《能建筑漫谈》PPT课件.ppt

E-mail: 手机2008年6月 洪积渝洪积渝 1 节能建筑漫谈 v一、节能建筑与绿色建筑 v二、部分节能建筑简介 v三、建筑节能技术举例 2 一、节能建筑与绿色建筑 v1、节能建筑 v2、绿色建筑 v3、建筑节能的目标和任务 3 1、节能建筑 节能建筑节能建筑是指遵循气候设计和节能 的基本方法，对建筑规划分区、群 体和单体、建筑朝向、间距、太阳 辐射、风向以及外部空间环境进行 研究后，设计出的低能耗建筑。 4 其主要指标有：建筑规划和平面布 局要有利于自然通风，绿化率不低 于35%；条式建筑物的体形系数不 应超过0.35，点式建筑物的体形系 数不应超过0.40；窗墙面积比不宜 大于0.35，建筑外墙传热系数K值小 于1.5W/（m2K）；建筑物的朝向 宜采用南北向或接近南北向；建筑 间距应保证每户至少有一个居住空 间在大寒日能获得满窗日照2小时。 节能建筑具有良好的自然自然冬暖夏凉 的效果。 5 建筑能耗主要指节约采暖、空调、建筑能耗主要指节约采暖、空调、 通风、炊事、热水供应、照明、家通风、炊事、热水供应、照明、家 用电器、电梯等方面的能源消耗，用电器、电梯等方面的能源消耗， 旨在提高建筑中的能源利用率。旨在提高建筑中的能源利用率。 广义的建筑能耗，还包括用于建筑广义的建筑能耗，还包括用于建筑 的建材在生产过程中的能耗、建筑的建材在生产过程中的能耗、建筑 建造过程中的能耗等。建造过程中的能耗等。 6 2、绿色建筑 在建筑的全寿命周期内，最大限度在建筑的全寿命周期内，最大限度 地节约资源（节能、节地、节水、地节约资源（节能、节地、节水、 节材）、保护环境和减少污染，为节材）、保护环境和减少污染，为 人们提供健康、适用和高效的使用人们提供健康、适用和高效的使用 空间，与自然和谐共生的建筑。空间，与自然和谐共生的建筑。 7 v绿色建筑主要包含以下三点： v一是节能节能，这个节能是广义上的，包 含了上面所提到的“四节”，主要是强 调减少各种资源的浪费； v二是保护环境保护环境，强调的是减少环境污 染，减少二氧化碳排放； v三是满足人们使用上的要求，为人们 提供“ “健康健康” ”、“ “适用适用” ”和和“ “高效高效” ”的使用 空间。“健康”、“适用”和“高效”这三 个词就是绿色建筑概念的缩影。 8 v绿色建筑从以下六大技术体系进行 考核。 v节地与室外环境、 v节能与能源利用、 v节水与水资源利用、 v节材与材料资源利用、 v室内环境质量 v及运营管理 9 v鼓励开发单位、业主单位在规划设 计阶段进行绿色建筑申请评价，这 样便于在建筑方案设计阶段对其进 行控制，保证其绿色建筑水平，对 于方案设计合格者，将予以公示。 绿色建筑评价标识将于2007年11月 份开展。 v余杭能源与环境产业基地绿色绿色 建筑科技馆 10 3、建筑节能的目标和任务 v我国城乡每年新建建筑面积约20亿 平方米，城乡各占一半左右。新建 建筑严格执行现行节能节能50%50%标准标准或 者有条件地区执行建筑节能建筑节能65%65%标标 准。准。 11 v我省对开展建筑节能工作制定了明 确目标： v2007年，全省50的新建商品住宅 和公共建筑达到节能50的标准； v2008年，新建的商品住宅和公共建 筑全面实施节能50的设计标准， 其中杭州、宁波等大城市推行实施 节能65的标准； 12 v到2010年县级以上城市新建商品住宅 和公共建筑实施节能65的标准， v改建、扩建的既有建筑同比例达到新 建建筑的建筑节能标准， v基本完成高耗能的既有公共建筑的改 造任务。 13 v节能50%的基准是什么？ v节能50%是指在当地1980-1981年建筑 （包括住宅和公共建筑）通用设计能 耗水平的技术上节能50%。 v即与称为“基准建筑（Baseline）”相 比，节能建筑的采暖、空调、照明等 能耗应节省50%。 14 v“基准建筑”的暖通空调设备及系统、 照明设备的参数，都按当时情况选取 。 v如围护结构的传热系数：外墙K值取 2.00W/（m2K）、屋顶K值取1.50W/ （m2K外窗K值取6.40 W/（m2K） ； v遮阳系数SC均取0.80。 v采暖热源设定燃煤锅炉，其效率为 0.55； 15 v空调冷源设定为水冷机组，离心机能效 比4.2，螺杆机组效比3.8； v照明参数取25 W/m2。 v围护结构分担节能率约25%-13%； v空调采暖系统分担节能率约20%-16%； v照明设备分担节能率约7%-18%。 16 v夏热冬冷地区居住建筑缺乏一个基 础能耗。 v标准按该地区传统的建筑围护结构 ， 在保证主要居室冬天18、夏 天26的条件下， 冬季用能效比 为1 的电暖器采暖，夏季用额定制 冷工况时的能效比为22 的空调 器降温，计算出一个全年采暖、空 调能耗， 将这个采暖、空调能耗作 为基础能耗。 17 v在这个基础上确定节能居住建筑全 年采暖、空调能耗降低50 的节能 目标。 v计算建筑物的节能综合指标， 审查 建筑物的采暖和空调年耗电量是否 能控制在规定的范围内， 确保实现 现阶段节能50 的目标。 v再按这一节能目标对建筑、热工、 采暖和空调设计提出节能的措施要 求。 18 二、部分节能建筑简介 19 1、北京奥林匹克体育馆 20 国家体育场“鸟巢”由瑞士建筑师赫 尔佐格和德梅隆设计。北京奥运会 主会场有91000个座位。 建筑师独创了一个未完全密封，但 同样能为观众和运动员遮风挡雨的 外壳。体育场的外观犹如一个由枝 条编织而成的鸟巢；而其内部，从 休息室到饭店，每一个分开的空间 都是一个独立的单元，从而使自然自然 空气的流通空气的流通成为可能。 21 2、清华大学的环境节能楼 22 围护结构体系：采用窄通道内循环 双层玻璃幕墙、窄通道外循环双层 玻璃幕墙、宽通道外循环双层玻璃 幕墙、水平及垂直外遮阳、铝合金 百叶系统、真空玻璃幕墙、光电幕 墙、复合铝板幕墙等节能及智能幕 墙技术。 屋面：种植屋面，其中有保温层； 透光屋面是生态仓屋顶，为双中空 玻璃的倾斜天窗，为避免温室效应 ，采用聚酯纤维面料的半透光内遮 阳卷帘。 23 房顶还安有热轮，在通风的同时， 最大限度地保留楼内的热量； 相变蓄热活动地板； v利用自然通风热压通风和风压通风 结合； v座位旁边布置富有个性化的空调新 风口； v新风湿度独立控制。采用溶液除湿 ，全热回收效率可超过80； v模块化的末端调节设备。 24 楼宇式热电联供系统BCHP，发电、 供热冬季可直接利用或驱动吸收式 热泵，此外烟气冷凝余热充分回收 ； 夏季溴化锂溶液除湿系统承担室内 潜热负荷； 显热负荷可以通过三种方式（微离 心式电制冷机、利用内燃机废热的 吸收式热泵、直接利用溴化锂浓溶 液产生冷冻水的制冷机）产生18 21的冷冻水来承担； 25 v可再生能源利用 v 光电玻璃 v太阳能空气集热器 v太阳能庭院灯 v太阳光采光技术 26 室内照明系统。背景照明与局部照 明桌面台灯相结合。背景照明系统 能整体感应测量内部亮度和光线运 动情况，自动补充日照水平； 景观型湿地技术； 智能测量和控制系统。 27 3、上海市建筑科学研究院建 筑环境研究中心办公楼 28 位于上海莘庄工业园区，建筑面积 1900多m2，高17米，系南两层、北 三层结构。 采用了四种外墙外保温体系、三种遮 阳系统、断热双玻中空窗及阳光控制 膜、自然通风系统、热湿独立控制空 调系统、太阳能空调和地板采暖系统 ，以及太阳能光伏发电并网技术等多 种新技术和新产品。 建筑一体化形成了自然通风、超 低耗能、天然采光、再生能源、绿色 建材、智能控制、资源回用、生态绿 化、舒适环境等技术优点。 29 4、北京科技大学体育馆 30 安装148个直径为530毫米的光导管光导管 ，是这座场馆所采取的最特殊的技 术，同时也是最大亮点。它打破了“ 照明完全依靠电力”的观念，是一种 绿色、健康、环保、无能耗的照明 技术。 31 5、北京射击馆 32 北京射击馆最大的特点就是运用 最简单最朴素的手法来达到节能 和生态的效果。通过建筑的手法 做到自然通风、自然采光，自然通风、自然采光，这就 是绿色奥运的最主要的体现。 33 6、中国农业大学体育馆 34 体育馆的造型设计新颖而不张扬 ，主比赛厅采用了门式钢架结构 ，形成高低错落的造型，并充分 地利用了屋面的造型特征，形成 了效果极佳的自然采光和通风自然采光和通风效 果。 35 7、宁波诺丁汉大学 零排放玻璃大楼 36 不用水厂供水 照样水声哗哗 不用电厂输电 照样灯火通明 不装一台空调 照样冬暖夏凉 大楼整个楼顶和窗户边的金属装 饰材料,甚至楼前草坪上的金属篱笆 都是太阳能发电板； 大楼前和楼顶上还有一大一小两个荷 兰风车，这是风力发电设备； 大量使用隔热玻璃，既保证楼内光线 充分，又避免了室内热量流失过多。 37 8、国家游泳中心“水立方” 38 “水立方”采用膜结构建筑，这是21世 纪最具代表性的一种建筑形式。 室内的游泳池夏天也是要加热加热的，不 然水温达不到，运动员会感到非常冷 。但这样一来，坐在上面的观众又会 感觉热。现在，通过一个热泵系统实 现了把观众区的热量回收，去加温游 泳池。这个系统使游泳馆的观众比较 舒服，还不太费电。 国家游泳中心游泳池与座位区热量的 回收与利用创意获得了 “双赢奖”。 39 提起中国建筑，人们往往想到红墙碧 瓦、富丽堂皇的故宫故宫，绵延起伏、气 势巍峨的长城长城，结构严谨、淳朴含蓄 的徽州民居徽州民居，想到风雨桥、吊脚楼、风雨桥、吊脚楼、 八角塔、燕尾楼，想到宫殿庭园、坛八角塔、燕尾楼，想到宫殿庭园、坛 庙寺院、苑囿离宫、牌坊桥梁，想到庙寺院、苑囿离宫、牌坊桥梁，想到 方正端庄的棋盘式城市布局，想到天方正端庄的棋盘式城市布局，想到天 地人和的建筑理念。地人和的建筑理念。 然而，经过千百年时光的淘洗， 很多珍贵的建筑样式和风格湮没在历 史的硝烟中。 40 9、中央电视台总部大楼 41 10、北京当代万国城 42 美国时代周刊评选出2007年世 界十大建筑奇迹中，北京就拥有三处 ：中央电视台总部大楼、北京奥林匹 克体育馆、北京当代万国城， 可惜全是国外设计者的杰作。美国5 、中国3、英国1、西班牙1 中国建筑市场引进竞争机制是好事。 可是，令人扼腕叹息的是，在各国建 筑师在世界舞台同台竞技的今天，中 国的建筑师却屡屡败北。现在我们的 大多数城市几乎都是一个模子做出来 的，凝固的艺术感在哪里呢？ 43 11、天龙南国名城(金华) 浙江省首个部级建筑节能试点示范工程 44 45 46 12、宁波国际贸易平台家电电子 常年展示交易中心 47 宁波国贸平台总体效果图 48 三、建筑节能技术举例 1、建筑围护结构节能技术 2、常规能源系统的优化利用 3、用可再生能源替代化石能 源。 49 v建筑热工设计分区严寒、寒冷 、夏热冬冷、夏热冬暖和温和地区 。 v与地域气候相适应气温、湿度 、年蒸发量（降水量）、风向、风 速和太阳辐射等。 v建筑类型：建筑按使用功能的不同 ，可分为工业建筑与民用建筑。民 用建筑又可分为居住建筑和公共建 筑。 50 v南北方气候条件差异,建筑节能侧重 点不同，北方是以保温为主，南方 应以遮阳、隔热、通风遮阳、隔热、通风为主。 v建筑群的规划布置、建筑物的平面 布置应有利于自然通风。建筑物的 朝向宜采用南北向或接近南北向。 v建筑设计宜结合外廊、阳台、挑檐 等处理方式进行建筑遮阳。 51 v早期建筑物外围护结构以240实心粘 土砖、120钢筋混凝土圆孔板和单玻 实腹钢窗为主，总体热工性能较差； v70年代推广粘土多孔砖后，墙体热工 性能有所改善； v随后混凝土小型空心砌块墙体的应用 和钢筋混凝土剪力墙结构高层建筑的 兴起，又使该部分建筑外墙的保温隔 热水平显著下降（仅为实心黏土砖的 2/31/2）。 52 v对比实例1： v两幢同样外形的多层住宅，一幢采取 节能保温措施，另一幢则没有。在标 准条件下(即冬季室内保持18，夏季 室内保持26)，普通住宅一年用于空 调制冷、采暖的电耗为每平方米90.7 千瓦时，而节能住宅全年电耗可降至 每平方米48.1千瓦时，较普通住宅节 约空调电耗47%。 53 v对比实例2： v夏天室外38高温时，普通住宅的外 墙面温度将达48-49，屋面温度更 将高达60，室内温度也在37- 38。但如果外墙和屋面采用了保温 、隔热措施，室温便可降低2-3。 可别小看这2-3，首先，人体舒适 度将增加；其次，由于室温每增加1 ，空调用电将增加至少5%。 54 1、建筑围护结构节能技术 v围护结构一般由外墙、内墙、外门 窗、内门窗、屋面、楼板、地面等 界面构件组成。 v可分为外围护结构和内围护结构（ 分户楼板、分户墙），不采暖楼梯 间内墙及温度缝两侧内墙的热工特 性介于内外围护结构之间。 55 v建筑围护结构还可以分成透明和不 透明两大类。提高外墙、屋顶的节 能性能，主要是增大其热阻。 v开发同时能满足承重和保温两种性 能要求的墙体材料很难。因此，必 须考虑走结构性材料和高效保温材 料复合的技术路线，将墙体的承重 层和保温层功能明确区分开来。 56 v玻璃棉、岩棉、聚苯乙烯泡沫塑料 板等保温材料的保温性能均相当于 同厚度粘土红砖的20倍左右，因此 走复合墙体之路，需要解决的是两 层材料如何复合及如何保护保温材 料的问题。 57 大力发展新型墙体材料。 v重点发展以工业尾矿、粉煤灰、脱硫石 膏、建筑渣土、煤矸石、江河湖海泥、 城市垃圾等为原料的新型墙材； v使用空心砖、空心砌块、再生砖（废渣 砖）、再生红木拼花地板，90%的现浇 混凝土使用再循环利用骨料，水泥拌合 料中使用磨细粒状高炉矿渣； v同时积极采用采用新型加汽蒸压养护型 混凝土砌块等新型墙体材料。 58 v墙体保温材料采用回收废纸制成的 纸纤维，这种纸纤维保温性能好， 生产能耗极小。纸纤维经过硼砂阻 燃剂处理，达到防火要求。 v不使用聚氯乙烯材料，是为了以防 万一发生的火灾使聚氯乙烯材料产 生的毒气对人员造成伤害。 v屋顶采用倒置式挤塑聚苯板(XPS板) 屋面保温防水系统与无土绿化(佛甲 草)栽培技术。 59 提高门窗的隔热性能 v提倡采用玻璃内置百叶窗，发展节能窗 技术，控制窗墙面积比，改善窗户的传 热系数和遮阳系数 ，推广窗户遮阳， 发展活动外遮阳技术。 v外窗（包括透明幕墙）宜采取各种固定 或活动式的外遮阳装置等遮阳措施，如 花格、外挡板、外百叶、外卷帘等。 v采用表面镀有氧化物纳米膜层的自洁净 玻璃这种玻璃使用在节能楼的顶层，大 大节省了清洁费用。 60 v 研发玻璃节能技术，推广采用中空玻 璃，提倡充入惰性气体（如氩气、氪气 及六氟化硫），推广低辐射率(Low E)玻璃、太阳能控制低辐射(SunE) 玻璃、玻璃贴隔热膜。 v低导热率的间隔条。推广断桥、复合、 加设空腔等技术，降低窗框的传热。严 格窗框与窗扇、窗框与墙体间的密封。 61 中空玻璃 62 2、常规能源系统的优化利用 开展热电冷联供、 水源和地源热泵系统、 高能效空调系统、 蓄冷和燃气空调、 热回收、 变流量控制系统、 高效送风、 照明与空调的协调控制。 63 采暖空调系统的节能 实际生活中，民用空调可有一个范 围较宽的舒适区，在该舒适范围内 ，夏季降温时，取较高的干球温度 和相对湿度作设定值；冬季采暖时 ，取较低的干球温度和相对湿度作 设定值，从而减少处理空气所耗费 的能量； 64 采暖空调系统的节能 供暖系统中，60%的能耗是风机和 水泵的输配能耗，这也是导致建筑 能源消耗过高的主要原因。在集中 供热系统中推广变频技术，不仅可 以改善调节效果，同时也可以大幅 降低运行费用，实现节能运行。 65 采暖空调系统的节能 采用蓄冷系统。在实施峰谷电价的 地区，可利用低电价时段采用冰蓄 冷系统将水制成冰来储存冷量 ,高电 价时段再将冷量释放出来。 空调末端采用辐射吊顶、辐射毛细 管。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。 66 采暖空调系统的节能 采用“相变蓄能地板”。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。比起从天花板送风更快、更直 接。 67 采暖空调系统的节能 各种空气热回收技术与装置 经过技术经济比较，采用如转轮式 全热交换器（热轮）、纸质全热交 换器、热管式显热换热器、空气 空气换热器和溶液式全热回收器等 。 提倡充分利用室外空气的自然冷却 能力转移建筑内热量，如过渡季节 利用室外新风方式、冷却塔换热方 式等。 68 热泵式溶液空调机组产品 溶液除湿是利用空气和易吸湿的盐 溶液接触，使空气中的水蒸气吸附 于盐溶液中而实现的空气除湿过程 。溶液对空气除湿后自身会变稀， 需要再生，根据再生驱动源的不同 ，可将溶液除湿系统分为两类：电 驱动方式和热驱动方式。 69 新风机组夏季运行原理 70 夏季工况，高温潮湿的新风在全热 回收单元中以溶液为媒介和回风进 行全热交换，新风被初步降温除湿 ，然后进入除湿单元中进一步降温 、除湿到达送风状态点。除湿单元 中，调湿溶液吸收水蒸气后，浓度