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1、3、建筑节能技术介绍王洪强20世纪世纪60年年代初，提出了代初，提出了著名的著名的“生态生态建筑建筑”（绿色（绿色建筑）的新理建筑）的新理念念20世纪世纪70年年代，建筑节能代，建筑节能概念就被正式概念就被正式提出提出1992年里约热内年里约热内卢召开的卢召开的“联合联合国环境发展大会国环境发展大会”第一次明确提第一次明确提出出“绿色建筑绿色建筑”的概念的概念当今：绿色建当今：绿色建筑和节能建筑筑和节能建筑成为建筑发展成为建筑发展的必然趋势的必然趋势 绿色建筑及节能建筑概念发展历程绿色建筑及节能建筑概念发展历程两大趋势两大趋势改善环境与改善环境与能源开发相能源开发相结合结合开发新能源开发新能源
2、改善建筑环改善建筑环境境进一步提高进一步提高能源利用效能源利用效率率降低能耗降低能耗建筑节能建筑节能：侧重于在建筑的施工：侧重于在建筑的施工和使用过程中，降低建筑能耗。和使用过程中，降低建筑能耗。绿色建筑定义：绿色建筑定义：在建筑的在建筑的全寿命周期全寿命周期内，最大限度地内，最大限度地节约资源节约资源（节能、节地、节水、节材）、保护环境（节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间用空间，与自然和谐与自然和谐共生的建筑。共生的建筑。1、绿色建筑的概念及发展目标绿色建筑的概念及发展目标发展趋势低碳提高碳生产率节约节
3、地、节材环保减少污染健康舒适绿色建筑设计理念绿色建筑设计理念节能能源：节能能源：充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理及采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。节约资源：节约资源：在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用
4、，力求使资源可虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化的节约用水。再生利用。节约水资源，包括绿化的节约用水。回归自然：回归自然：绿色建筑外部要强调与周边环境相融合，和谐绿色建筑外部要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。一致、动静互补，做到保护自然生态环境。舒适和健康的生活环境：舒适和健康的生活环境：建筑内部不使用对人体有害的建建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新，温、湿度适当，使居住者筑材料和装修材料。室内空气清新，温、湿度适当，使居住者感觉良好，身心健康。感觉良好，身心健康。绿色建筑的建造特点绿色建
5、筑的建造特点 对建筑的地理条件有明确的要求对建筑的地理条件有明确的要求，土壤中不存土壤中不存在有毒、有害物质，地温适宜，地下水纯净，地磁在有毒、有害物质，地温适宜，地下水纯净，地磁适中。适中。绿色建筑应尽量采用天然材料绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等，要经过木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等，要经过检验处理，确保对人体无害。检验处理，确保对人体无害。绿色建筑还要根据地理条件，设置太阳能采暖、绿色建筑还要根据地理条件，设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置，以充分利用环境提供热水、发电及风力发电装置，以充分利用环境提供的天然可再生能源。
6、的天然可再生能源。争取到2020年：大部分既有建筑实现节能改造新建建筑完全实现建筑节能65的总目标大城市和东部经济发达地区要更高节能；到2020年，中国建筑的资源节约水平接近或达到现阶段中等发达国家的水平中国绿色建筑的发展目标中国绿色建筑的发展目标 绿色设计绿色设计(Green Design(Green Design)是是2020世纪世纪8080年代末出现的一年代末出现的一股国际设计潮流。绿色设计反映了人们对于现代科技股国际设计潮流。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思，同时也体现了文化所引起的环境及生态破坏的反思，同时也体现了设计师道德和社会责任心的回归。设计师道德
7、和社会责任心的回归。也可称为生态设计也可称为生态设计(Ecological Design)(Ecological Design)，环境设计，环境设计(Design for(Design for EnvironmentEnvironment)等。等。绿色设计的原则被公认为绿色设计的原则被公认为“3R3R”的原则，即的原则，即Reduce,Reduce,Reuse,RecycleReuse,Recycle，减少环境污染、减小能源消耗，产减少环境污染、减小能源消耗，产品和零部件的回收再生循环或者重新利用。品和零部件的回收再生循环或者重新利用。2 2 节能住宅设计节能住宅设计节能设计节能设计规划设计规
8、划设计规划设计规划设计建筑选址建筑选址建筑选址建筑选址 建筑布局建筑布局建筑布局建筑布局 建筑形态设计建筑形态设计建筑形态设计建筑形态设计 建筑间距设计建筑间距设计建筑间距设计建筑间距设计 建筑避风设计建筑避风设计建筑避风设计建筑避风设计建筑朝向设计建筑朝向设计建筑朝向设计建筑朝向设计建筑结构设计建筑结构设计建筑结构设计建筑结构设计建筑围护结构设计建筑围护结构设计建筑围护结构设计建筑围护结构设计光电建筑设计光电建筑设计光电建筑设计光电建筑设计1.1.规划设计规划设计 节能规划设计节能规划设计就是分析构成气候的决定因素就是分析构成气候的决定因素-辐射辐射因素、大气环流和地理因素的有利和不利影响，
9、通过因素、大气环流和地理因素的有利和不利影响，通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，形建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造，形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。2.2.建筑选址建筑选址3.3.建筑布局建筑布局 避免避免“霜洞霜洞”效应：效应：建筑不宜在建筑不宜在凹地凹地里里 向阳：向阳：身心健康身心健康 避风：避风：减灾和保温减灾和保温 利用建筑的布局，形成优化微气候的良好界面，建立利用建筑的布局，形成优化微气候的良好界面，建立气候防护单元，对节能有利，建立一个小型组团的自气候防护单元，对节能有利，建立一个小型组团的自然然人工生
10、态平衡系统。人工生态平衡系统。节能建筑的形态要求：节能建筑的形态要求：体形系数小体形系数小 冬季日辐射得热多冬季日辐射得热多 避寒风有利避寒风有利4.4.4.4.建筑形态设计建筑形态设计建筑形态设计建筑形态设计5.5.5.5.建筑间距设计建筑间距设计建筑间距设计建筑间距设计 日照标准（日照时间和日照标准（日照时间和日照质量）日照质量）住宅群的日照间距住宅群的日照间距6.6.6.6.建筑避风设计建筑避风设计建筑避风设计建筑避风设计 利用建筑物阻隔冷风利用建筑物阻隔冷风 设置风障设置风障 避开不利风向避开不利风向 减少冷空气对建筑物的渗透减少冷空气对建筑物的渗透 避免局地疾风避免局地疾风 建筑物形
11、态与气流：单体建建筑物形态与气流：单体建筑物的三维尺寸对其周围的筑物的三维尺寸对其周围的风环境带来较大的影响。风环境带来较大的影响。7.7.7.7.建筑朝向设计建筑朝向设计建筑朝向设计建筑朝向设计 冬季冬季能有适量并具有一定质能有适量并具有一定质量的阳光射入室内量的阳光射入室内 炎热炎热季节尽量减少太阳直射季节尽量减少太阳直射室内和居室外墙室内和居室外墙 夏季夏季有良好的通风，冬季避有良好的通风，冬季避免冷风吹袭免冷风吹袭 充分利用地形和节约用地充分利用地形和节约用地 照顾居住建筑组合的需要照顾居住建筑组合的需要(a)444(b)37.13(c)2162(d)37.13(e)2162体形状况表
12、面积(m2)体积(m3)表面积/体积(a)80641.25(b)81.9641.28(c)104641.63(d)94.2641.47(e)132642.01建筑体形对节能的影响有利节能例子长度增加长度由100m减少到50m，能耗增加10%长度由100m减少到25m，能耗增加20%宽度增加九层楼宽度由11m增加到13m，冬季采暖能耗减少7%九层楼宽度由11m增加到16m，冬季采暖能耗减少16%层数增加1层楼与6层楼相比，可以节约土地资源，使冬季耗热量指标下降：8.16WH1日照间距 指前后两排南向房屋之间，为保证后排房屋在冬至日底层获得不低于二小时的满窗日照而保持的最小间隔距离。L(H-H1)
13、/tana 深圳建科大楼建科大楼是深圳市建筑科学研究院的研发和办公基地，位于深圳市福田区梅坳三路和梅坳六路交界处。大楼用地面积3000m，地下2层地上12层总建筑高度57.9 m设计总建筑面积18170 m 大楼于2009年3月全部投入使用。建科大楼作为国家财政部、建设部第一批可再生能源建筑应用示范项目，同时为国家“十一五”科技支撑计划的“华南地区绿色办公建筑室内外综合环境改善示范工程”联合国开发计划署(UNDP)低能耗和绿色建筑集成技术示范与展示平台。基本情况基本情况北北塘琅山塘琅山塘琅山8层职工宿舍12层办公楼7层办公楼9层办公楼建科大楼地上12层梅坳三路梅坳六路建筑功能要求与布局首层：开
14、放式大堂和架空人工湿地23层：绿色展览厅4层：实验室56层：交通互动空间（报告厅、空中花园）710层：办公空间1112层：生活配套区德国柏林国会大厦德国柏林国会大厦柏林大奖环保、节能，10几层高，无电梯，看整个柏林全景，无灯光，无空调，网状东西遮阳设备，可移动。模拟节能住宅。阳光控制，屋顶可以升起来。德国德国2000年汉诺威世博会年汉诺威世博会建筑节能途径2.1围护结构绿色节能材料利用2.2太阳能设计利用2.3自然通风2.4自然采光2.5风力发电2.6地源热泵2.7余热回收利用2.8非传统水源利用2.9节能电器使用2.1 围护结构绿色节能材料利用建筑外围护结构建筑外围护结构就是构成建筑封闭空间
15、就是构成建筑封闭空间与外界大气直接接触的部分。与外界大气直接接触的部分。建筑节能有关的基本概念建筑节能有关的基本概念（1 1）导热系数）导热系数W/mW/mK K衡量各种建筑材料的热工指标。衡量各种建筑材料的热工指标。0.120.12保温材料保温材料0.050.05高效保温材料高效保温材料（2 2）传热系数传热系数 W/K 衡量围护结构的热工指标。衡量围护结构的热工指标。定义保温材料控制室内热量外流的材料隔热材料将防止室外热量进入室内的材料导热系数孔结构和湿度对热导系数的影响最大分类岩棉及矿渣棉缺点是吸水性大、弹性小。矿物棉可用作建筑物的墙体、屋顶、天花板等处的保温隔热和吸声材料，以及热力管道
16、的保温材料石棉石棉中的粉尘对人体有害，民用建筑很少使用，目前主要用于工业建筑玻璃棉广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热，同时它还是良好的吸声材料。膨胀蛭石呈松散状铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中，作为绝热、隔声材料玻化微珠玻化微珠保温砂浆具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高等特性。聚苯乙烯板在同样厚度情况下，XPS板比EPS板的保温效果要好，EPS板与XPS相比吸水性较高、延展性要好。XPS板式目前建筑业界常用的隔热、防潮材料。X X0.041W/mK 0.041W/mK 0.035W/mK0.07W/mK0.07W/mK0.65W/mK0.65W/mK2.33
17、W/mK2.33W/mK不同材料保温性能比较（单位：不同材料保温性能比较（单位：CM）外墙节能外墙节能:降低外墙的传热系数。降低外墙的传热系数。外窗节能外窗节能:一是一是降低外窗的传热系数，如使用传热系数小降低外窗的传热系数，如使用传热系数小的塑钢、断热窗框型材，中空、双层玻璃、的塑钢、断热窗框型材，中空、双层玻璃、low-elow-e玻璃等。玻璃等。二是二是降低外窗的遮阳系数，如增设遮阳装置、降低外窗的遮阳系数，如增设遮阳装置、使用镀膜玻璃等。使用镀膜玻璃等。屋顶节能屋顶节能:降低传热系数。降低传热系数。（1）夹心复合墙（2）内外保温复合墙定义保温材料控制室内热量外流的材料隔热材料将防止室外
18、热量进入室内的材料导热系数孔结构和湿度对导热系数的影响最大分类岩棉及矿渣棉缺点是吸水性大、弹性小。矿物棉可用作建筑物的墙体、屋顶、天花板等处的保温隔热和吸声材料，以及热力管道的保温材料石棉石棉中的粉尘对人体有害，民用建筑很少使用，目前主要用于工业建筑玻璃棉广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热，同时它还是良好的吸声材料。膨胀蛭石呈松散状铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中，作为绝热、隔声材料玻化微珠玻化微珠保温砂浆具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高等特性。聚苯乙烯板在同样厚度情况下，XPS板比EPS板的保温效果要好，EPS板与XPS相比吸水性较高、延展性要好。XPS
19、板式目前建筑业界常用的隔热、防潮材料。外保温复合墙外保温复合墙外保温塑料膨胀锚栓抗裂防护层基层墙体砂浆找平层抗裂胶浆柔性耐水腻子饰面层涂料耐碱玻纤网格布抗裂胶浆粘结层保温层膨胀聚笨板内外保温优缺点应用范围外保温内保温适用范围旧房改造北方地区新、旧房屋南方地区施工难易程度施工难度大、技术要求高保护墙体，延长建筑物寿命不利于室内装修保温层易裂缝使用面积不占室内面积占室内面积保温效果北方易冷桥，结露（3）节能门窗隔热保温窗帘 1、夏季，使用隔热保温窗帘，太阳光向室内辐射的热量，大部分被反射回去，太阳保护指数（IPS）可达到60.8%。室内温度对比无窗帘要低612度，比使用普通窗帘要低46度。2、冬季
20、，使用隔热保温窗帘，从室内人体和物体辐射到窗帘上的绝大部分热量，都会被窗帘反射回来，有效阻止了热量的散发，提高了室温(4)屋顶节能构造（a）正置式涂膜屋面；（b）倒置式涂膜屋面图2.1.9 涂膜防水屋面构造窗户遮阳性能窗户遮阳性能2.2 太阳能设计2.2.1 被动式太阳能系统在建筑中采用被动式太阳能设计可以减少高达50%的普通采暖所需的能量。（1）被动式太阳能采暖技术 直接得热(冬天晒太阳)间接得热(热反射)（2）被动式太阳能制冷技术如在朝南的窗户上安装合适的遮阳棚，允许冬天角度地的太阳光线照射进来，而在夏天遮挡高角度的太阳光。在炎热季节，白色屋面或反射屋面有助于反射太阳光，提高夏日室内的舒适
21、度。而热气流烟囱可以利用热空气上升的自然倾向来给建筑降温。设置在屋顶的烟囱可以帮助往往滞留在顶棚附近位置的热空气排出。在建筑南向种植大量的落叶植物及树木。主题馆垂直绿墙实景 绿化施工实景外墙部分施工好后的实景2.2.2 主动式太阳能系统 光电建筑不仅使建筑节能降耗，更能提供清洁能源，光电建筑不仅使建筑节能降耗，更能提供清洁能源，从而实现建筑本身从被动节能变成主动制造能源的革从而实现建筑本身从被动节能变成主动制造能源的革命性转变。这将成为现代建筑设计领域中最重要的发命性转变。这将成为现代建筑设计领域中最重要的发展方向，也是太阳能光电技术应用最为广阔的领域。展方向，也是太阳能光电技术应用最为广阔的
22、领域。光电建筑设计也必将成为未来绿色建筑、低碳建筑、光电建筑设计也必将成为未来绿色建筑、低碳建筑、生态建筑、智能建筑设计的主流。生态建筑、智能建筑设计的主流。太阳能光伏发电太阳能热水器浴室采用太阳能智能集中供热系统，通过太阳能集热模块吸收太阳能，对管道内的冷水加温，利用清洁的太阳能加热水包括太阳能智能供热；采用中水回用技术处理，通过采用膜生物反应器组合工艺，进行水处理，将处理后水直接用于景观及绿化灌溉。增设了热交换池，充分利用洗浴废水的剩余热能，来加热新鲜水。整个项目可以节约能源超过1/3，上述三项技术应用的投入产比合理，投入分别为4.5万元、52万元和200万元。同济大学浴室节能环保综合项目
23、同济大学浴室节能环保综合项目2010年我国的太阳能热水器年产量为4900万平方米，太阳能的保有量为1.6亿平方米.国家对太阳能热水器产业的发展规划：2015年我国太阳能热水器的保有量达到4亿平方米。60.6米平台太米平台太阳能电池组件阳能电池组件68米平台太阳米平台太阳能电池组件能电池组件中国馆太阳能光伏建筑一体化中国馆太阳能光伏建筑一体化平台开始施工完工测试发电68米平台太阳能系统2009年6月8月底9月完成2009年10月底接入10.5KV公用电网，正式发电60米平台太阳能系统9月底10月上旬交流升压系统9月中旬9月底中国馆太阳能发电建筑一体化施工过程中国馆太阳能发电建筑一体化施工过程 6
24、8米平台组件安装示意图 中国馆太阳能发电建筑一体化的环保效应整个太阳能发电系统装机容量为0.302MWp，年均上网电量约28万kWh。每年可节约标煤约111吨，年均减排二氧化碳（CO2）241吨，年均减排二氧化硫（SO2）84吨，年均减排氮氧化物（NOx）4吨，年均减排烟尘约74吨具有十分明显的节能环保效益。2010年和2020年中国电力消费构成2010年2020年太阳一年中到达地球的能量够全人类用上百年。人类在地球上可收集的太阳光1015 W，消费的能量1.31013 W。太阳能的充分开发利用可满足人类所有能源需求未来可再生能源发展趋势(数据来源 EU JRC PV Roadmap 2004
25、)未来主要能源供应：光伏能源2.3 自然采光自然采光是指利用自然光为建筑的室内空间提供照明。利用自然采光可以最大限度减少甚至取消人工照明，同时提供高质量的照明，增进居住或使用者的健康并提高工作效率。建筑内不同部位所要求的光量不同，通过某些富有创意以及考虑周全的设计，自然采光有可能在几乎任何类型的建筑中为大多数的功能空间提供足够的照明。2.4 自然通风系统一是自然通风，可以通过排风口、烟囱和可操控的窗户相结合来实现；二是机械通风，使用机械设备驱动力来驱动通风过程；三是混合式通风，自然通风和机械通风相结合引起自然通风的驱动力：“建筑朝向”、“烟囱效应”、“冷却塔效应”、“双层立面”。深圳建科大楼实
26、验证明，报告厅在25情况下，可以依靠自然通风营造舒适的热环境，并提供良好的空气品质，不需要空调。2.5风力发电风力发电我国风能资源丰富，据估算陆地风能资源可开发量为238亿千瓦，海上风能资源可开发量约2亿千瓦。截至2010年年底，中国风电累计装机4473万千瓦，超越美国成为全球风电装机第一大国，并网风电装机容量达到2958万千瓦，居世界第二位。2011年1.5%预计2015年3%预计2050年17%2.6地源热泵、江水源热泵99 地地源源热热泵泵技技术术是是一一项项值值得得大大面面积积推推广广的的建建筑筑供供能能技技术术。地地源源热热泵泵是是一一种种利利用用浅浅层层和和深深层层的的大大地地能能
27、量量，包包括括土土壤壤、地地下下水水、地地表表水水等等天天然然能能源源作作为为冬冬季季热热源源和和夏夏季季冷冷源源，然然后后再再由由热热泵泵机机组组向向建建筑筑物物供供冷冷供供热热的的系系统统，是是一一种种利利用用可可再再生生能能源源的的既既可可供供暖暖又又可可制制冷冷的的新新型型中中央央空空调系统。调系统。抽抽取取地地下下水水水水源源热热泵泵，但但由由于于技技术术限限制制，全全部部回回灌灌不不易易做做到到，监监督督实施也比较困难，而且容易造成地下水污染。实施也比较困难，而且容易造成地下水污染。在在国国外外目目前前大大面面积积推推广广使使用用的的是是埋埋管管式式地地源源热热泵泵技技术术，是是充
28、充分分利利用浅层地热的最佳技术途径。用浅层地热的最佳技术途径。目目前前埋埋管管式式地地源源热热泵泵在在欧欧美美国国家家已已得得到到普普遍遍应应用用，已已被被充充分分证证明明是是成成熟熟可可行行的的技技术术，在在我我国国，建建设部部和和一一些些省省市市的的建建筑筑节能能政政策策中中明明确确提出要推广使用地源提出要推广使用地源热泵。（欧美普遍使用的是在（欧美普遍使用的是在别墅中，在冬天取暖、夏天空墅中，在冬天取暖、夏天空调的地区）的地区）地源热泵系统地源热泵系统100 地源热泵诞生于20世纪80年代中期。据美国10年来的统计资料，地源热泵的运行费用（采暖）比耗电空调节约22%25%，比燃油、燃煤锅
29、炉运行费用节约40%60%。系统平均寿命预计1518年，开式循环系统30年，闭式循环系统寿命预计50年。101102地源热泵累计建筑面积应用 亿M220062007200820092010201100.511.522.530.2650.811.392.272.4适应范围：1、冬天的供热与夏天的制冷基本平衡的地区。2、北方地区要慎重。第一年：效果好第二年：还可以第三年：降到20%第四年：树发牙开花推迟1个月，地下水结冰了。2.7非传统水源利用（中水利用）中水回用系统采用膜生物反应器（中水回用系统采用膜生物反应器（MBRMBR）工艺，）工艺，将展馆内盥洗、冲厕水，以及区域内初期雨将展馆内盥洗、冲厕
30、水，以及区域内初期雨水进行中水工艺处理后制取中水后，将达到水进行中水工艺处理后制取中水后，将达到城市污水再生利用杂用水水质标准城市污水再生利用杂用水水质标准，以，以作为公用的杂用补充水。作为公用的杂用补充水。同济大学游泳馆总建筑面积5500m2，其中地上一层面积4000m2，地下室面积1500m2。节能措施有：以空气源热泵冷热水机组作为中央空调的冷热源，其每消耗1KW电量，可以从空气源中得2.64.5KW热量；使用顶棚开启技术，从空气中吸取热量或向空气中释放热量。同济大学同济大学游泳馆节能措施游泳馆节能措施2.8余热回收技术2.9生活中节能1、采用节能电器（变频空调、节能冰箱、节能灯等）品种功
31、率(瓦特)寿命(小时)价格(元)年电费(元)LED筒灯3W5000080到1608节能筒灯9W100050到7032白炽灯25W5001元左右90讨论：晚上有事暂时离开房间是关灯省电还是开灯省电？讨论：开车时到底是开空调还是开窗比较省油？清华节能楼示范项目课下阅读清华节能楼清华节能楼面积面积30003000平，地下平，地下1 1层，地上层，地上4 4层。层。集中世界上集中世界上80%80%节能技术节能技术，包括了对建筑物理环境，包括了对建筑物理环境控制与设施研究控制与设施研究(声、光、热、空气质量等声、光、热、空气质量等)、建、建筑材料与构造筑材料与构造(窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结窗、遮阳
32、、屋顶、建筑节点、钢结构等构等)、建筑环境控制系统的研究、建筑环境控制系统的研究(高效能源系统、高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等新的采暖通风和空调方式及设备开发等)、建筑智、建筑智能化系统研究等。能化系统研究等。比起普通的建筑，节能楼全年比起普通的建筑，节能楼全年电耗电耗仅是北京市同仅是北京市同类建筑的类建筑的30%30%，降低，降低7 7成，成，夏季夏季空调耗能减少空调耗能减少9 9成，成，冬季冬季可以基本实现零能耗采暖。可以基本实现零能耗采暖。清华大学超低能耗示范楼 结构图 地下室里也能有阳光示范楼南侧有3个彩色立柱，其上将被安装自动跟踪太阳光的透射式采光机。这种采光机能自
33、动跟踪太阳，进行阳光采集，再通过光纤传导，就能把太阳光引进地下室，最远阳光传导距离可达200米。此外，示范楼屋顶还将设置碟式太阳光收集器，利用抛面反射镜将平行的太阳光汇聚，通过传输，也能为地下室提供照明。“神奇”玻璃能发电南外墙装上了30平的单晶硅光电玻璃，30平方米发电玻璃的峰值发电能力为5千瓦。光电玻璃位于结构夹层外侧，不影响采光，同时与双层皮幕墙组成光电幕墙。光电幕墙的电能是一种净能源，发电过程无废气、无噪音、也不会污染环境，是一种“绿色幕墙”。相变地板收放太阳能把特殊的相变材料作为蓄热体，填充到常规的活动地板就制成了相变地板。冬季，蓄热体白天可以蓄存照进室内的太阳光热量，晚上又向室内放
34、出蓄存的热量，这样室内温度波动将不超过6摄氏度。相变地板、Low-e镀膜玻璃、真空玻璃、遮阳装置等各种材料配合使用，可使我国各类建筑的冬季采暖能耗降低到每平方米10瓦，仅为目前采暖能耗的三分之一。由于围护结构导致的建筑耗冷耗热电量仅为常规建筑的10%。在非潮湿地区，甚至可以建造出接近“零能耗”的建筑。地板送风更快更直接比起从头顶天花板送风，从地板送风的好处是可以更快、更直接到达人的活动区域。孔板送风地板的送风量和风速由藏在其下的控制系统控制，而控制系统连着屋顶测二氧化碳浓度的装置，作用是测试出屋内的人数，并由此决定送风的多少。Low-e玻璃、真空玻璃冬保暖夏隔热、自洁净玻璃自洁净玻璃玻璃幕墙L
35、ow-e玻璃表面所镀的膜层厚度还不到头发丝百分之一，它的低辐射膜层能将80%以上的远红外热辐射反射回去。就像一面反射镜，冬季，它将室内热量的绝大部分反射回室内，由此保暖;夏季，它又可以阻止室外的热量进入室内，隔热效果很好。发电还可同时供热制冷示范楼的大部分能源来自地下室的美国产燃气内燃机，机组看上去也就半人来高，延伸出大大小小的管道。它燃烧天然气发电，再由发电后的烟气余热产生热水供热或作为空调吸收式制冷机的动力，就好像一个小型的热电厂。燃料利用率非常高，正是所谓的热电冷三联供。无处不在的“空调”全新的“空调”系统，耗能只有传统空调的一半，舒适度却高出许多。“空调”天花板：节能楼一层的天花板上，
36、密布着“抢眼”的蓝色网栅。设计人员管它们叫“辐射吊顶”，其实就是一根根直径6毫米的塑料管，里面充满一定温度的水，通过水循环带给房间加热或者降温。冬季取暖时，循环在系统中的是32的热水，夏季水温则为18。“辐射吊顶”系统免除了人们吹“空调风”的不适，舒适度大大提高。“空调”地板：节能楼在地板上采用了利用太阳能调节温度并具有送风功能的技术。这种“相变蓄能地板”是把特殊的相变材料作为蓄热体填充到常规的活动地板中。冬季，蓄热体白天可以储存照进室内的太阳光热量，晚上又向室内放出储存的热量，使室内昼夜温差不超过 6，节省了冬季采暖能源。蓄热地板中有几块表面布满小孔，被称为“送风地板”，它能把户外的新鲜空气
37、送到室内，并根据屋内人数决定送风的多少。比起从天花板送风，它的好处是可以更快、更直接地到达人的活动区域。个性化“空调”工位：与一般写字楼里的“格子间”大同小异，不同的是多出一个莲蓬式的风口，使用者根据自己的喜好调节送风方式、改变局部的温湿度。同时，工位隔板内还暗藏一根根类似“辐射吊顶”的充水细管，用以调节温度，能满足个性化的需求。排风孔开启冬夏有别排风立柱的作用是把质量不好的气体排出，进行再循环处理。一般建筑内的排风立柱只有一个排风孔，但示范楼里的排风立柱有上下两个排风孔。这是根据热空气在上、冷空气在下的简单道理设计的。冬天需要保暖，就打开下面的排风孔，上面的热空气就能有所保留。夏天，打开上面
38、的风孔，下面的冷空气就留下不少。只是多开了一个孔，却变成了匠心独具的节能设计。智能遮阳百叶：节能楼东、南立面的部分幕墙上装有巨大的类似百叶窗的智能遮阳设备，它由类似机翼的遮光板组成，能够随阳光照射角度的变化而自动调节角度。夏季，在遮挡太阳直射光线的同时，利用部分反射及散射光给室内采光，让阳光进来而不让热进来，既隔热，又不影响采光；冬季，百叶与太阳光线平行，让尽可能多的太阳光进入室内。景观水体景观水体人工湿地：节能楼入口处有一人工湿地：节能楼入口处有一方水池，看似与普通的金鱼池无异，其实它不仅方水池，看似与普通的金鱼池无异，其实它不仅仅用于观赏，而是一个仅用于观赏，而是一个“景观水体景观水体人工
39、湿地人工湿地”复合生态系统。常规的人工水体由于循环性很差，复合生态系统。常规的人工水体由于循环性很差，再加上雨水含有许多污染物，景观效果很容易被再加上雨水含有许多污染物，景观效果很容易被破坏。而节能楼采用人工湿地与景观水池串连的破坏。而节能楼采用人工湿地与景观水池串连的方式，利用人工湿地内的填料、植物和微生物的方式，利用人工湿地内的填料、植物和微生物的共同作用，对水池的水进行循环处理，去除水中共同作用，对水池的水进行循环处理，去除水中的有机物、病原微生物等多种污染物，使水池能的有机物、病原微生物等多种污染物，使水池能长期保证较好的水质，也减少了维护管理费用。长期保证较好的水质，也减少了维护管理
40、费用。屋顶种植：屋顶种植：节能楼楼顶的绿化带由节能楼楼顶的绿化带由9 9块绿地构成，块绿地构成，每一块由一种适应当地气候、抗逆性强、观赏价每一块由一种适应当地气候、抗逆性强、观赏价值高的植物组成，相邻两块为过渡色，在整体上值高的植物组成，相邻两块为过渡色，在整体上力求外观和谐统一。同时，追求植物景观的季节力求外观和谐统一。同时，追求植物景观的季节变化，达到变化，达到“三季有花，四季有景三季有花，四季有景”的艺术效果。的艺术效果。种植屋顶采用生态绿化方式，除了改善楼顶环境、种植屋顶采用生态绿化方式，除了改善楼顶环境、丰富建筑景观外，更重要的是具备科学试验的性丰富建筑景观外，更重要的是具备科学试验的性能，旨在为屋顶绿化技术的发展提供科学的依据。能，旨在为屋顶绿化技术的发展提供科学的依据。