建筑节能技术及案例介绍PPT.ppt

1、2016“”3、建筑节能技术介绍、建筑节能技术介绍王洪强“”20世纪世纪60年代年代初，提出了著初，提出了著名的名的“生态建生态建筑筑”（绿色建（绿色建筑）的新理念筑）的新理念20世纪世纪70年代，年代，建筑节能概念建筑节能概念就被正式提出就被正式提出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

2、能源开发相结合结合开发新能源开发新能源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：在在建建筑筑的的全全寿寿命命周周期期内内，最最大大限限度度地地节节约约资资源源（节节能能、节节地地、节节水水、节节材材）、保保护护环环境境和和减减少少污污染染，为为人人们们提提供供健健康康、适适用用和和高高效效的的使使用用空空间间，与与自自然然和谐和谐共生的建筑。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

3、标“”发展趋势低碳提高碳生产率节约节地、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节能能能能源源：充充分分利利用用太太阳阳能能，采采用用节节能能的的建建筑筑围围护护结结构构以以及及采采暖暖和和空空调调，减减少少采采暖暖和和空空调调的的使使用用。根根据据自自然然通通风风的的原原理理设设置置风风冷冷系系统统，使使建建筑筑能能够够有有效效地地利利用用夏夏季季的的主主导导风风向向。建建筑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。节节约约资资源源：在在建建筑筑设设计计、建建造造和和建建筑筑材材料料的的选选择择中中，均均考考虑虑资资源源的的合

4、合理理使使用用和和处处置置。要要减减少少资资源源的的使使用用，力力求求使使资资源源可可再生利用。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。回回归归自自然然：绿绿色色建建筑筑外外部部要要强强调调与与周周边边环环境境相相融融合合，和和谐谐一致、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。舒舒适适和和健健康康的的生生活活环环境境：建建筑筑内内部部不不使使用用对对人人体体有有害害的的建建筑筑材材料料和和装装修修材材料料。室室内内空空气气清清新新，温温、湿湿度度适适当当，使使居居住住者者感觉良好，身心健康。感觉良好，身心健康。“”绿色建筑的建造特

5、点绿色建筑的建造特点 对对建建筑筑的的地地理理条条件件有有明明确确的的要要求求，土土壤壤中中不不存存在在有有毒毒、有有害害物物质质，地地温温适适宜宜，地地下下水水纯纯净净，地地磁磁适中。适中。绿绿色色建建筑筑应应尽尽量量采采用用天天然然材材料料。建建筑筑中中采采用用的的木木材材、树树皮皮、竹竹材材、石石块块、石石灰灰、油油漆漆等等，要要经经过过检验处理，确保对人体无害。检验处理，确保对人体无害。绿绿色色建建筑筑还还要要根根据据地地理理条条件件，设设置置太太阳阳能能采采暖暖、热热水水、发发电电及及风风力力发发电电装装置置，以以充充分分利利用用环环境境提提供供的天然可再生能源。的天然可再生能源。“

6、”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“”绿绿色色设设计计(Green (Green DesignDesign) )是是2020世世纪纪8080年年代代末末出出现现的的一一股股国国际际设设计计潮潮流流。绿绿色色设设计计反反映映了了人人们们对对于于现现代代科科技技文文化化所所引引起起的的环环境境及及生生态态破破坏坏的的反反思思，同同时时也也体体现现了了设设计计师师道道德德和和社社会会责责任任心心的的回回归

7、归。也也可可称称为为生生态态设设计计(Ecological (Ecological Design)Design)， 环环 境境 设设 计计 (Design (Design for for EnvironmentEnvironment) )等。等。绿绿色色设设计计的的原原则则被被公公认认为为“3R3R”的的原原则则，即即Reduce, Reduce, Reuse,RecycleReuse,Recycle，减减少少环环境境污污染染、减减小小能能源源消消耗耗，产产品品和零部件的回收再生循环或者重新利用。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

8、规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.规划设计节节能能规规划划设设计计就就是是分分析析构构成成气气候候的的决决定定因因素素-辐辐射射因因素素、大大气气环环流流和和地地理理因因素素

9、的的有有利利和和不不利利影影响响，通通过过建建筑筑的的规规划划布布局局对对上上述述因因素素进进行行充充分分利利用用、改改造造，形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态平

10、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 建筑物形态

11、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2016“”(a)444(b)37.13(c)2162(d)37.13(e)2162

12、“”体形状况表面积(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：8.16W“”H1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

13、隔距离。L(H-H1)/tana 2016“”深深圳圳建建科科大大楼楼“”“”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

14、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

15、统水源利用2.9节能电器使用“”2.1 2.1 围护结构绿色节能材料利用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 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

16、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

17、潮材料。 2016“”X X0.041W/mK 0.041W/mK 0.035W/mK0.07W/mK0.07W/mK0.65W/mK0.65W/mK2.33W/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

18、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

19、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。 “”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

20、“”“”（3）节能门窗“”隔热保温窗帘隔热保温窗帘 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，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)(4)屋顶节能构造屋顶节能构造（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

21、。（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光电电建建筑筑不不仅仅使使

22、建建筑筑节节能能降降耗耗，更更能能提提供供清清洁洁能能源源，从从而而实实现现建建筑筑本本身身从从被被动动节节能能变变成成主主动动制制造造能能源源的的革革命命性性转转变变。这这将将成成为为现现代代建建筑筑设设计计领领域域中中最最重重要要的的发发展展方方向向，也也是是太太阳阳能能光光电电技技术术应应用用最最为为广广阔阔的的领领域域。光光电电建建筑筑设设计计也也必必将将成成为为未未来来绿绿色色建建筑筑、低低碳碳建建筑筑、生生态态建建筑筑、智智能建筑设计的主流。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

23、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

24、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 “”68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

25、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)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

26、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”。“”“”“”“”“”“”2016“”深深圳圳建建科科大大楼楼“”实验证明，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

27、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

28、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。 抽取地下水水源热泵，但由于技术限制，全部回灌不易做到，监督实施也比较困难，而且容易造成地下水污染。 在国外目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术，是充分利用浅层地热的最佳技术途径。 目前埋管式地源热泵在欧美国家已得到普遍应用，已被充分证明是成熟可行的技术，在我国，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提出要推广使用地源确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、

29、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。“”101“”102“”地源热泵累计建筑面积应用地源热泵累计建筑面积应用 亿亿M2M220062007200820092010201100.511.522.530.2650.811.392.272.4“”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。

30、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）中中水水回回用用系系统统采采用用膜膜生生物物反反应应器器（MBRMBR）工工艺艺，将将展展馆馆内内盥盥洗洗、冲冲厕厕水水，以以及及区区域域内内初初期期雨雨水水进进行行中中水水工工艺艺处处理理后后制制取取中中水水后后，将将达达到到城城市市污污水水再再生生利利用用杂杂用用水水水水质质标标准准，以以作作为为公用的杂用补充水。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

31、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？2016“”清华节能楼清华节能楼示范项目示范项目课下阅读课下阅读“”“”清华节能楼清华节能楼面

32、积面积30003000平，地下平，地下1 1层，地上层，地上4 4层。层。集集中中世世界界上上80%80%节节能能技技术术，包包括括了了对对建建筑筑物物理理环环境境控控制制与与设设施施研研究究( (声声、光光、热热、空空气气质质量量等等) )、建建筑筑材材料料与与构构造造( (窗窗、遮遮阳阳、屋屋顶顶、建建筑筑节节点点、钢钢结结构构等等) )、建建筑筑环环境境控控制制系系统统的的研研究究( (高高效效能能源源系系统统、新新的的采采暖暖通通风风和和空空调调方方式式及及设设备备开开发发等等) )、建建筑筑智智能能化化系系统统研研究等。究等。比比起起普普通通的的建建筑筑，节节能能楼楼全全年年电电耗耗

33、仅仅是是北北京京市市同同类类建建筑筑的的30%30%，降降低低7 7成成，夏夏季季空空调调耗耗能能减减少少9 9成成，冬冬季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

34、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

35、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、自洁净玻璃玻璃幕墙Low-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

36、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，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

37、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

38、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

39、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。 “”景景观观水水体体人人工工湿湿地地：节节能能楼楼入入口口处处有有一一方方水水池池，看看似似与与普普通通的的金金鱼鱼池池无无异异，其其实实它它不不仅仅仅仅用用于于观观赏赏，而而是是一一个个“景景观观水水体体人人工工湿湿地地”复复合合生生态态系系统统。常常规规的的人人工工水水体体由由于于循循环环性性很很差差，再再加加上上雨雨水水含含有有许许多多污污染染物物，景景观观效效果果很很容容易易被被破破坏坏。而而节节能能楼楼采采用用人人工工湿湿地地与与景景观观水水池池串串连连的的方方式式，利

40、利用用人人工工湿湿地地内内的的填填料料、植植物物和和微微生生物物的的共共同同作作用用，对对水水池池的的水水进进行行循循环环处处理理，去去除除水水中中的的有有机机物物、病病原原微微生生物物等等多多种种污污染染物物，使使水水池池能能长长期期保保证证较较好好的的水水质，也减少了维护管理费用。质，也减少了维护管理费用。“”屋屋顶顶种种植植：节节能能楼楼楼楼顶顶的的绿绿化化带带由由9 9块块绿绿地地构构成成，每每一一块块由由一一种种适适应应当当地地气气候候、抗抗逆逆性性强强、观观赏赏价价值值高高的的植植物物组组成成，相相邻邻两两块块为为过过渡渡色色，在在整整体体上上力力求求外外观观和和谐谐统统一一。同同时时，追追求求植植物物景景观观的的季季节节变变化化，达达到到“三三季季有有花花，四四季季有有景景”的的艺艺术术效效果果。种种植植屋屋顶顶采采用用生生态态绿绿化化方方式式，除除了了改改善善楼楼顶顶环环境境、丰丰富富建建筑筑景景观观外外，更更重重要要的的是是具具备备科科学学试试验验的的性性能能，旨旨在在为为屋顶绿化技术的发展提供科学的依据。屋顶绿化技术的发展提供科学的依据。