清华大学的“超级节能楼”

1、清华大学的“超级节能楼” 在遍及中国的房地产热中，无论是造楼者还是买楼者，几乎都没有注意到节能问题。 1998年住房改革前，国企职工住房靠单位分配，取暖费由单位支付，对取暖费及燃料费并不敏感。自从2002年以来，煤、油、电、运输费用一路上涨，原来便宜的煤价早已成为历史。2004年来，原中央财政煤炭企业商品煤吨价206元，国比上涨175。这一价格在上世纪90年代约为4060元吨。 煤、油、电、运费的提升必然给中国北方城市带来冬季取暖费的大幅上扬。目前居民越来越多地主在商品房中，随着取暖费制度的改革，居民们势必为冬季取暖支付高得多的费用。 由此产生了商品房的节能问题。 当买房者开始注意到这个问题时

2、，建房者也开始关注了。 其实，早在20世纪70年代的石油危机(1973年)时，西方国家就开始关注建筑节能，形成法律，并坚持付诸实施。 一般来讲，德国建筑的能耗只相当于中国北方城市建筑的1213。如果中国北方新建筑能达到或接近德国建筑的节能水平，那么节约出来的燃料是相当可观的，专家估计有15亿3亿吨。从住户来讲，节能也节约来生活的费用。 在节能上省下的钱，就可以用在其他更重要的地方上了。 正是出于建筑节能的考虑，建设部一直在提倡兴建新式的节能型大楼。清华大学根据建筑节能的理念，设计并建造了一栋标准化的“超级节能楼”。它在北京一经展出，就引起了各方面的轰动。 新建筑位于清华大学建筑馆东侧，它是我国

3、首座超低能耗示范楼。也是我国第一个集示范、展示、试验等功能于一体的绿色建筑物。 超低能耗示范楼西临建筑馆，地下1层，地上4层。从南面看去，透明的玻璃幕墙，感觉很像普通的现代式建筑。但幕墙外“支棱”住巨大的可调节遮阳板，使它显得与众不同。 遮阳板的作用在于夏天反射大量阳光，降低楼内的温度，从而节约空调的电能。 示范楼总面积3000平方米，充分体验了低能耗、生态化，人性化的理念。它也是北京“绿色奥运、科技奥运”的绿色建筑攻关项目。 超低能耗示范楼项目，包括了对建筑物理环境控制与设施研究(声、光、热、空气质量等)，建筑材料与构造(窗、遮阳、屋顶、建筑节钢结构等)，建筑环境控制系统的研究(高效能源系统

4、、新的采暖通风和空调设备开发等)，建筑智能化系统研究等。 示范楼在建筑材料、能源供应和温湿调节设备系统中采用多项节能措施和可再生能源技术，冬季可基本实现零采暖能耗；把照明、办公设备、空调通风系统通通考虑上，示范楼单位面积全年总电耗约为每平方米40千瓦，而北京市高档办公建筑则为每平方米100千瓦至300千瓦。它相当于北京同类建筑物的30，真是一座名副其实的“超级节能楼”! 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。这种采光机采集的阳光再通过光纤传导，把太阳光引进地下室，最远传导距离达200米。示范楼屋顶设置碟式太阳光收集器，利用抛物面反射镜将平行的太阳光汇聚，传输到地下

5、室提供照明。 示范楼的南外墙装上了30平方米的单晶硅光电玻璃，这种建筑用高科技能把太阳光转化成电能。30平方米光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。它与双层皮幕墙组成光电幕墙。 用特殊的相变材料作为蓄热体，填充到常规的地板下面就制成了相变地板。冬季，蓄热体白天可以蓄存照进室内的太阳光热量，晚上又向室内放出蓄存的热量，室内温差小于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13。这种结构导致的建筑耗冷耗热电量仅为常规建筑的110。在非潮湿地区，甚至可以建造成

6、接近“零能耗”的神奇建筑。 示范楼2层铺的蓄热地板中有几块表面布满小孔的特殊地板。它们叫孔板送风地板，可以把清风送到二楼。 比起传统的天花板送风，地板送风的好处是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自动控制系统控制。控制系统的探头感知屋顶二氧化碳浓度，这由屋内的人数来影响。一旦室内人多则开始多送风。 玻璃幕墙中用到一种lowe玻璃，它是由秦皇岛一家企业生产的。它表面的镀膜厚度还不到头发丝1100。它就像伊面反射镜，冬季，它将室内热量的80反射回室内，由此保暖；夏季，它的隔热效果很好。 示范楼的大部分能源来自地下室的美国产燃气内燃机。机组约04米高，延伸出各种管子。它燃烧天然气发

7、电，发电后的余热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。它叫作热电冷三联供。 目前，天然气已成为北京城区主要能源，热电冷三联供设备对天然气的利用率非常高，已在北京的一些公共建筑中得到使用。 示范楼一层的天花板上，密布着蓝色网栅。它们叫“辐射吊顶”，就是一根根直径6毫米的塑料管，靠毛细作用吸入一定温度的水，通过水循环带给房间增热或者降温。冬季水温2224夏季为18-20。 温、湿度独立控制空调系统的难点是新风的高效大幅度除湿。清华大学的研究成果是一台“溶液热回收新风机组”，它用吸湿能力强的浓盐溶液吸收风中的水分，干燥的新风将室内湿气带走。这种技术在世界上处于领先地位。 温、湿度独立控制可使大型公共建筑采暖空调能耗再降低30，这意味着它的总能耗降低15。 节能新楼的排风立柱有两组排风孔。冬天需要保暖时，就打开下面的排风孔排出浊气，上面的热空气能有所保