國外節(jié)能建筑案例分析

1、國外綠色建筑案例分析 建筑規(guī)模：占地面積12萬平米，建筑面積4.1萬平米。獲獎情況：英國皇家建筑師協(xié)會雜志的年度可持續(xù)性獎項建筑功能：信息中心、教學中心、服務中心英國諾丁漢大學朱比麗分校廢棄地再利用基地策略：自行車工廠用地朱比麗分校l1.3萬平方米的線性人工湖將建筑與郊區(qū)住宅連接起來，成為一處新的“綠肺綠肺”l建筑邊緣的水渠對雨水雨水進行自然的回收利用回收利用，每年可以收集6000多立方米基地策略：在面湖立面的地面層設計許多通風百葉通風百葉，水面對于風起冷卻的效應，整個氣流穿過中庭空間，最后流竄到背立面的八個樓梯間，由所謂的“煙囪效應煙囪效應”讓使用過的氣流上升穿過整個圓形、類似煙囪的樓梯間，

2、最后經(jīng)由一個3.5公尺高的鋁制風斗風斗（windvane）排放出去，完成整個低耗能，被動式的空氣循環(huán)動作。通風設計：風斗它可以在風速240m/s之間順利運作，由周圍空氣流動所產生的真空效應真空效應，讓室內空氣可以自然的被吸拔出來，也因為尾部有一個類似擾流板的構造，讓風斗永遠隨著不同的風向轉動隨著不同的風向轉動，除了是一個風向旗之外，也讓排氣的一端永遠處在下風處。太陽能電池板為風斗供電朱比麗校園設計所采用的通風策略可以稱作：熱回收低壓機械式自然通風，它是一種混合系統(tǒng)，即在充分利用自然通風的基礎上即在充分利用自然通風的基礎上輔以有效的機通風裝置輔以有效的機通風裝置。通風設計： 該項目在東、西、南向

3、立面設置了大量木制可動式水平遮陽板木制可動式水平遮陽板，在不阻擋對視線的情況下，達到一定的遮陽效果，將整年的室內溫度在不借助空調之下，控制在攝氏30下。在太陽日照最大的南向立面設置可電動調整的遮陽棚可電動調整的遮陽棚，以避免太陽直射所造成的高溫與眩光。采光策略：窗體外的水平木百葉，每片上都被漆成白色增強光線的反射采光策略：被動式紅外線移動探測器被動式紅外線移動探測器和日照傳感器日照傳感器，并由智能照明中央系統(tǒng)統(tǒng)一控制：當教室有人使用時系統(tǒng)就會自動判斷是否使用人工照明，從而代替了人工開關；如果室內有足夠的自然光線，人工照明就會自動關閉，從而節(jié)約能源采光策略：所有的建筑物皆由具玻璃頂蓋的中庭所串聯(lián)

4、，整個中庭可以說是個小型溫室小型溫室，可以在寒冷的冬天儲存適當?shù)奶枱崮芤赃_到一定的舒適度，并減少暖氣的使用。中庭內種滿中型植物種滿中型植物，由植物保濕遮蔭的特性，自動調節(jié)室內溫濕度，而且讓由靠湖面進氣口的冷風在進到室內時有預暖預暖的效果，減少寒冷帶來的不適與能源浪費。中庭設計：中庭屋頂玻璃所采用的半透明太陽能光電板半透明太陽能光電板每年所產生的電能約45,000kWh，足以供應建筑物整年的機械通風電能需求，讓機械通風耗能不用依賴石化能源。中庭設計：建筑使用效果 基于校園使用后的監(jiān)測，建筑的能耗被估算為85千瓦時每千瓦時每平方米每年平方米每年，這一數(shù)字低于英國建筑能耗指標ECON19的自然通風

5、辦公建筑的良好標準：112千瓦時每平方米每年。并且校方認為，與主校園相比這一新校園達到了60%的節(jié)能效果。不過在校園的使用過程中也出現(xiàn)了一些問題，如人工湖曾因水體過溢而涌進教學建筑；還有，朝向湖面的窗體的帆布遮陽和冬季保溫效果不佳等。名稱：建筑研究組織（BRE，Building Research Establishment）建造時間：1996年建筑功能：辦公室、會議室這座未來辦公樓坐落于瓦特福德（Watford）市郊的建筑研究所（BRE）。該區(qū)域地處英國南部，氣候溫和，受噪音和空氣污染影響的程度也最輕。 該建筑采用被動建筑設計 ，結合先進的節(jié)能技術，是一較為成功的綠色生態(tài)建筑。首首 層層 平平

6、 面面 圖圖 建筑內容納了為100余名工作人員準備的辦公800m2的會議設施，總的面積為2040m2。辦公室分別配置在3層中，主要沿東西布置，各辦公單元的平面采用30mx13.5m的模數(shù)。既有大空間辦公室，也有封閉的小辦公室。平面不對稱呈“L”形布置，兩翼的柱網(wǎng)也有所不同。建筑密封性很好，熱絕緣，窗戶是雙層的，中間填充有氬氣。窗戶可以打開。這些窗戶占了主要立面約一半左右的面積。南側的窗戶有外部的可活動的挑檐來遮蔽直射日光。通過BMS系統(tǒng)控制的高窗可以用來進行通風控制，頂層還設有通風口。注：BMS（建筑自動化管理系統(tǒng) ） 該建筑辦公室的層高為3.7m，比起普通辦公室來高出很多。這樣較高的層高保證

7、了自然光照明自然光照明的需要，在上班時間，95以上的室內能夠有足夠的自然光照明。 大窗和南側室外的百葉窗結合，盡量爭取了最大的陽光，而且這些百葉窗也可以避免炫光。 南側立面上有五個高聳的風塔風塔，并裝有玻璃益于采光，通風口有低速風扇，可以在炎熱或無風時節(jié)幫助通風；在氣溫適中時，可以直接打開窗戶通風?？v剖面及自然通風示意縱剖面及自然通風示意圖圖低溫地板輻射低溫地板輻射： 在炎熱的夏天，利用地板中的地下水管道冷卻樓板，以達到降低室內溫度的效果。 在寒冷的冬天，建筑內部則通過地板下的加熱管道以及環(huán)繞四周的散熱器來采暖。熱量來自于先進的壓縮鍋爐以及一個低氧化氮鍋爐，這些鍋爐通過BMS系統(tǒng)控制的高窗得到

8、新鮮空氣。樓板下部細節(jié)樓板下部細節(jié)樓板外部表現(xiàn)樓板外部表現(xiàn) T5照明燈具高效、節(jié)能、安全、穩(wěn)定T5和普通熒光燈相比，其管徑小，且普遍采用稀土三基色熒光粉發(fā)光材料，并涂敷保護膜，光效明顯提高。 該建筑為了將人工照明的耗電量降到最小，還使用了感光器（由BMS系統(tǒng)控制） 可以看到遮陽板的具體細節(jié)。遮陽遮陽百葉百葉由半透明的陶瓷材料制成，可以阻擋直射太陽光，但會將陽光漫射入室內，百葉的角度可以自動控制,也可以由辦公室的使用者人工調節(jié)。南側外墻局部仰視南側外墻局部仰視 南側的窗戶使用了反反射玻璃射玻璃，還配有電動卷電動卷簾簾來減少夏季的太陽熱吸收。 建筑的周圍還種植了落葉樹落葉樹，在夏季提供遮陽，冬季則

9、改變寒風的流線。 南側立面設置有太陽能光電板，在高峰的時候可以提高3KW的額外電能。南立面上的太陽能光電板南立面上的太陽能光電板 南側立面上有五個高 聳的風塔，表面閃閃發(fā)亮，可以吸收太陽能轉化為電能，以驅動內部的低壓風扇，在炎熱、沉悶的天氣條件下可以增強風塔的抽風效能。 在環(huán)境設計方面：在環(huán)境設計方面：用地上原有建筑的結構得以充分的重新利用。在新的建筑中，重新使用的材料包括磚、整面拆除的混凝土墻（用到新建筑的地基、地板以及結構體中） 這在英國是第一次嘗試。 在環(huán)保措施方面：在環(huán)保措施方面：加強運營管理，避免不必要的能源和材料浪費；在總圖設計上就考慮了建筑的環(huán)保需要（太陽能、風、遮陽、排水等問題

10、）；制定和實施能減少垃圾產生和有利于廢棄物循環(huán)利用的管理措施。l丹麥零排放生態(tài)建筑“綠色燈塔” “綠色燈塔”項目是迄今為止丹麥第一個按照碳中和理念設計的公共建筑，位于哥本哈根市內的哥本哈根大學校園內，該建筑為3 層的圓形建筑，總建筑面積950m2，具體用途為哥本哈根大學科學系學生的學習、生活、就業(yè)監(jiān)管咨詢中心?！熬G色燈塔”項目是零碳排放生態(tài)型建筑。綠色燈塔綠色燈塔該建筑為三層的圓形建筑，總建筑面積950平方米，位于哥本哈根市內的哥本哈根大學校園內。具體用途為哥本哈根大學科學系學生的學習、生活、就業(yè)監(jiān)管咨詢中心。物業(yè)業(yè)主：丹麥哥本哈根大學設計單位：克里斯坦森設計師事務所（Christensen

11、& Co Architects）能源創(chuàng)意：科威（COWI）咨詢公司建設單位：威盧克斯/VELUX,威爾法科/VELFAC,合作伙伴：丹麥國家科技部 哥本哈根大學 哥本哈根市政府 威盧克斯公司 威爾法科公司綠色燈塔建筑解說建筑設計建筑設計創(chuàng)作靈感外形設計結構設計露臺/嵌入式入口名為儀器的雕塑采光設計采光設計中庭采光與通風科學的采光分析能源設計能源設計創(chuàng)作靈感創(chuàng)作靈感綠色燈塔的創(chuàng)作靈感于中國的“日晷”，克里斯坦森建筑設計事務所的設計師們，根據(jù)“日晷”創(chuàng)作了其圓柱外加傾斜頂面的造型，充分的表現(xiàn)出建筑與太陽之間的密切關系。綠色燈塔建筑外部是斑駁的綠色，內部為奶白色。創(chuàng)意萃取于丹麥民間飲食文化，

12、一種獨具特色的奶酪，外表呈斑駁的綠色，內部則是奶白色。項目合作各方希望該建筑竣工后，成為哥本哈根、丹麥、及至整個歐洲環(huán)保建筑的榜樣，因爾命名為“綠色燈塔”。外形設計外形設計的節(jié)能效果來自建筑圓柱形的特殊結構，建筑本身面向太陽，可最大程度地利用光源、自動通風系統(tǒng)和自動調溫系統(tǒng)；該建筑雕塑般的圓形結構為校園提供了一個自然的匯集之所，其圓形結構是滿足能源需求的最佳方案；窗戶和門都為凹進式設計，以減少夏季建筑物對太陽熱量的直接吸收。功能區(qū)劃分首層 學生活動室和接待室二層辦公區(qū)和管理區(qū)三層教師活動室和屋頂露臺N中庭設計中庭設計綠色燈塔采用了大中庭設計，其用意有四： 根據(jù)其用途刻意設計出一種開敞、通透、開

13、放的空間， 為參觀者聚集時提供集中講解的功能考慮， 采用煙囪效應自然通風， 提高整個建筑內部自然采光的均勻度。自然采光設計 建筑的內部照明以自然采光自然采光為主，建筑立面安裝了適量的立窗，在建筑的頂部，設置了一定數(shù)量的智能電控屋頂窗智能電控屋頂窗，這無疑給建筑的中庭帶來了巨大的光照度的變化。 與智能電控窗處于同一IO智能電控操作平臺 下的電動百葉遮陽窗簾，會隨著太陽方位的移動而自動升起和放下，起到自動遮陽的效果。 自然光、人造光源、空間感受和材料質感之間是相互作用的，設計者既要考慮到房間的功能性房間的功能性又要考慮到使用者的舒適與美感體驗使用者的舒適與美感體驗。精準的采光分析3月21日上午10

14、點，南側二層和三層上的照度級（勒克斯lux） 建筑師們在采光模擬計算上運用了威盧克斯公司最新開發(fā)的采光模擬分析計算軟件 Daylight visualize; 該軟件經(jīng)過國際照明協(xié)會的鑒定，是一款非常精確的計算軟件，其對光照分析計算的結果，與實測結果的最大誤差不超過4.9，平均誤差僅有2.9?？梢暬晒夥治?三層采光分析，日光系數(shù)低于三層采光分析，日光系數(shù)低于3 二層采光分析，日光系數(shù)低于二層采光分析，日光系數(shù)低于3 首層采光分析，日光系數(shù)低于首層采光分析，日光系數(shù)低于3Daylight visualize采光軟件工程師們應用Daylight visualize采光軟件，對建筑的每一個房間與角

15、落，按全云天、半陰天、晴天等幾種情況，對全年的幾個標志時間段春分、秋分、夏至、冬至分別進行計算。能源設計思考 設計細節(jié)應確保綠色燈塔節(jié)省設計細節(jié)應確保綠色燈塔節(jié)省70%的能量的能量 建筑的幾何結構應該緊湊 建筑物的方向定位 建筑物外層要具有良好的絕緣和屏蔽效果 被動的太陽能取暖 建筑結構利于被動的熱量積蓄和散熱 自然通風和綜合通風 自然采光 日光照明控制下的LED照明 高效節(jié)能的機械通風方式綠色燈塔能源設計與技術被動式設計降低建筑對能源的需求被動式設計降低建筑對能源的需求優(yōu)化建筑結構和朝向優(yōu)化建筑遮陽增強建筑密閉性使用高效節(jié)能窗充分利用自然通風為建筑降溫充分利用自然采光以及使用節(jié)能的LED光源

16、等主動式設計減少建筑對能源的消耗主動式設計減少建筑對能源的消耗應用太陽能供熱和制冷系統(tǒng)安裝光伏發(fā)電設備熱能動結構和地埋管式季節(jié)蓄熱系統(tǒng)能源設計能源設計能源設計1) 能源使用的總體思路“綠色燈塔”的能源設計總體原則，一是降低能源需求，二是盡量使用可再生能源，三是高效使用化石能源。2) 良好的圍護結構保溫性能丹麥地處北歐，氣候比較寒冷，建筑良好的保溫性能是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。為此，“綠色燈塔”在外墻設計，門窗選擇上花了大量的時間，這里值得一提的是太陽熱的采集和防止問題。在夏天，太陽過熱是負面的，此時我們需要太陽的光線，卻要求把太陽的熱量隔絕在室外；而在冬天，我們在需要太陽光線的同時，也需要太陽的熱

17、量。因而，使用同一個傳熱系數(shù)的Low-E 玻璃，不能全面解決問題，因此，“綠色燈塔”采用了與窗戶相匹配的多種智能電控室內外遮陽、隔熱窗簾等產品。l3) 太陽能集熱板近300m2 的南向屋頂面積，除了少部分用作屋頂天窗采光外，大部分用于安裝太陽能集熱板和光伏電池。項目采用的太陽能集熱板，滿足了建筑本身的熱水需要，同時，夏天建筑本身使用剩余的來自太陽的熱量，將通過管道傳入地下的季節(jié)性蓄熱設備，以備冬天使用屋頂太陽能集熱板4) 太陽能光伏電池“綠色燈塔”的屋頂上45m2 的太陽能光伏電池是建筑物主要能量來源，可滿足照明、通風和維持熱泵的運轉需求。5) 熱敏地板在丹麥的氣候條件下，建筑內的地板可以用作

18、熱儲存器，尤其是在冬天，把白天的熱量儲存在地板內，可以使得第二天工作期間，不再使用過多的熱源來加熱建筑。同時，地板供熱比起空調供熱來，人的感覺要舒適一些。6)季節(jié)性蓄熱技術/熱泵運用季節(jié)性蓄熱技術，可以在運用季節(jié)性蓄熱技術，可以在夏天夏天太陽太陽能量過剩能量過剩的時候，將的時候，將一些熱能以一定的形式儲存在地下，待到一些熱能以一定的形式儲存在地下，待到冬天能源短缺冬天能源短缺時，時，再行放出來使用。再行放出來使用。熱泵主要用來熱泵主要用來太陽熱能及地熱能的循環(huán)利用太陽熱能及地熱能的循環(huán)利用，實現(xiàn)建筑物的，實現(xiàn)建筑物的供熱和制冷，從而保證了季節(jié)性儲熱的優(yōu)化利用。供熱和制冷，從而保證了季節(jié)性儲熱的

19、優(yōu)化利用。8) 能源中控系統(tǒng)和能耗記錄系統(tǒng)整個建筑分為9 個區(qū)域，均設有光感、溫感、風感、CO2 等若干個探頭，對這些區(qū)域進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)有需要，例如光照不夠，溫度不夠，空氣質量不好，這些探頭就會把信息發(fā)到中央處理中樞的電腦上，該電腦再根據(jù)室外的氣候情況，通過自控系統(tǒng)，采取開關窗、啟閉窗簾、啟閉電燈等措施，使用最佳策略，改善室內氣候。同時，能源的使用記錄系統(tǒng)，還將隨時記錄各個區(qū)域的供熱、熱水、通風、照明等項的耗能情況，以供分析和研究?！熬G色燈塔”項目，僅靠對日光合理設計使用，我們就節(jié)約了幾乎過去照明用電的38% 的能量。結合自然通風等環(huán)節(jié)，該項目通過精心的建筑設計，就使能耗降低了幾乎75%。IO智能電控系統(tǒng)自動式節(jié)能在夏天，太陽過熱是負面的，此時我們需要太陽的光線，卻要求把太陽的熱量隔絕在室外。而在冬天，我們在需要太陽光線的同時，也需要太陽的