节能建筑概述课件.ppt
.,节能建筑概述,.,节能建筑的前提节能建筑设计的三要素满足夏季节能致凉的节能设计节能建筑与太阳能应用建筑的自然通风建筑遮阳案例分析小师实践录,目录,目录,.,一 节能建筑成功的前提 ,.,一 节能建筑成功前提,1 绝热的外壳: 保温、隔热、密闭遮阳2 足够的集热面： 向阳、间距、无遮挡、南广场、南水面3 尽量多储热物： 数量、位置、材料、直接得热4 良好的自然通风： 穿堂风、诱导通风、流线与通风率5 有效的致凉蓄冷体系： 地面层蓄放热、相变材料、掩土,.,.,二 节能建筑设计三要素 ,.,二 节能建筑设计三要素,1 采集 南向敞开度： 无不良遮挡 加大日照面积： 增加日照面积和采热量 墙面平直： 避免不必要的凹凸 建筑朝向正确： 争取好朝向 被动式太阳能集 热方式： 直接受益式、蓄热墙式、 对流环路式、附加日光间 外墙吸热性能： 材料和位置 调整窗墙比： 根据使用情况和立面需 要外墙面色彩与质地、 浅深色的季节对应策略 加强间接日照： 反射阳光 有组织的天窗： 位置、遮阳，顶部是阳 光辐射最大立面,内容：采集、保存、利用,.,二 节能建筑设计三要素,2 保存 延长流失时间：尽量延缓能量流失速度 保持条件稳定：舒适环境要求温度在一定时段的相对稳定或呈渐变过程。 多次分级利用：能量方式、流失途径、多次反复应用 提高能量质量：温度分布均匀、热辐射均匀 温度分区法 围合法 半封闭法 “三明治”法 立体划分法 体型控制 外墙长度 体型系数： 被围合的建筑物室内单位体积所需建筑围护结构的表面面积。,温度分区示意图,.,二 节能建筑设计三要素,3 利用 热滞后散热应用： 与材料的热容量、 导热性及厚度有关。 公式：散热时效(h)=42X厚度(m)X热容度/导热性 辐射源位置和数量：辐射源居中，室内 无遮挡。 方向性与指引问题：热释放的流径应指 向使用空间 可控制系统： 应对使用者的不确定性，通过被动控制使流径可以调控。,时滞,.,三 满足夏季节能致凉的节能设计 ,.,三 满足夏季节能致凉的节能设计,1 原则 夜间降温： 炎热夏季，白天隔绝空气流通，夜间通过天空辐射降温，同时“蓄冷”。 白天少得热：通过遮阳、墙体隔热构造，减少吸热。 蒸发散热： 可以利用绿化，水体蒸发散热，降低室外空气温度。但须考虑室内湿度 的变化。,.,三 满足夏季节能致凉的节能设计,2 致凉节能设计 通风致凉 洞口朝向： 夏季主导风、引风 入室，通过构筑物、 绿化导风。 洞口面积与 比例： 通风优劣取决于出 风口的面积大小。 穿堂风： “覆盖”室内平面， 流经人体高度，低 进高出。 吸风口位置：越低越好。 烟囱效应： 热压作用，空气上 升速度和拔风井高 度差成正比。,烟囱效应图,.,四 节能建筑与太阳能应用 ,.,四 节能建筑与太阳能应用,太阳能光热转换 太阳能光伏转换 被动式太阳能建筑（非用能，全依赖建筑方法，有作为）,难点：太阳能与建筑一体化,.,.,1.量化指标2.建筑要求3.建筑平面,平面朝向：东西15斜面倾角：纬度（1015）（冬寒夏热综合考虑),开敞无遮挡落叶乔木,平直避风,四 节能建筑与太阳能应用,太阳能应用技术条件,.,四 节能建筑与太阳能应用,1 太阳能光热转换,系统图自然循环直接系统自然循环间接系统强制循环直接系统强制循环间接系统集中供热水系统,集热器位置坡屋面集热器布置平屋面集热器布置墙面集热器布置阳台集热器布置凸窗间集热器布置,.,太阳能热水系统整合设计,太阳能热水系统整合设计,.,四 节能建筑与太阳能应用,2 太阳能光伏转换,原理：太阳能电能化学能电 能光能。设备：太阳能电池方阵 蓄电池组 充放电控制器 逆变器 交流配电柜,.,四 节能建筑与太阳能应用,3 被动式太阳能建筑 直接受益式系统,太阳得热采热面尽量正南选用高透射玻璃尽量使阳光直射储热体,储热体与室外隔绝数量材料：高热容,活动保温装置手动于可控系统珠墙方式,.,四 节能建筑与太阳能应用,对流环路式系统,热虹吸 空气集热器 集热面 风口控制：防逆装置 隔热体系,.,四 节能建筑与太阳能应用,.,四 节能建筑与太阳能应用,隔热蓄热墙式系统,特隆布墙 水墙 致凉方式,.,四 节能建筑与太阳能应用,附加日光间,南向缓冲区 透明的围合体 温度保持,.,五 建筑的自然通风 ,.,五 建筑的自然通风,1 建筑风环境 风的形成,高空对流温差局地疾风,海陆风山谷风后院风街巷风中庭风,地形风,.,五 建筑的自然通风,自然通风要素,热压作用风压作用,通风评估,气流路径评估法通风量评估法通风率评估法,.,五 建筑的自然通风,4 高层形体组合的风环境控制5 建筑诱导通风设计技术,.,五 建筑的自然通风,烟囱效应 纯开放空间： 空间比超过3:1 竖井共享空间 楼梯结合空间：竖向贯通,.,六 建筑的自然通风,烟囱效应 双墙空间：超过600mm的夹层,.,六 建筑遮阳 ,.,1 遮阳形式和效果,定义：遮阳是通过建筑手段，运用相应的材料和构成，与日照光线成某一有利角度，遮挡或通过影响室内热性的日照并不减弱采光的手段和措施。 遮阳目的：将夏季灾难性的阳光遮挡住而不致影响冬季的日照。,主要类型窗口遮阳、表皮遮阳、绿化遮阳、互遮阳和自遮阳,六 建筑遮阳,.,（1）窗口遮阳,A.水平遮阳 遮挡高角度太阳辐射，适用于南向立面，可获得7-16%的节能效果。,.,“漂浮屋顶”可以在整栋建筑上运用，达到遮阳效果。它可以保护建筑的核心部分免受热辐射，并使凉爽的微风从底下吹过。,（2）表皮遮阳,.,（3）绿化遮阳,.,（4）建筑互遮阳与自遮阳,.,水平滑动屏风式、天窗式遮阳棚、曲臂遮阳棚和可调节式外遮阳百叶等。,（5）可调节与自动控制遮阳构件,.,遮阳的现状与发展,六 建筑遮阳,（1）建筑工业化要求建筑物简洁，构件少，尤其是居住建筑为了加快施工速度、降低造价，遮阳装置被取消。,（3）遮阳设置不当而造成通风差，夜间辐射少，影响冬季日照等问题。,（2）专业工作者对遮阳降温的认识不足，重视不够，在建筑方案评估和优化中普遍忽略建筑的日照控制问题。,.,遮阳的适用性,六 建筑遮阳,（1）建筑类型的适用性（2）建筑采光面的特征（3）建筑方位的决定性（4）建筑高度的制约性,公共建筑的遮阳措施宜整体考虑，可以引进阳光追踪、温控光控调节等高新技术。居住建筑适用于百叶、自然和延伸等构件的遮阳方式，以利各单元按各自对热的感觉和需求调整遮阳。,与幕墙协调，应考虑金属板的百叶遮阳或可控性遮阳,不同方位立面要求不同的遮阳形式，应全面讨论不同方位的立面设计对室内热环境的影响。,由于受风力影响，居住建筑多以有孔洞的挡板遮阳为主，造价低、效果好、抗风性强；办公建筑以“可控遮阳+双层外壁”系统为主。,.,七 案例分析 ,八 案例分析,.,1、国外典型案例 2、国内典型案例3、著名建筑师作品,.,East gate商业和零售建筑英国蒙特福特大学女王楼德国柏林某办公楼慕尼黑某办公楼清华大学节能示范建筑上海生态建筑示范楼 1）小住宅试验ROOF ROOF 住宅（1984） 2）早期代表作梅纳拉大厦（19891992）,主要案例目录,杨经文,托马斯赫尔佐格（Thomas Herzog ）,1）雷根斯住宅（19771979）2）林茨的会议展览中心（19951998）3）汉诺威26号展厅（1995-1996）,诺曼福斯特（Norman Foster ）,1）法兰克福商业银行（19771979）2）德国国会大厦改建工程（19951999）3）伦敦市政厅(19982002)4）瑞士再保险公司（2004）,伦佐.皮亚诺（Renzo Piano ）芝贝欧文化中心（19911998）,.,思考,务实研究学科联合集成技术经济推广节能意识,.,谢 谢大 家,
