在我国高温地热资源主要分布在西藏、新疆、云南西部及台湾等地，西藏羊八井地热电站就是其中的代表；低温地热资源主要分布在东南沿海和滇、川地热带，东南沿海地热带是我国低温温泉最为密集的地带，东南沿海各省得天独厚的经济社会环境、区位优势，为地热勘查和开发利用提供了良好的条件。2009年至2011年，国土资源部在系统收集中国基础地质、地热地质、水文地质、城市地质、石油地质等已有资料的基础上，对287个地级以上城市浅层地温能、12个主要沉积盆地地热资源、2562处温泉区隆起山地地热资源、3000米至10000米的干热岩资源潜力进行了重新评价。中国国土资源部发布官方数据表明，中国大陆3000米至10000米深处干热岩资源总计相当于中国目前年度能源消耗总量的26万倍。形象的来说中国地热资源相当于860万亿吨煤，可供全国消耗使用约26万年。按每年可利用的常规地热资源总量相当于6.4亿吨标准煤计算，每年可减少CO2排放13亿吨。中国浅层地温能资源量相当于95亿吨标准煤，每年浅层地温能可利用资源量相当于3.5亿吨标准煤。如全部有效开发利用则每年可节约标准煤2.5亿吨，减少二氧化碳排放5亿吨。目前地热资源的利用在我国能源结构中占的比例还不足0.5%，加快开发利用地热资源对于缓解我国乃至我省能源紧张的形势，实现节能减排的工作目标将起到积极的推进作用。

　　在城市供热与制冷问题中，通常存在着夏季为了制冷而同时向大气排热的问题，冬季为了供暖而同时向大气排冷的问题，即为单向能源利用方式，能源被消耗的同时，带来了严重的环境污染，针对这种现象，研究提出了诸如“开发的深部地层储能反季节循环利用技术”；“地热资源梯级、循环利用技术”；“多水源联动运行空调技术”等都成为清洁能源利用的成熟技术。其中“深部地层储能反季节循环利用技术”的基本思路是：在夏季把热能储存于深部地层热能库中，冬季把冷能储存于深部地层冷能库，通过地表建筑物热泵空调系统，在冬季把热水源抽出来供暖，在夏季把冷水源抽出来制冷，实现“夏灌冬用”进行供热，“冬灌夏用”解决制冷的反季节循环利用，即可循环、可再生模式。目前，中、低温地热水的开发利用，在利用工艺技术和循环利用模式方面都有了许多新进展，并同时解决了供热与制冷。利用地层储能实行反季节循环利用技术及工艺，不仅能够降低大气的热（冷）污染，而且可极大提高能源的利用效率，有利于保护环境，节约能源，是循环经济模式的典型模式，具有重要的社会价值和经济价值。

3.污水源热泵系统的应用分析

另一种热泵技术的应用就是污水源热泵系统，城市污水热能利用是指把经处理后的污水或未经处理的污水中的热量回收并进行有效利用的一项技术，有明显的节能性、经济性和环保效果，具有广阔的发展前景。目前使用浅层地热的埋管成本依然比较高，而利用污水、工业余热、地热井余热等其他方式的成本较低，污水源热泵与地下水水源热泵系统相比，污水源热泵系统投资较少，省却了打井、抽水、回灌等费用，而且避免了回灌引起的地下水污染问题。污水温度适宜稳定，作为热泵的冷、热源，夏天是建筑余热的理想排放处，冬天有大量废热可供采暖。污水不仅可作为煤、油、气等化石能源的替代能源，还可避免传统空调冷却塔或冷凝器向街区排热造成的城市热污染。因此，用城市污水作为热泵的冷热源目前已得到极大的重视。

所谓污水源热泵，主要是以城市污水做为提取和储存能量的冷热源，借助热泵机组系统内部制冷剂的物态循环变化，消耗少量的电能，从而达到制冷制暖效果的一种创新技术。从热泵应用的角度看，城市污水又可被分为已处理污水与原生污水两种，它们的水质虽不及自来水，但只要在设备方面采取一点清污措施，应用起来并不困难。污水源热泵的技术关键和难点在于防堵塞、防污染、与防腐蚀。但是通过了解应用及查阅资料，目前首先要认清这一领域所存在的问题，面对机遇，解读政策，总结经验，是目前发展之关键所在。

2012年4月19日，国务院办公厅正式转发《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》。随着国家颁布对于城镇污水处理及再生利用设施建设规划，污水源热泵的大力应用普遍被业界看好。根据“十二五城镇水处理与再利用规划”，到2015年，城镇污水处理设施和再生水利用率达到15%以上。这将对我国的节能减排和可再生能源利用具有非常重要的意义。

关键词: