第九章國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)概況課件

第九章國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)概況第九章國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)概況1

[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(xué)中心、服務(wù)中心英國諾丁漢大學(xué)朱比麗分校

2廢棄地再利用[基地策略]：自行車工廠用地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31.3萬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”建筑邊緣的水渠對雨水進(jìn)行自然的回收利用，每年可以收集6000多立方米[基地策略]：1.3萬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4在面湖立面的地面層設(shè)計許多通風(fēng)百葉，水面對于風(fēng)起冷卻的效應(yīng)，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(yīng)”讓使用過的氣流上升穿過整個圓形、類似煙囪的樓梯間，最后經(jīng)由一個3.5公尺高的鋁制風(fēng)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(fēng)設(shè)計]：在面湖立面的地面層設(shè)計許多通風(fēng)百葉，水面對于風(fēng)起冷卻的效應(yīng)，5風(fēng)斗它可以在風(fēng)速2~40m/s之間順利運作，由周圍空氣流動所產(chǎn)生的真空效應(yīng)，讓室內(nèi)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(gòu)造，讓風(fēng)斗永遠(yuǎn)隨著不同的風(fēng)向轉(zhuǎn)動，除了是一個風(fēng)向旗之外，也讓排氣的一端永遠(yuǎn)處在下風(fēng)處。太陽能電池板為風(fēng)斗供電風(fēng)斗太陽能電池板為風(fēng)斗供電6朱比麗校園設(shè)計所采用的通風(fēng)策略可以稱作：熱回收低壓機械式自然通風(fēng)，它是一種混合系統(tǒng)，即在充分利用自然通風(fēng)的基礎(chǔ)上輔以有效的機通風(fēng)裝置。[通風(fēng)設(shè)計]：朱比麗校園設(shè)計所采用的通風(fēng)策略可以稱作：熱回收低壓機械式[通7該項目在東、西、南向立面設(shè)置了大量木制可動式水平遮陽板，在不阻擋對視線的情況下，達(dá)到一定的遮陽效果，將整年的室內(nèi)溫度在不借助空調(diào)之下，控制在攝氏30℃下。在太陽日照最大的南向立面設(shè)置可電動調(diào)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]：該項目在東、西、南向立面設(shè)置了大量木制可動式水8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]：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9被動式紅外線移動探測器和日照傳感器，并由智能照明中央系統(tǒng)統(tǒng)一控制：當(dāng)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(guān)；如果室內(nèi)有足夠的自然光線，人工照明就會自動關(guān)閉，從而節(jié)約能源[采光策略]：被動式紅外線移動探測器和[采光策略]：10所有的建筑物皆由具玻璃頂蓋的中庭所串聯(lián)，整個中庭可以說是個小型溫室，可以在寒冷的冬天儲存適當(dāng)?shù)奶枱崮芤赃_(dá)到一定的舒適度，并減少暖氣的使用。中庭內(nèi)種滿中型植物，由植物保濕遮蔭的特性，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度，而且讓由靠湖面進(jìn)氣口的冷風(fēng)在進(jìn)到室內(nèi)時有預(yù)暖的效果，減少寒冷帶來的不適與能源浪費。[中庭設(shè)計]：所有的建筑物皆由具玻璃頂蓋的中庭所串聯(lián)，整個中庭可以說是個小11中庭屋頂玻璃所采用的半透明太陽能光電板每年所產(chǎn)生的電能約45,000kWh，足以供應(yīng)建筑物整年的機械通風(fēng)電能需求，讓機械通風(fēng)耗能不用依賴石化能源。[中庭設(shè)計]：中庭屋頂玻璃所采用的半透明太陽能光電板每年所產(chǎn)生的電能約4512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85千瓦時每平方米每年，這一數(shù)字低于英國建筑能耗指標(biāo)ECON19的自然通風(fēng)辦公建筑的良好標(biāo)準(zhǔn)：112千瓦時每平方米每年。并且校方認(rèn)為，與主校園相比這一新校園達(dá)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(jìn)教學(xué)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。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13建筑研究組織辦公樓

——BREOfficeofthefuture建筑研究組織辦公樓14BREOfficeofthefuture——建筑概況名稱：建筑研究組織（BRE，BuildingResearchEstablishment）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(shè)計，結(jié)合先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，是一較為成功的綠色生態(tài)建筑。BREOfficeofthefuture——建筑概15BREOfficeofthefuture——建筑概況首層平面圖BREOfficeofthefuture——建筑概16BREOfficeofthefuture——建筑特色

建筑內(nèi)容納了為100余名工作人員準(zhǔn)備的辦公800m2的會議設(shè)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。BREOfficeofthefuture——建筑特17BREOfficeofthefuture——建筑特色建筑密封性很好，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(cè)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(jìn)行通風(fēng)控制，頂層還設(shè)有通風(fēng)口。注：BMS（建筑自動化管理系統(tǒng)）BREOfficeofthefuture——建筑特18采

光自然通風(fēng)地

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術(shù)BREOfficeofthefuture——建筑技術(shù)采光BREOfficeofthefuture——19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了自然光照明的需要，在上班時間，95％以上的室內(nèi)能夠有足夠的自然光照明。大窗和南側(cè)室外的百葉窗結(jié)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。BREOfficeofthefuture——采光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20南側(cè)立面上有五個高聳的風(fēng)塔，并裝有玻璃益于采光，通風(fēng)口有低速風(fēng)扇，可以在炎熱或無風(fēng)時節(jié)幫助通風(fēng)；在氣溫適中時，可以直接打開窗戶通風(fēng)。BREOfficeofthefuture——自然通風(fēng)南側(cè)立面上有五個高聳的風(fēng)塔，并裝有玻璃益于采光，通風(fēng)口有低速21BREOfficeofthefuture——自然通風(fēng)縱剖面及自然通風(fēng)示意圖BREOfficeofthefuture——自然22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(dá)到降低室內(nèi)溫度的效果。在寒冷的冬天，建筑內(nèi)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(jìn)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)控制的高窗得到新鮮空氣。BREOfficeofthefuture——地下水降溫低溫地板輻射：BREOfficeofthefutur23BREOfficeofthefuture——地下水降溫樓板下部細(xì)節(jié)BREOfficeofthefuture——地下24BREOfficeofthefuture——地下水降溫樓板外部表現(xiàn)BREOfficeofthefuture——地下25

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）

BREOfficeofthefuture——照明T5照明燈具高效、節(jié)能、安全、穩(wěn)定T5和普通熒光26

可以看到遮陽板的具體細(xì)節(jié)。遮陽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(nèi)，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(diào)節(jié)。BREOfficeofthefuture——遮陽系統(tǒng)南側(cè)外墻局部仰視可以看到遮陽板的具體細(xì)節(jié)。遮陽百葉由半透明的陶瓷材料27

南側(cè)的窗戶使用了反射玻璃，還配有電動卷簾來減少夏季的太陽熱吸收。建筑的周圍還種植了落葉樹，在夏季提供遮陽，冬季則改變寒風(fēng)的流線。BREOfficeofthefuture——遮陽系統(tǒng)南側(cè)的窗戶使用了反射玻璃，還配有電動卷簾來減少夏季的28南側(cè)立面設(shè)置有太陽能光電板，在高峰的時候可以提高3KW的額外電能。BREOfficeofthefuture——太陽能南立面上的太陽能光電板南側(cè)立面設(shè)置有太陽能光電板，在高峰的時候可以提高3KW的額外29BREOfficeofthefuture——太

陽

能

南側(cè)立面上有五個高聳的風(fēng)塔，表面閃閃發(fā)亮，可以吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能，以驅(qū)動內(nèi)部的低壓風(fēng)扇，在炎熱、沉悶的天氣條件下可以增強風(fēng)塔的抽風(fēng)效能。BREOfficeofthefuture——太陽30在環(huán)境設(shè)計方面：用地上原有建筑的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體中）——這在英國是第一次嘗試。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(shè)計上就考慮了建筑的環(huán)保需要（太陽能、風(fēng)、遮陽、排水等問題）；制定和實施能減少垃圾產(chǎn)生和有利于廢棄物循環(huán)利用的管理措施。BREOfficeofthefuture——其他技術(shù)在環(huán)境設(shè)計方面：用地上原有建筑的結(jié)構(gòu)得以充分的重新利用。在新31威盧克斯－可持續(xù)建筑研究與實踐Greenlighthouse–綠色燈塔威盧克斯－可持續(xù)建筑研究與實踐“綠色燈塔”簡介丹麥零排放生態(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(shè)計的公共建筑，位于哥本哈根市內(nèi)的哥本哈根大學(xué)校園內(nèi)，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(xué)科學(xué)系學(xué)生的學(xué)習(xí)、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?！熬G色燈塔”簡介丹麥零排放生態(tài)建筑——“綠色燈塔”33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(nèi)的哥本哈根大學(xué)校園內(nèi)。具體用途為哥本哈根大學(xué)科學(xué)系學(xué)生的學(xué)習(xí)、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(xué)設(shè)計單位：克里斯坦森設(shè)計師事務(wù)所（Christensen&CoArchitects）能源創(chuàng)意：科威（COWI）咨詢公司建設(shè)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(xué)哥本哈根市政府威盧克斯公司威爾法科公司綠色燈塔該建筑為三層的圓形建筑，總建筑面積950平方米，位于綠色燈塔－建筑解說建筑設(shè)計創(chuàng)作靈感外形設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計露臺/嵌入式入口名為儀器的雕塑采光設(shè)計中庭采光與通風(fēng)科學(xué)的采光分析能源設(shè)計綠色燈塔－建筑解說建筑設(shè)計采光設(shè)計能源設(shè)計創(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(shè)計事務(wù)所的設(shè)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(guān)系。綠色燈塔建筑外部是斑駁的綠色，內(nèi)部為奶白色。創(chuàng)意萃取于丹麥民間飲食文化，一種獨具特色的奶酪，外表呈斑駁的綠色，內(nèi)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”。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(shè)外形設(shè)計?的節(jié)能效果來自建筑圓柱形的特殊結(jié)構(gòu)，建筑本身面向太陽，可最大程度地利用光源、自動通風(fēng)系統(tǒng)和自動調(diào)溫系統(tǒng)；該建筑雕塑般的圓形結(jié)構(gòu)為校園提供了一個自然的匯集之所，其圓形結(jié)構(gòu)是滿足能源需求的最佳方案；窗戶和門都為凹進(jìn)式設(shè)計，以減少夏季建筑物對太陽熱量的直接吸收。外形設(shè)計?的節(jié)能效果來自建筑圓柱形的特殊結(jié)構(gòu)，建筑本身面向太功能區(qū)劃分首層

學(xué)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功能區(qū)劃分首層

學(xué)生活動室和接待室二層

辦公區(qū)和管理區(qū)三層第九章國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)概況ppt課件中庭設(shè)計綠色燈塔采用了大中庭設(shè)計，其用意有四：根據(jù)其用途刻意設(shè)計出一種開敞、通透、開放的空間，為參觀者聚集時提供集中講解的功能考慮，采用煙囪效應(yīng)自然通風(fēng)，提高整個建筑內(nèi)部自然采光的均勻度。中庭設(shè)計自然采光設(shè)計建筑的內(nèi)部照明以自然采光為主，建筑立面安裝了適量的立窗，在建筑的頂部，設(shè)置了一定數(shù)量的智能電控屋頂窗，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(zhì)感之間是相互作用的，設(shè)計者既要考慮到房間的功能性又要考慮到使用者的舒適與美感體驗。自然采光設(shè)計建筑的內(nèi)部照明以自然采光為主，建筑立面安裝了精準(zhǔn)的采光分析3月21日上午10點，南側(cè)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《

Daylightvisualize》;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(jié)果，與實測結(jié)果的最大誤差不超過4.9％，平均誤差僅有2.9％。精準(zhǔn)的采光分析3月21日上午10點，南側(cè)二層和三層上的照度級可視化采光分析

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3％

首層采光分析，日光系數(shù)低于3％可視化采光分析

三層采光分析，日光系數(shù)低于3％

二層采光分析《Daylightvisualize》采光軟件工程師們應(yīng)用《Daylightvisualize》采光軟件，對建筑的每一個房間與角落，按全云天、半陰天、晴天等幾種情況，對全年的幾個標(biāo)志時間段春分、秋分、夏至、冬至分別進(jìn)行計算?！禗aylightvisualize》采光軟件工程師們應(yīng)用能源設(shè)計思考設(shè)計細(xì)節(jié)應(yīng)確保綠色燈塔節(jié)省70%的能量?建筑的幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)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(jié)構(gòu)利于被動的熱量積蓄和散熱?自然通風(fēng)和綜合通風(fēng)?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(fēng)方式能源設(shè)計思考設(shè)計細(xì)節(jié)應(yīng)確保綠色燈塔節(jié)省70%的能量綠色燈塔－能源設(shè)計與技術(shù)被動式設(shè)計－降低建筑對能源的需求優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)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(fēng)為建筑降溫充分利用自然采光以及使用節(jié)能的LED光源等主動式設(shè)計－減少建筑對能源的消耗應(yīng)用太陽能供熱和制冷系統(tǒng)安裝光伏發(fā)電設(shè)備熱能動結(jié)構(gòu)和地埋管式季節(jié)蓄熱系統(tǒng)綠色燈塔－能源設(shè)計與技術(shù)被動式設(shè)計－降低建筑對能源的需求主動能源設(shè)計能源設(shè)計能源設(shè)計1)能源使用的總體思路“綠色燈塔”的能源設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)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(fù)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(nèi)外遮陽、隔熱窗簾等產(chǎn)品。能源設(shè)計1)能源使用的總體思路2)良好的圍護結(jié)構(gòu)保溫性能483)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(shè)備，以備冬天使用屋頂太陽能集熱板3)太陽能集熱板屋頂太陽能集熱板494)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(fēng)和維持熱泵的運轉(zhuǎn)需求。5)熱敏地板在丹麥的氣候條件下，建筑內(nèi)的地板可以用作熱儲存器，尤其是在冬天，把白天的熱量儲存在地板內(nèi)，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(diào)供熱來，人的感覺要舒適一些。4)太陽能光伏電池5)熱敏地板同時，地板供熱比起空調(diào)供熱506)季節(jié)性蓄熱技術(shù)/熱泵運用季節(jié)性蓄熱技術(shù)，可以在夏天太陽能量過剩的時候，將一些熱能以一定的形式儲存在地下，待到冬天能源短缺時，再行放出來使用。熱泵主要用來太陽熱能及地?zé)崮艿难h(huán)利用，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。6)季節(jié)性蓄熱技術(shù)/熱泵運用季節(jié)性蓄熱技術(shù)，可以在夏天太陽能第九章國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)概況ppt課件第九章國內(nèi)外建筑節(jié)能技術(shù)概況ppt課件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(shè)有光感、溫感、風(fēng)感、CO2等若干個探頭，對這些區(qū)域進(jìn)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(zhì)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(guān)窗、啟閉窗簾、啟閉電燈等措施，使用最佳策略，改善室內(nèi)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(fēng)、照