高舒适度、低能耗绿色建筑设计.doc

高舒适度、低能耗绿色建筑设计主 讲 人：刘先生时 间：2008年11月21日下午地 点：锡华商务酒店第一会议室速记提供：创世德速记（010-89525068）主持人： 我们有请五合国际的刘总为我们讲解生态节能建筑。大家掌声欢迎！刘总： 我觉得有两点是需要提醒大家注意，或者我们应该是比较有共识的，第一无论是任何建筑，目前对于生态节能来讲都是非常重要的一步；第二我们国家的建筑上面的节能环保生态这方面的设计做得很远远不够，所以今天也是耽误大家一下午的时间，听我说一些生态节能方面的东西，也跟大家共同探讨，包括最近也考察了一些项目，也拿出来跟大家共享一下。 前面的这几篇不过多地浪费大家的时间，第一就是中国的能源紧张的问题，能源是一把双刃剑，石油的价格从150美元跌到几十美元，这是美国打的一张牌，下一步还要打减持牌，所以他会用石油、减排来遏制我们的经济发展。但是从另外的角度来讲，无论是节能还是环保，对大家的意义都是非常大的，我们国家也很聪明，我们努力做节能减排，但是我们不承诺京都协议，中国从2004年开始注重到建筑节能，一步一步各种政策出台，包括市场上对建筑也是越来越关注，都是由于这些原因造成的。 另外，还有中国的现状，我们觉得还是以不舒适、能耗高为主的状况，所以希望能在我们的建筑设计、开发中更好地去提高改善我们的产品，还有整个大环境的污染，北京开奥运会，经过一两个月工地停工，有了一些蓝天，但是最近又有一些恢复，我们整个的环境问题还是很恶劣的。 综上所述，简单地回顾一下这几个方面，主要还是想强调建筑生态节能的重要性。 另外，从一些统计数据给大家分析一下可以看到，实际上建筑对于能耗、环境、污染物排放的影响是非常巨大的，在我们常规的概念里，大家都会觉得工业在这方面的负贡献是非常大的，统计下来不是这样的，我拿的是美国的统计数据，大家可以看到，纯净水的使用占12%，二氧化碳的排放量占了39%，废水的排放占了65%，电力的使用占了71%，这是美国的比例，我想中国来说应该是更高的。 这是几个细分的方面，第一就是电力的使用，这个电力仅仅是指电这一个方面，而且仅仅是运行过程当中的消耗，工业仅占了27%，大家可以看到建筑的能耗有多大；第二是整个能源的消耗，不单单包括电力，同时也包括一些燃油、燃气等等，整个建筑占了39%的比例，工业只占了29%；下面是对一些资源的占有，能源的消耗、电力、二氧化碳的排放，还有一些一次性的材料占了30%等等一系列的数据，展示给大家还是提醒一下整个建筑有很大的问题，包括17%的纯净水的使用等等。底下是我从美国能源部的网站上看到，大家可以看到能源和原材料的使用占了40%，在中国是占到45%。 另外，从另一方面来讲，如果我们发展绿色建筑、节能建筑能带来什么样的好处？美国绿色能源网站有一个简单的统计，第一可以降低建筑运行能耗的89%，第二会增加建筑的价值7.5%，第三可以增长6.6%的投资回报率。这是很明显的例子，在北京我相信大家都会听说过北京锋尚这个项目，是一个住宅项目，但是它是几年前的，是高舒适度的一个节能项目，北京使馆区的人都会在这边住，楼盘的租金是紧捱着它的楼盘的两倍，可以看到对于建筑价值的提升。另外从大的方面，给大家分析一下，我们一直说建筑节能，整个的建筑节能分了这样四个阶段，随着我们对于节能的意识或者节能的认识不同，每个阶段都有不同的发展。最早是在七十年代，用中文都是一个词：节能。英文最早在七十年代叫“节省”，在七十年代石油危机的时候，大家觉得能源非常贵，会影响我们的生活，所以直接卡掉需求，比如我一天可能要花十块钱才能过得比较舒服，节省的意思就是把我的需求减少到只花五块钱，保持温饱就可以了；第二个阶段是“能量的保持”，从第二个阶段开始，大家才真正意识到节能应该往哪个方向去走，这个意思就是我们努力去减少建筑自身的能耗，我不以卡我的需求为代价，而是我满足同样需求的前提下，付出更小的能源消耗为代价；第三个阶段是“提高能源的利用效率”，从自然界获取化石燃料，每公斤里面的能源能有多大效率的利用；到了二十一世纪，包括全球都在讲可持续发展的社会，无论是循环经济也好，可持续发展的社会也好，提的都是这个意思，我们如何维持整个全球能源的可持续发展，虽然石油价格涨涨落落，但是石油整个存储量就是能保证这么多年的使用，所以我们要研究如何节约利用能源。发达国家是在从第三个阶段，到第四个阶段能源的可持续发展为典型，而我们国家现在的节能工作应该是后三个阶段的混合体，因为第一个阶段大家冬天没有采暖已经很少了，但是我们的节能工作还是比较落后，应该是后三个阶段的混合体。 所以为什么讲节能的含义呢？通过这一点也是想让大家看到我们目前的建筑节能水平相对落后，第二我们今后的建筑节能无论是设计也好、发展也好、产品也好，应该往哪个方面去发展，所以虽然都是节能，但是每个阶段代表的含义是不一样的。 五合国际一直在推广各种节能技术，我们的合作伙伴是德国的TRANS SOLAR公司，一会儿我会给大家做一些案例分析，这是他们做的一些图片。 比较著名的是我们一起做的MOMA三期，也是被评为十大建筑奇迹之一的项目，它的能源方案是我们一起做的，这是当时作的50年地缘热泵的模拟，当时也是全亚洲最大的地缘热泵的项目。 一个是Sobek，一半办公、一半别墅性质的项目，是零能耗、零排放、零污染的项目，这样项目从建筑的设计包括从建材的选择，完全是我们做的，大家可以看到整个的建筑是纯玻璃的建筑，这样的玻璃建筑是一个节能的建筑吗？实际上这种玻璃也得益于技术水平的发展，这种玻璃是三层双Lowe的，它的保温性能可以达到0.8几，当然玻璃的造价比较高了，它所追求的是全环保，整个的建筑结构是钢结构，建筑现场没有砂浆、抹灰，到了这个建筑的建筑寿命的时候，90%的材料都可以回收，可以进入到下一个项目中去。它可以降低本身的能耗，由太阳能和地缘热泵来达到零能耗的水平。 同时，它还做了很多的被动式节能设计，主动避免去消耗能源，包括利用地下的蓄热装置，白天蓄热，晚上来用，夏天蓄热，冬天来用。同时也用了这种全面的自控系统，达到主动模式和被动模式的转换。这也成为了在斯图加特当地非常著名的一个建筑。 德国是比较冷的，整个建筑的钢结构和玻璃带来的问题就是热稳定性和热桥问题，当时设计图纸的时候，整个建筑的所有断桥处理都是非常精细，包括一些楼梯的设计。所有的开窗都是通过电动开关控制的。 这是它的工作原理，大家可以看到一些设计的显示，上面是光伏电池的发电板，外面是可以调的发电板，内部采用的最新式的辐射采暖的系统，能源系统用的是地缘热泵，升温降温系统都是通过山体下面的地下隧道进行预冷预热的。 它为什么做了非常多的被动式的节能呢？大家通过这张图片就可以看到，这里画了两种工况，阳光很强烈，外面的温度32度，这时候它会有自动的光温控制元件，探测外部的环境，这时候会自动放下窗帘，降低能耗，开启内部的空调系统、新风系统，整个建筑被封闭起来，通过人工消耗能源的方式，维持室内的舒适度。到了晚上或者过渡季阳光不是很强的时候，遮阳卷帘就会收起来，整个窗都是由自动开窗器控制的，由自控系统把窗自动打开，内部的一些自然通风通道也会自然打开， 建筑内部你看不到空调的风口就是一个混凝土楼板，我们不做吊顶，都做到地板的架空层里面，这样它可以对这个建筑夏天制冷冬天制暖，我后面会解释一下它的舒适度为什么高，这个也是最近一、二十年在欧洲发展起来的技术。 像罗氏制药在每个国家几乎都有它的总部园区，这个是它采用的第二个这样节能系统的项目。 这个也是获了上海市节能示范奖项，上海塔格办公楼，也是一个生态办公楼。这是当时的图纸和一些施工照片。 这个是合肥大剧院，建筑设计是上海的事务所做的设计，这个建筑还是或多或少受到了国家大剧院的影响，无论是建筑物的外形还是建筑的形式，国家大剧院由于建筑的巨大，整个建筑的运行费用和维护费用也是非常高的，每年是八千万到一个亿，所以合肥市政府也担心这个建筑盖了以后经营不起。所以最后是招标，我们公司给了做了一个方案，我们把水源热泵利用起来，我们最后做的结果是整个设备的投资得到降低，建筑运行的能耗也得到了大幅度的降低，有一个比较有特点的结合。 这个项目当时做的时候，国家的公建节能规范没有颁布，后来颁布以后我们对比了一下规范，大概比国家公建功能规范的要求还要节约10%的水平，基本是这样的水平，现在已经基本封顶了。 还有中国有最大室内中庭的酒店，主要有十一项技术，因为大家看到又是一个玻璃的建筑，有的时候是没有办法的，业主也是要追求这种外形，这是一个双层呼吸式的玻璃幕墙，能够大幅削减能源消耗，因为高层建筑如果没有幕墙的话，是很难实现的。 （PPT）这是深圳的招商旗舰，这个建筑用了很多被动式节能设计，并没有采用很多很昂贵的技术，这个建筑看起来里面有点像纯玻璃，其实是有墙有面，保证了比较好的节能，这个建筑无论是从外表，还是建筑的三角形态，包括大家可以看到每一个立面都是不一样的，这都是跟生态节能设计有关的。包括我们在西向立面设置了空中花园，可以有效地组合外界的缓冲区，东南向我们没有设计任何遮阳的设施，可以看到是非常整洁的立面。另外一个立面我们设置了一些固定遮阳的设施，保证整个建筑能耗水平的降低。 还有盾安集团的总部大厦，四川亨德的总部大厦。 （PPT）这是清华的节能楼，因为整个建筑是意大利人设计的，是意大利人捐助的项目，内部非常核心的辐射吊顶是我们做的技术监理。后面是住宅项目，我一会儿也会给大家做一个案例分析，包括当时设计的一些分析。后面是一些高层节能住宅的项目，包括杭州中北的花园二期。还有南京锋尚，这个项目是北京锋尚的升级产品，最高端的独栋是做到了零能耗的水平，首先是一个有机的设计，第二确保建筑自身的低能耗，同时对太阳辐射进行控制，选择一些可再生的能源，包括地缘热泵、太阳能等等，实现了全年在采暖、制冷、提供新风这三个方面的能耗达到零能耗的水平。后面是这个项目开盘时售楼处的一些现场照片。 当时照的时候是售楼处，示意性地展示了一些，而这些不能满足售楼处的需求，包括可调试的外遮阳，从里往外看可以形成一定的效果，同时在下部支起来，可以保证一些很少的可见光进来。虽然有铝合金的遮阳窗帘，通过内部孔洞的设计，可以保证遮掩的同时又有可见光进来，避免了你在遮掩的同时开灯，消耗电力。 前面简单过了一些案例和项目，具体到绿色节能建筑，我觉得一定会有一个比较核心的目标，所以我们设定的一个核心的目标，达到高舒适度、低能耗、环保的产品。根据这三个目标，一定会有建筑的核心方向，包括了恒温恒湿、安防等设计都要在里面。包括通过什么样的手段去实现，我觉得首先这种建筑一定是精心设计、整合各种技术的，而不仅仅是寻求卖点，比如我采用了多么好的窗，这是我的卖点，而是应该通过核心品质取得市场的认可，比如2006年国家公布了绿色建筑认证，包括国际上一些这方面的东西，通过认证取得认可。同时也可以申请政策的一些奖项，实现政策的回报等等。 还有写字楼的生态高科技发展趋势，提高员工的工作效率，国外有这样的一个对比，这个圆饼是一个100%，这2%是这栋建筑在建造时候的投资，只占2%；6%是整栋大厦在运营从盖好开始到这个大厦生命终结需要消耗的能源费用和维护费用，另外92%是人力运行的成本，所以办公楼是给人用的，它创造了非常舒适的环境。我后面会给大家介绍一个墨尔本的二号市政大厅，大家就可以看到这种节能建筑对员工工作效率的提高作用。 刚才谈到了舒适度，要从四个方面来解决，舒适度是什么样的定义呢？这是一个典型的舒适度的定义：温度1826度，湿度3565%，风速小于0.2m/秒，无副作用冷热辐射面的形成，室内空气中各污染物浓度不大于健康限值，不小于40M3/h.p的新鲜空气，没有噪声干扰，适宜的自然或人工照度。 这是瑞典在全世界的一个统计，这里有几条曲线，一方面纵轴是不满意度人员的统计，一般我们在讨论建筑舒适不舒适的时候，用不满意人群的指数来判定它，横轴室内舒适度，大家可以看到，常规在20几度的时候，这是属于自然舒适区域，没有空调采暖的时候，人会觉得很舒服。这条曲线是我们传统的中央空调的不满意度人数的曲线，在这个范围还不如没有舒服，因为它是要靠吹风实现的，为什么要靠空气调节？靠空气的运动调节室内的运动，坐在风口近的地方，冬天觉得热，夏天觉得冷，所以不满意人群永远是接近五分之一的水平。 这条曲线就是我刚才说的几栋高舒适度节能建筑采用的辐射采暖系统，在2226摄氏度的时候，基本只有34%的人不太满意，基本26%的人比较满意，这是瑞典的一位教授在全世界调查的结果，大家可以看到在这里舒适度的差异。 （PPT）还有通风方式的变化。这张图是一种传统的混风的通风方式，比如这个系统会有一部分新鲜空气，还有很大量的回风，跟新鲜空气混合以后，经过空调系统混合以后回到室内，清洁的效率很低，很多的室内空气会随着回风再次回到室内，如果室内有十个SARS病毒的话，通过混合才能去掉2到3个。而现在是置换性的新风设置，室外的新鲜空气经过空调机组处理以后，通过加湿、降温、除毒的处理以后送到室内，由于室内的空气比较热，它会瘀积在室内的下部，在我们人员的活动区域里面始终会保持很新鲜的空气，虽然人员的活动，逐渐挤压到室内的上部，没有混合，只有置换，人用的始终是新风。 由于人站在这里，就会加热周围的空气，逐步往上爬，带动人体排放的汗味，其他地方的新风就会排过来，这就是新风系统带来的舒适，它的效率也是非常高的。通过这样一次循环，可以达到8090%的清洁。 另外还有低能耗的标准，我们刚才说的三个核心之二，北京市要达到65%，中国大部分地区要达到50%，但是中国的节能规范都是处在节能升级的过程中，从最早的35%到国家的50%，到有一些地区的65%，我相信在“十一五”阶段，肯定全国范围内要上升到65%，对比一下中国和德国的节能规范，按照中国节能的说法，大概要7075%的时候，才会达到比较高水平的阶段。所以我们做建筑设计、开发产品的时候，如果仅盯着国家规范的话，势必比国家规范还要低，因为国家规范不断在升级，所以建议大家把节能做得好一些。充分利用可再生能源，降低能源的消耗。 二、设计理念 充分利用被动式节能先进理念，同时成体系有针对地应用科技取得高舒适与低能耗。 每个地区都有每个地区的特点，如果能够利用建筑形式把室外的环境导入室内的话，不需要消耗能耗就可以维持室内的舒适度，实现零能耗。我们做建筑设计就应该充分利用建筑的气侯特点，在这种前提下，毕竟中国的地非常大，很少有地方一年四季如春，我们不可能避免去采用这种主动的供暖空调系统，维持室内的舒适度，所以充分利用被动式节能的先进理念，再充分利用这样技术达到高舒适度、低能耗。 相对理论一点的就是我们会有一个很系统的设计程序，首先就是地域相关和功能决定性。中国有这么多的气候带，我们做这种建筑，建筑的环境我们是要保证的，这是共同的目的。但是针对这个不同的目的在不同的气候带，我们可能会采用不同的手段，设计不同的建筑形式，我们古代的建筑，无论是南方还是北方，建筑的风格是不一样的。比如南方很多地方是阁楼、架空，会实现非常好的通风、除湿的作用，而北方都是小窗户，这都是符合气候特点的表现。 另外，什么是功能决定性呢？不同功能的建筑有不同节能的手段，刚才给大家介绍的合肥的大剧院，最早我们给甲方提出来做冰制冷的时候，之前的设计院就置疑，说上海的很多建筑用这种方法都失败了，但是那种建筑是商场、办公楼，但是合肥大剧院是间歇使用的，有充分的时间利用低谷电价制冰，在高峰的时候用冰制冷，达到一个很好的节能效率，这是跟建筑的功能有很大的关系。 另外，它是一个多专业的整合。谈到节能，传统的概念就是建筑师的事，其实这是一个多专业的事情，对于我们利用这种整合设计理念，把这种生态节能放在中间，并不是说它是最重要的，最重要还是结构工程师和建筑工程师，把这些联合起来做一个综合化的设计。 第三是全方位技术手段的结合，不是单独采用了多么好的玻璃，或者是一个断桥的窗就可以达到节能的目的，一定是从建筑的规划、建筑单体的解决方案开始，然后才是外维护结构的系统设计，可再生能源的利用，低噪声等等，全方位的技术解决，而且要整合在一起，有的时候如果整合不好的话，会适得其反。所以一定是成系统、有针对，技术的应用不是目的，我们的目的第一是达到室内的舒适度，给人创造一个健康、舒适的室内居住、停留的场所和环境；第二是在这个基础上，能够尽量节能，比如说现在有一些楼盘，应用了什么技术，你一进了售楼处，把所有的部品都摆过来，介绍这个部品是什么样的，那个部品是什么样的，这个楼盘用了11项技术，那个楼盘用了12项技术，但是这些技术有没有经过很好的整合？如果没有进行很好的整合，可能带来的是其他方面能耗的增加。所以目的不是拼比技术，不在于技术的高低多少，而在于能否达到我们的节能目的。所以要避免技术攀比的风气。同时，避免短板效应，有的时候建筑的方面的节能水平均衡发展，而不是某一块板突出，也不会带来容量的总体增加。 由于全新的生态技术的复杂性和要求比较高，我们要用新的设计工具和设计软件、设计思路去解决它，我们会引用世界上最先进的流体力学的模拟软件，对整个项目进行模拟，我后面会有一个项目的模拟介绍和设计，回头给大家做一个介绍。 因为毕竟我们做的东西还是建筑，建筑既是工程又是艺术，毕竟是建筑艺术和建筑技术的融合，这个项目刚才给大家简单介绍了一下，就是深圳的蓝牙水晶，但是比较遗憾的是由于甲方资金的原因，这个项目到现在还没有动。刚才大家看的时候我就听到了一些声音，这有一个很巨大的悬飘，这个建筑这么一大块空场的场合，并不是为了吸引人的眼球，这两个建筑已经不可能拉得更开，由于各种规划用地的限制，而如果这个建筑直接落地的话，这两栋建筑之间的缝会很窄，我们也是通过流体力学软件的模拟计算，大家知道深圳经常刮大风，纽约时代广场的“广场风”，就是高大建筑的夹缝产生非常高的风速，纽约时代的广场风吹倒了一个老太太，老太太摔倒了，赔偿了两千万美金，听起来是有点耸人听闻，但是确实对人的健康产生了影响。所以由于我们有这方面的专业知识，如果建筑这个位置彻底落下来的话，很有风险，通过模拟计算，这个风速会拉开得很大，如果把这个体量做小，满足不了甲方的容积率要求。所以大家最后一起想办法，在这个地方拉一个开口，建筑下面形成一个开阔的广场，在人行走的区域有效地消除了广场风，风速被有效降低。 另外，我们德国的合作伙伴提出的是一种外形的加两跳，整个受力的是这个结构，这面悬飘的楼板都是架在这个上面的，这就是各个专业结合在一起的一个综合解决问题的案例。所以我们在保证建筑节能、建筑安全性的同时，达到一个很漂亮的建筑造型，是一个建筑艺术与建筑技术比较好的融合。 另外，国家也一直在提倡舒适和节约社会，所以我们觉得舒适和节约是需要平衡的，而且建设部部长在前一段的谈话当中也提到，中国未来的发展方向就是紧凑型、节约型的简朴社会，为什么建设部出了一个90/70的政策？都是要对整个社会有一个约束。 这就是豪华建筑区域，可能提供很佳的质量，但是环境负荷非常大，提供的建筑环境非常差，同样带来了非常大的环境负荷。这是绿色节能建筑，它所带来的环境负荷很小，但是提供了很高的建筑质量。所以我们应该追求提供相对好的建筑质量，带来的环境负荷比较低。这是我们做绿色建筑应该追求的方向。 下面，拿几个世界上比较著名的生态平衡的案例给大家做一些介绍。 这是德国的波思邮政总部大厦，这是我们德国的合作伙伴完成的，这个大厦是160米高，在德国也是非常著名的节能大厦，我昨天去上海罗氏开会的时候，也跟德国人提起了这个建筑。 这个大厦也是一个幕墙建筑，没有办法，因为幕墙建筑在全世界太流行了，这是入门的照片，这个大厦也是一个双层的玻璃幕墙，这是玻璃幕墙的一些细节特点，首先是建筑能量活性基础系统，这个大厦有很大一部分区域直接利用地下的活性能量基础，通过循环媒质，直接对建筑制冷，不需要开启其他的空调设施。 采用了天棚辐射制冷采暖系统，置换式新风系统与分散式外墙新风装置，同时也利用了一部分太阳光能发电。 这是内部的一些照片，这是当时的一些设计图纸。这个大厦当时比较高，第二它用的是双层幕墙，必须要做全面的模拟计算分析，双层幕墙是一把双刃剑，我也知道很多的失败案例，在德国一个非常著名的建筑师，在瑞士做了双层幕墙的建筑，后来测温下来，这个墙在夏天可以达到70度，因为这里没有通风性能，就像汽车一样，你夏天的时候，进去的时候肯定有六、七十度，所以做了建筑的幕墙，反而导致了建筑的高能耗，你做了单层的幕墙，室外不过是三、四十度，给室内的二十几度交换也比这个节能。 所以想要说明的问题是什么呢？双层幕墙的建筑一定要非常注意双层的空气循环，所以为什么叫呼吸式双层幕墙呢？如果有很好的呼吸，被中间的遮掩帘挡住，所以先是由外部的风速转换到外部立面，再转换到每一个通风单元的墙体，来保证双层幕墙的成功。 （PPT）这个就是幕墙的结点，这是双层幕墙，这个就是外遮阳，由于建筑非常高，如果不是双层幕墙，很难设置遮阳设施，而遮阳在国外是普遍采用的设施，但是在国内的建筑通常被忽略掉，国内有遮阳的设施非常少，都是老百姓自己在窗户上搭一个杆，搭一块布，都是自己这样去做。幕墙的这个位置就是用于通风、空气循环带走热量的。同时内部采用的是这种辐射式制冷的方式。 这是这栋大厦双层幕墙的实拍照片，采用的是宽通道的，下面就是通风口，包括这个幕墙建筑有一个有效的通风。 这是一个特写的照片，内部就是循环通道，把这些管道铺设在混凝土内部，消除了整个屋里都是风口，同时消除了吹风人不舒服，很多办公室的通风口被员工用纸盖掉，因为冷风吹下来很难受。 （PPT）这是当时的现场照片，实现这种辐射的制冷。可以看到所有的管线都是铺在下面的，上面就是辐射的吊顶。这个建筑还做了喷洒，铺在建筑的地板里面，这块有一块特殊的橡胶放火材料，在国内做项目可能要特殊的经过消防局的性能化实验才能实施。这是分散式的幕墙取风系统，等于是分两层的，其中一层是为了通风，还有一层是提供新风，这个办公室在部分运转的时候，没有必要把正层的空调箱开起来，哪个局部有人，就开哪个局部的通风口，降低了整个建筑的能耗。 （PPT）这个是它顶部的照片，在顶部设置了一些同样能光伏发电的装置，这个项目是德国邮政总部大厦。 墨尔本市政2号大楼，我当年也有幸参与了这个项目，我当时是在澳洲的一个公司，我觉得这个建筑做得比德国那个建筑还要好，这是当时的效果图，它的四个立面都不一样，这个立面用的全都是那种木材的长条板，整个的建筑立面都是木材形成的自然的建筑元素。这是当时施工到一半拍的照片。 这个是它采用的所有系统的原理图，大家可以看到上面有一个风力发电的装置，第一是靠风力发电，第二它巧妙地跟排风结合起来，红的线都是排风，排风排出去也会加快风的旋转。上面铺设了一些光伏发电板，通风很大的情况下，都是可以依靠自然通风来解决的。后面大家看立面图可以看到两面的颜色是不一样的，后面非常好的结合了通风通道，下面采用了喷洒式的制冷方式，墨尔本很多时候干燥一些，把水喷出来的时候，就蒸发了，带走很多的热量。这个建筑折算过来达到了120的新风量，它所带来的能耗没有增加很多。 另外，这些节能建筑都采用了最舒适的辐射系统，不是说每一个节能建筑都要采用这样的系统，但是我举的几个例子，都是要追求最顶级的舒适度，所以他们都采用了这种辐射系统。在另外一个面使用的是垂直的绿化墙，阳台的侧面有墙，墙的侧面种满了植物。 大家可以看到这边图的颜色，这两个立面一个是东立面，一个是西立面，这面的颜色相对淡一些，这面的颜色相对深一些。这面正好是上面宽、下面窄，这面的立面就是这一侧。这面是排风的一侧，风在每层汇集起来，通过自然的热压往上排，越往上排风量越大。这面是取风侧，避免空气被太阳直射，建筑的造型正好是上面窄、下面宽，形成了这样的方式。 内部的系统是采用了波浪式的方式也是辐射的吊顶，污浊的空气是通过上面排走的，这是制冷的工况，这是采暖的工况。同时它还采用了水平的反光板，由于这一侧设置了阳台，阳台设置了遮阳，又设置了垂直的绿墙，所以设置了水平的反光板，增加了采光，避免了建筑窗户水平的开启。 而且大家可以看到遮阳的设置也是采用了不同的方式，最后他们采用了从下往上的遮阳方式，这边的阳光在人的活动区域被挡在下面，这个反光板又起到了遮阳的作用，又增加了日照，如果遮阳帘从上面放下来，就需要放到最上面，我们常规的习惯都是从上往下，而这种方式是从下往上，只把这个区域遮住，其他的区域还可以进行自然采光。 另外就是通过蒸发式的制冷，在这里设置了一些喷水的喷头，水可以很细的颗粒雾化进去，虽然蒸发就可以把室外的新风温度有效降低，在很多季节不需要对新风进行处理，送到室内，在盛夏的时候，可以把新风进行预降温，所以节能的效率非常高。 澳洲的绿色评估标准是绿色之星，这个建筑是超五星，整个建筑的基本投资是29.9百万，这是基础投资，节能装置是11.3百万，大家可以看到这个比例关系还是比较大的，但是它带来了非常多的好处，同时它还做了雨水搜集、绿色种植屋面等等。它所带来的效果是能源环境的节省，减少了电力消耗，这个建筑还是常规地可以达到澳大利亚的绿色之星评估的四星建筑，已经是一个很节能的建筑了，比那种建筑要削减了85%的电力消耗，同时燃气的消耗削减了87%，排放量是削减了13%，水的使用削减了72%。投入的是比较大的，接近30个百万，有将近三分之一，又额外增加了三分之一投入到节能环保方面，带来的收效是很大的。同时它可以增加员工的健康程度、工作的开心程度。这个不是能源这一块的，而是通过对环境舒适的改善，达到这样的水平。统计下来，这个大楼的缺勤率，因为这个是市政大厅2号，它的缺勤率比市政1号大厅的缺勤率少了14%，这是可以统计下来的。 算全部的投资回报期，大概是十年，能够把多投入的三分之一一千多万奥元全部收回来，从经济学家的角度十年的投资可能不值得干，如果从环保节能全部加起来的社会角度来讲是非常值得的，因为建筑的寿命是50年，你如果比设备的寿命，你投资回收以后还有五年的赚钱时间，所以整个的投资回收期十年是完全可以接受的。 下面再给大家介绍一个小区，这个小区在瑞典的马尔默，因为有一期世界建筑业介绍了这个小区的旋转大厦，大家对这个城市可能有所了解，北欧很多城市都被评为绿色可持续发展的城市，而这个地方叫“明日之城，是马尔默”。这边是哥本哈根，建了一个跨海大桥连过来，这边是（马儿么），有一个地方叫西港，做了一个可持续的探讨和开发，当时是2004年盖好的，但是现在还在持续地建，我这次去参观还有很多的工作在做。所以这一块叫西港，之前的名字是叫明日之城。 第一它是百分之百的可再生能源，没有利用任何的化石能源，是如何达到的呢？通过生物质能的发电，因为靠海有很大的风，80米直径的涡轮发电，还有水源热泵、太阳能发电系统，来维持它的整个系统。他们当时定的目标是在全区内均衡下来要达到105度电/平米/每年，这是很高的水平了，一般来说中国的建筑，比如国内的建筑平均下来也是这样数，为什么呢？因为建筑的品质比较低，比如有很多的建筑夏天根本不开空调，建筑内部没有电梯、没有照明，而在美国一个区域大概400度电/平米/每年，另外最大化循环使用，还做了雨水搜集、垃圾的集中运输系统，还有生物的多样化利用等等。 这是非常大的生物发电场，用的是小的锯末块、柴禾，因为这种东西一两年就会再生，因为燃烧了排放出去，又被植物吸收了，长出来，再拿去烧，这么大的一个电力厂只有八个人在上班，自动化率非常高。 这个就是当地一个非常高的标志性建筑物旋转大厦，有200多米高，是瑞典比较著名的一个建筑。 这是它的底盘，也是被水环绕起来，这些景观水都是雨水回收，废水再处理之后的水，这是这栋大厦的入口。 可以看到这个草坪跟欧洲常规的草坪是不一样的，欧洲的草坪一般都非常整洁，无论是郊区的还是市区的，而这里的草坪是这样的，要维护生物的多样性，边上就是一条小河，有芦苇、有草，并不是追求传统的欧洲风格，冬天、夏天都是常绿的、剪得整整齐齐的，也是维护生物多样性的一种方法。这是一个小水沟，弯弯曲曲延伸到很多地方，这就是雨水搜集，有些地方故意做了很巨大的工业化的管道，这是搜集水的雨沟，汇集到这个池子里面，有很多雨水处理池，经过循环处理，运到其他的地方。 （PPT）这块是什么呢？这是小区的区域垃圾处理系统，是真空自动运输的，不同的管道，写着告诉你这应该仍什么垃圾，它是真空管道，这是下面或者底下的处理区，比如绿色的垃圾通过管道到一个区，纸的垃圾到一个区，很多绿色的垃圾在垃圾回收房里进行发酵，然后直接运走，污染非常少。还有建筑各种各样的遮阳设施，这是上面的太阳能光伏发电板，整个小区对太阳能发电，只是进行了一些尝试的应用，并不是整个建筑都有，这个之所以可以达到百分之百的本地可再生能源，第一是风能，那个大桥边上连着那种80米长的叶轮，一大片，非常壮观。另外就是通过生物质能的发电，后来我又了解，他们的很多设施很有意思，这个架子就是太阳能热水器的加热管道，国内一般都是一大块铺在屋顶上，它做了很多的技术处理。 而这一块整个建筑的遮阳篷就是太阳能光伏发电板。另外一块就是绿色种植屋面，在高纬度地区，不是很追求色彩，这样的建筑都是涂成黑的，因为北欧地区比较冷，黑色比较容易吸收热量。另外可以看到，建筑都做了这样，不但节能，而且舒适度提高得非常高。 （休息十分钟） 前面是总结了整个的设计理念以后，给大家介绍了我认为在世界范围内三个比较有代表性、比较前端、比较有意义的一些项目，其实这些项目可能有的比较尖端，但是也是从这种常规技术到尖端技术都采用的，整个的意义还是比较大。 被动式节能设计的内容，就是不主动消耗能源，去考虑室内的环境，每个地方都有自己的零能耗小时数，怎么通过建筑的设置形式利用这些零能耗的小时数，就是被动式节能设计，这个东西会有很多的获益，最主要的就是它用的基本都是低技术，建筑的构造、建筑的形式，资金的投入相对比较少，成本可以承担，较低的运行费用，不需要大量的维修工作等等。 另外它会有一个策略，首先是规划和景观上面的设置，建筑本身的节能要做好，从维护的本身是高能耗的话，很难采用被动式的节能设计，通常通过特殊的构造来实现，通过这种辅助的控制系统把主动和被动做一个有效的结合。 先说一下景观和规划，其实我这张图片就已经是一个CFD小区的空气场模拟图，比如这种高的楼放在迎风面的最前端，通过风速的模拟，对小区的风场有一个很有效的改善。我后面再讲这个详细的图，再介绍小区的环境、通风怎么做，包括自然通风、压差的计算等等。 这是我们在武汉做的蟠龙城，游泳池采用的就是一部分蒸发制冷的形式，通过这种绿植对新风的过滤降温以后送到室内，通过室内的设置形成自然新风的通道，达到它的这种水平，还有就是这种自然通风和被动式的采暖，这种被动式的制冷包括自然通风、蒸发制冷、通风蓄冷等等技术。 实际上这是一个理论性的图纸，这是一个太阳烟囱，通过太阳把烟囱晒热了，就可以产生垂拔的热压差，这边有天井一样的东西，实现间接蒸发的制冷，这只是一个理论性的东西，如果所有的建筑都设计成这个样子，就丑得没法要了，所以被动式节能设计就在于如何把这些功能和建筑做一个有效的结合。 这个建筑也不是我们公司做的，但是这个项目非常有意义，这是在西班牙一个项目，建筑性有点像中国的经济适用房，是给没钱人住的房子，建筑做得很普通，没有过多的装饰，是花钱比较少的建筑，但是对于这种比较低档次的建筑，却采用了非常高级的设计手段。越是住这种房子的人越没有钱，你越采用这种被动式的设计才是越合理的。由于西班牙比较靠南，太阳的仰角比较大，通过比较小的檐，冬天阳光可以完全照到室内，阳光照进去有非常好的采光和日照，也有被动式的采暖，墙壁上也设置了反光的设施，也增强了自然采光的因素，同时考虑了很好的室内通风的效果，现场有很多的烟囱，这边抵挡的项目是装不起壁炉的，这里做的是加强室内自然通风的垂拔，做的一个巧妙的处理。到了夏天的时间，阳光是照不到室内的，窗帘和树叶可以对窗户做一个遮挡。 这是我们公司做的项目，是成都蓝光国际的总部大厦，因为种种原因，现在有一些搁置。这个项目可以看一下，做得还是比较夸张的，整个建筑是通过这种旋转形成的，第一次拿到这个建筑，大家都会有疑问？这么枝枝杈杈的建筑会节能吗？我给大家分析一下，就可以看出它的体型系数并不差，每个杈切下来，都是长方形的办公楼，而中间这一块的区域暴露面很少，按相同的建筑面积画一个正方块，体形系数肯定比那个差，每一个杈的进深都非常小，而且每一个杈两边都有窗，能够形成有效的通风，我能够通过局部牺牲我的体形系数，在这种情况下增强我的自然通风和自然采光，可以形成一个非常好的效果，整个建筑的节能设计已经体现出来了。 另外，因为成都的阳光不是很强烈，日照时间并不长，我们没有过分强调遮阳，只是在局部做了一些遮阳，起到一定的作用，这是遮阳的分析，同时我们这个建筑中间做了一个很大的天井，上面采用了遮阳，不像这个酒店的天井这么不舒适，可以把强烈的阳光辐射挡住，让凉爽的空气进来，热的空气出去。同时这个建筑也利用了夜间蓄冷的技术，由于是办公楼，设备、人员比较多，怎么办呢？我们在夜间的时候，这种窗是可以打开的，上部的通风窗打开，夜间不断有冷空气进来，存在建筑的楼板、家具、墙里面，第二天早上把窗户关闭，至少可以少开两个小时的制冷设备。包括遮阳有不同的形式，上部反光，下部遮阳的方式，这都是可以进行调节的窗帘。 前面是办公楼的被动式设计，下面是一个别墅，这是刚才介绍的这一点，这边是西边做了一个很大的防晒墙，第一个功能外面是一条小区道路，通过防晒道路，可以保证小区的私密性，第二可以有效阻挡太阳的辐射，第三它就是那个烟囱，加强室内的通风，结合了建筑的造型，比较漂亮，又有一定的功能性。 同时也做了这种被动式的太阳能应用，这一块就是刚才游泳池挑檐的位置，夏天阳光是照不进去的，做了很有效的遮阳，冬天的阳光是完全可以照射到室内的，又不影响冬天的采暖，我刚才指的那一块区域是一个家庭室的上部的卧室，在冬季阳光非常好的时候，不需要采暖，室内非常舒服。同时这个区域的外面就是游泳池，夏天不希望开空调的时候，通过加强的自然通风，就可以把游泳池表面的凉爽的风吸进来，对自然通风的良好性有一定的增强。就是比较巧妙、完美地结合建筑的功能而实现的。 先进的设计手段和工具。 现在很多大的设计院都可以用这种手段，最早应用在航天飞行器的设计方面，我们把它应用在住宅和办公项目里，这是一个住宅项目，济南太阳城。整个的立面比较简洁、整齐，甲方也道听途说了很多的节能系统，采用了这样一些技术，主要是外墙外保温、干挂、双层Lowe等一系列的技术，把整个建筑在计算机内部建模进行分析，这是济南地区的气候分析，是全年每一小时的分析。 这个方框里面就是零能耗的区域，这是挑出的其中的一个模，所有的边界条件输入到计算机内部，这个是整个整间客厅温度场的计算，通过色条对比，温度基本都在26度，说明这个系统可以很好地保持它的舒适度。 这是对各个表面温度的计算，看看有没有很糟糕的温度。这个是人体真实感觉的温度，有的时候人体的舒适不完全取决于室内的温度，而是可以感受到的温度。这是室内空气流速的模