中意清华环境节能楼
清华大学建筑设计院绿色建筑节能楼详细介绍LOW-energy-building
A Low Energy Demo Building
Yingxin ZHU Department of Building Science School of Architecture Tsinghua University Beijing, China
Pressure distribution around the building
9
Shape stabilized phase change material used in rising floor
floor
PCM
Tfloor
Tin without PCM
Tin with PCM Temp Tout Qsolar
1
BACKGROUND: Green Olympic Building Assessment System (GOBAS)
Sponsored by Ministry of Science & Technology (MST) for Olympic 2008
Tsinghua Univ. and other 8 institutes were involved Collaborated with CASBEE (Japan) and LEED(USA) A prototype of Chinese Green Building assessment system Followed-up by another project sponsored by MST Research on the pivotal technologies of green building Assessment system for Green
清华大学超低能耗示范楼课件
材料、产品性能
物业管理人员
建筑使用
业主或使用人员
图1： 影响建筑节能的各个环节
• 显然，决定建筑正常使用所需能量大小的先 天因素是建筑设计、材料设备选择和施工质 量。建筑物的使用和管理那么属于影响建筑 能耗大小的后天因素。也正因此，目前我们 的建筑节能工作主要集中在建筑设计阶段， 从北方的采暖建筑节能设，到南方的空调建 筑节能设计，可以说国家对建筑设计和相关 的材料、产品性能制定了一系列的标准法规， 试图从建筑能耗的 “源头〞进展控制，为
降低建筑实际的运行能耗提供根底。所以设 计阶段对于我们来说是很有必要去很好的掌 握的。
如何使建筑节能
• 建筑节能从设计阶段入手不外乎就是做 好建筑的围护构造保温隔热，夏季减少热吸 收冬季减少热损失从而减少夏季依赖空调的 耗能和冬季采暖的耗能到达节能的效果。从 构造上说就是使围护构造的热阻增大，如运 用保温材料如〔膨胀聚苯板 、挤塑聚苯板、 聚氨酯外墙外保温等 〕，窗户用中空玻璃， 做好门窗的密闭性防止出现热桥和冷桥等。 还要合理的增设一些合理的遮阳构件防止夏 季阳光直接射入建筑内部和增加种植一些适 当的植物对建筑进展遮阳。同时还要组织好 自然通风，通风又分为风压作用下的自然通 风和热压作用下的自然通风。特别在炎热地 区自然通风是非常好的降温手段。
自干净玻璃是利用先进的在线镀
膜技术，在浮法玻璃生产过程中，使 用CVD技术直接在玻璃外表镀上一层 氧化物纳米膜层。膜层与玻璃高温结 合，因此 成为了玻璃的一局部，提高
了玻璃强度，同时使玻璃具有了自洁 功能。
膜层经过太阳光中的紫外线照射 后，能够将有机污染物高效降解为二 氧化碳和水。同时，无机污染物也不 易附着在自干净玻璃外表。
该系统为抛物面碟式双轴跟
环境模拟与污染控制国家重点联合实验室水污染控制实验室-清华大学
岳东北
清华大学
9
15:30-15:45
针对GHG减排的贸易产品碳足迹核算及应用研究――以林产品为例
王震
北京林业大学
10
15:45-16:00
新型碳材料催化剂的制备及其湿式氧化降解有机物的研究
杨少霞
华北电力大学
11
16:00-16:15
强化厌氧消化去除典型药品污染物的调控机制研究
周海东
上海理工大学
2
09:15-09:30
多环芳烃和砷复合污理工大学
3
09:30-09:45
大气颗粒物中棕色碳的表征与来源分析
段菁春
中国环境科学研究院
4
09:45-10:00
城市污水深度处理工艺砂滤过程中微生物对雌激素的去除机理研究
李轶
河海大学
5
10:00-10:15
中国柴油车排放特征测试及其区域控制策略分析
膜-生物反应器中膜过滤作用对多环芳烃强化去除的机理研究
赵文涛
同济大学
10
11:15-11:30
微生物燃料电池电助液膜光催化反应器降解染料废水
钟登杰
重庆理工大学
12:00-13:00
午餐
序号
时间
题目
负责人
单位
2012年度开放课题中期汇报
1
13:30-13:45
北京大气棕色碳的吸光特性与来源解析
李兴华
北京航空航天大学
刘欢
清华大学
6
10:15-10:30
新型污染物-PPCPs污染土壤的源头阻控技术
孙丽娜
沈阳大学
7
10:30-10:45
绿色建筑案例---清华大学超低能耗示范楼
绿色建筑案例---清华大学超低能耗示范楼仿佛是清华建筑馆向东的延展体，超低能耗示范楼紧临建筑馆，地下１层，地上４层。
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”着巨大的可调节遮阳板，由此提醒参观者——它与众不同。
别看示范楼的体量不大，可它是北京市科委重点科研项目，作为２００８年奥运建筑的“前期示范工程”，这座总面积３０００平方米的示范楼集中体现了“科技奥运、绿色奥运”的理念。
同时，该楼还是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台，用于展示、实验和推广各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。
最值得称道的是，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。
平均起来，建筑物全年电耗仅是北京市同类建筑物的３０％，真是一座名副其实的“超级节能楼”。
集中世界上８０％节能技术超低能耗示范楼项目中，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、建筑节点、钢结构等、建筑环境控制系统的研究，高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等、建筑智能化系统研究等。
中国工程院院士、清华大学建筑学院教授江亿说起来很兴奋，“我们把世界上能找得着的、能放到楼里去的最新节能产品、设备以及相关技术都搁进去了。
示范楼囊括了世界上８０％的节能技术、产品，其实就是一个以真实建筑物搭建的节能技术集成平台。
”示范楼集成了国内外科研单位和制造企业的近百项建筑节能和绿色建筑相关的最新技术，中国、美国、德国、日本、丹麦等国家的近５０家企业捐赠了产品。
其中还有近十项产品和技术为国内首次采用。
走进示范楼，节能化、生态化、人性化的设计细节随处可见。
清华大学超低能耗示范楼节能技术
清华大学超低能耗示范楼节能技术（专业版）清华大学超低能耗示范楼是北京市科委科研项目，作为2008 年奥运会办公建筑的“前期示范工程”，旨在通过其体现奥运建筑的“高科技”、“绿色”、“人性化”。
同时，超低能耗示范楼是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台，用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。
在此基础上陆续开展建筑技术科学领域的基础与应用性研究，研究和示范系列的节能、生态、智能技术在办公建筑上的应用。
包括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、建筑节点、钢结构等），建筑环境控制系统的研究（高效能源系统、新的采暖、通风、空调方式及设备开发等），建筑智能化系统研究。
超低能耗楼还将成为展示与宣传各种最新技术的舞台，为技术交流、产研挂钩、知识普及搭建桥梁；成为清华大学与企业界合作开发、展示新产品的平台，以及向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台。
超低能耗示范楼座落于清华大学校园东区，建筑设计如图1 所示，总建筑面积3000m2，地下一层，地上四层。
由办公室、开放式实验室或实验台及相关辅助用房组成。
从建筑全生命周期的观点出发，采用了钢框架结构。
建筑物内部为灵活隔断，空调和强弱电系统为模块化结构，从而可根据不同使用要求极其方便地改变空间布局。
图1 清华大学超低能耗示范楼效果图1 ．围护结构方案超低能耗示范楼外围护结构体系主要示针对对可调控的“智能型”外围护结构进行研究，使其能够自动适应气候条件的变化和室内环境控制要求的变化。
从采光、保温、隔热、通风、太阳能利用等进行综合分析，给出不同环境条件下的推荐形式。
图2 标明了示范楼外各个外立面采用的围护结构方式。
通过围护结构的节能设计，使得冬季建筑物的平均热负荷仅为0.7W/m2，最冷月的平均热负荷也只有2.3 W/m2 , 围护结构的负荷指标远小于常规建筑，如果考虑室内人员灯光和设备等的发热量，基本可实现冬季零采暖能耗。
清华大学建筑设计院绿色建筑节能楼详细介绍LOWenergybuilding
Outdoor air handling Unit (dehumidifier)
30.7 ºC 26.7 g/kg
28.3 ºC 21.5 g/kg
26.8 ºC 16.9 g/kg
26.0 ºC 11.5 g/kg
Exhaust air
35.0 ºC 20.0 g/kg Outdoor air
pivotal technologies of green building
Assessment system for Green Building of Beijing Olympic,
published in Aug. 2003
1
Low Energy Demo (LED) Building
Tsinghua Green Building research center
Office building
School of Architecture
2
facade
PCM heat storage floor
3
Energy performance of fabrics
DeST
Average Heating load in Jan. 2.3W/m2
Cooling load: Average 5.2W/m2, Max. 12.8W/m2
4
Adjustable External Shading
Winter status
View & shading
PV panel
Size of louvers : Length Width Distance between louvers
3.0 m 0.6 m 0.6 m
The horizontal louvers can be controlled independently to meet the different purposes, which including daylight, view and solar energy collection, along vertical direction.
清华大学超低能耗示范楼介绍PPT
回风Tr
18℃ 冷水
送风Ts
补充浓溶液
返回稀溶液
排风 Tex 新风To
温度（℃）
溶液
过程
空气过程
含湿量（kg/kg 干空气）
微型离心式制冷机－用于示范楼部分负荷下COP可达12
第二级叶轮
第一级叶轮
低压缩比的双级开式叶轮
液面
增速齿轮
NART 离心式冷机
蒸发器管群
管群 冷媒入口
平滑管
波纹管
针状散热片铜管
太阳能 空气集热器 自然通风 及采光井
光电玻璃
单元式窄通道 外循环双层皮幕墙
单元式窄通道 内循环双层皮幕墙 真空玻璃
碟式太阳 光收集器
种植屋面
自然通 风烟囱
轻质保温墙体 塑钢保温门窗
生态仓 自洁净玻璃
地下室 太阳光采光
太阳能 夜景照明
人工湿地 景观水体
电动开启扇
中空双玻 电动可调 玻璃幕墙 水平外遮阳
冷凝器传热管
光－热
太阳能空气集热器
可再生 能源利用
光－电
光－光
光电玻璃（并网） 太阳能夜景照明（蓄电）
太能光采光系统 碟式太阳光收集器
太阳光采光
节水技术
自感应洁具 雨水收集 人工湿地景观水池
净水入户
绿化技术
种植屋面 生态仓(室内绿化)
生
硬质聚氨酯发泡保温态改性S NhomakorabeaS防水材料
系
建筑材料
单片EPDM防水卷材
采光井 折光板
通风井 通风烟囱 温度控制
湿度控制
毛细管型辐射吊顶 贯流型干式风机盘管
置换通风 个性化送风
照明系统
供水 回水
辐射 末端
浅谈日照分析在城市规划的应用
浅谈日照分析在城市规划的应用引言目前，日照分析应用于城市规划和建筑设计，虽然仍存在着一些问题，但不可否认的是，日照分析已成为城市规划科学发展观的重要体现。
城市规划不仅是现代城市规划理论和建筑设计理论的进步，同时也是基于“以人为本”理念的城市规划和建筑设计实践，需要在不断的应用和实践中进一步完善和发展。
？一、日照分析测量？1、范围？日照分析测量主要包括主体建筑物和客体建筑物的平面位置、屋顶平面图，以及影响客体建筑物采光的立面图、各层平面图，确定这些内容，可以减少很多的不必要的劳动。
在日照分析测量过程中，为使获取的数据更有针对性，同时又能够保证作业效率，应掌握以下基本要求：对于客体建筑物，除住宅外，其余各独立单元只需测量窗户的宽度，便能够实现横向数据的校验；对于挑出墙体的屋檐和突出坡屋顶的山墙，测量应遵循甲方的要求；对于有电梯机房的建筑物以及主体屋顶附属，能够穿透阳光即可，无需测量。
总之，测量原则应保证人居环境的采光，其他内容可以省略不测。
？2、方法？日照分析分量包括平面位置测量和高度的测量两部分内容，通常使用全站仪，目前用于分析平面位置测量的技术已相对成熟，现主要对楼高的测量方法进行分析：？2.1三角高程法这是一种通过观测两点间的水平距离及天顶距（也可以是高度角）而求得两点间高差的方法，运用该方法进行观测并不受地形条件的制约，比较简单便利。
在测量时，将全站仪架设在楼下，将棱镜放置在楼顶女儿墙上，然后由操作者利用全站仪根据距离、垂直角测出该点的高程，其精准度受到测量误差和垂直角误差大小的影响。
？2.2悬高测量法悬高测量是全站仪内置的测量程序，测定的是空中某点到地面的高度，即将反射棱镜放置在欲测目标点的天底（指的是过目标点的铅垂线与地面的交点），然后输入反射棱镜高，再照准反射棱镜进行测量，利用全站仪自身内存计算程序计算高度；如果反射棱镜是放置在楼角处，楼角点高程测出后，只需将镜头抬至楼顶女儿墙处，该点高程便可由全站仪自动算出。
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- 太阳能光伏板 - 电热冷联产系统 - 高效冷凝锅炉 - 大楼智能控制• • • •Energy Efficient Building Tsinghua University1上- 意中政府合作示范项目Innovative application- 低能耗围护 - 辐射顶板 - 自然采光 - 自然通风 - 太阳能光伏板 - 电热冷联产系统 - 高效冷凝锅炉 - 大楼智能控制T h e p r o j e c t a i m s a t p r o m o t i n g a n d w i d e s p r e a d d i s s e m i n a t i n g E U i n n o v a t i v e R e s e a r c h a n d T e c h n o l o g y D e v e l o p m e n t a n d D e m o n s t r a t i o n r e s u l t s , a s w e l l a s e c o -s u s t a i n a b i l i t y c r i t e r i a i n b u i l d i n g s e c t o r , w h i c h i n c l u d e :e n e r g y ef f i c i e n t b u i l d i ng m a t e r i a l s , c o m p o n e n t s a n d s y s t e m s n o t y e t i n t r o d u c e d i n t o th e b ui l d i n g m a r k e t o r i n t h e i r f i r s t m a r k e t p h a s e ; i n n o v a t i v e a p p l i c a t i o n s o f h e a t i n g /c o o l i n g a n d p o w e r s u p p l y t e c h n o l o g i e s , c o m b i n e d w i t h t h e u s e o f r e n e w a b l e e n e r g y s o u r c e s , i n b u i l d i n g s e c t o r ; b e s t E U d e m o n s t r a t i o n e c o -b u i l d i n g p r oj e c t s .2、建筑和景观设计SIEEB 的造型方案是在经过充分分析大楼周围的地形条件和北京的气候特点后制定的。
大楼呈东西对称的双翼C 形结构，北面的暴露面积小而南面层层跌落的结构和建筑物的对称性是项目设计组的主要创意。
大楼坐落在长宽各60 米的广场内，楼板层层向后升高，以确保室内光照能最大限度的利用，并增加了内庭花园的光照和空气对流。
东西 均匀分布的楼梯间和电梯间，增强了整个建筑的结构刚度，南侧的露台和悬臂式结构既是下层露台遮阳，也是太阳能光伏发电系统的支架。
就景观而言，BIEEB 设有内庭花园。
花园布置得错落有致，配以树木、流水和花草。
庭内的浅水池（300cm 深）和植被区共同构成，具有意大利花园的典型风格。
花园内还种植了很多树木, 西北面的树林可阻止冬季的寒风，而南边的树木则可为夏季遮荫。
3、立面幕墙设计SIEEB 通过造型和4种外立面的设计，控制外部环境，从而获得最佳的内部环境。
为了尽可能地减少冬季寒风对大楼的侵袭，大楼北立面（类型1）采用了完全不透明且保温性良好的材料，蓝色的立面令大厦雄伟壮观, 高光部分的U 值为1.4 W/m 2·k, 日光系数为43%；东立面和西立面（类型2）采用了双层幕墙以控制光线和日光的直射，使整个办公空间可以控制进光亮并实现最佳的采光效果，内玻璃立面的U 值为 1.4 W/m 2·k, 日光系数为43%；而外部玻璃立面的U 值为5.4 W/m 2·k, 日光系数为76% 。
另外，因东西两侧的幕墙由透明/不透明的模块组成，外部呈丝网状。
密度不一的水平丝网线条使建筑看起来更为雅致。
南立面（类型3）同样也是双层玻璃幕墙，内玻璃立面的U 值为1.4 W/m 2·k, 日光系数为43%。
加之南立面上装有光伏电池，呈梯形悬垂分布在南立面表面上，同时起到了遮挡太阳对玻璃幕墙照射的作用。
类型4立面(东、西两翼的南墙)的U 值为1.3 W/m 2·k, 日光系数为42%。
大楼面向天井的双翼内侧采用了双层单幕墙系统，在外层安装了由倾斜角度各不相同的反射玻璃构成的玻璃百叶，避免室内被强光直射，同时改善自然光照明效果（室内光线分配均匀）。
SIEEB 示意模型3类 double skin surface 双层幕墙Internal surface 内层: D.G.U. 8+16+6 mm, U value 1.4W/m 2K External surface 外层: glass louvres + 8 mmouter pane + 1.52 PVB + 6mm innerpane2类 double skin surface 双层幕墙 External glazing surface l 外层玻璃墙:clear float panes with horizontal silkscreens Internal surface 外层: D.G.U. 8+16+6 mm,U value 1.4W/m 2K1类 curtain-wall (opaque insulated glass panels) 不透明幕墙D.G.U. 8+16+6 mm, U value 1.4W/m 2K-Innovative application- 低能耗围护 - 辐射顶板 - 自然采光 - 自然通风 - 太阳能光伏板 - 电热冷联产系统 - 高效冷凝锅炉- 大楼智能控制E c o -B u i l d i n g C l u b : a n i n n o v a t i v e R T D &D r e s u l t s ’ p r o m o t i o n a p p r o a c hD i f f e r e n t f r o m c o m m o n m a r k e t p r o m o t i o n a p p r o a c h e s , w h e r e m a r k e t o p e r a t o r s a r e o n l y s i m p l e m e s s a g e r e c e i v e r s , t h e p r o j e c t p r o p o s e s a n i n n o v a t i v e a p p r o a c h :E c o -B u i l d i n g C l u b i s a v i r t u a l r o u n d t a b l e , a r o u n d w h i c h b u i l d i n g m a r k e t o p e r a t o r s w i l l b e m a i n a c t o r s f o r m a r k e t p e n e t r a t i o n o f r e s e a r c h a n d d e m o n s t r a t i o n r e s u l t s , t h r o u g h t h e f o l l o w i n g a c t i o n s : d e t e r m i n i n g w h a t a r e m o r e a p p r o p r i a t e d i n n o v a t i v e R T D &D r e s u l t s f o r l o c a l m a r k e t t r a n s f e r r i n g ; d e m o n s t r a t i n g t h e f e a s i b i l i t i e s o f t h e r e s e a r c h a n d d e m o n s t r a t i o n r e s u l t s o n r e a l c a s e s .4、能源和节能设计先行和全过程的模拟日照分析、模拟遮阳分析、能源和节能设计对策研究，成为SIEEB 设计的核心和关键。
建筑造型设计、能源和节能分析，最大化自然光源利用减少对人工光源依赖，降低暖通空调系统的电力需求，以清洁的热电冷联产系统满足供电需求是SIEEB 能源和节能设计的五个解决之道。
除了前面描述的低能耗围护外，工程具体所采用的其他主要节能技术包括: 电热冷联产系统,太阳能光伏板,高效冷凝锅炉,辐射顶板。
- 热电冷联产SIEEB 项目配备的热电冷联产系统是能源系统的核心。
热电冷联产系统设置以两台天然气发电机组为主，外加数台吸收式冷却器。
设计策略为以电定热，发电机组并网不上网。
发电的同时，对燃气轮机的排气和冷却水套/润滑油废热进行回收利用，用于冬季供暖、夏季制冷和生活热水制备，多级梯次的能源利用，可保证SIEEB 能源综合利用率达到83%左右的水平。
热电冷联产系统的最大装机容量为250kVA ， 在连续运行阶段功率降为200-210 kW, 每台机组的热回收功率在高温(120-110°C ）条件下可达130kW, 在低温情况下（70-80°C ）则可达255 kW.通过发电机组排烟装置及冷却系统回收的热量可常年用于HVAC H 和水暖系统: 寒冬季节，回收的热量将供给顶板辐射采暖系统、空气处理装置以及卫生热水锅炉; 在温暖季节回收的热量则可供给吸收式冷却器进行冷气转换，以满足大楼夏季对冷气的需求。
鉴于北京的冬冷夏酷的气候状况，BIEES 除了电热冷联产系统外还配置有两台高效冷凝锅炉和三部压缩冷却器，对电热冷联产系统进行互补，以充分保证大楼在冬季或夏季对采暖和制冷的需求。
- 光伏发电系统SIEEB 南侧的悬臂式结构安装了太阳能光伏发电系统，包括190个模块，每个模块额定功率为105Wp, 共计20kWp 。
模块安装在两个不同的区域，每个区域95块，分别分布在大楼的东、西两翼呈梯形布置的露台上。
光伏发电系统与六台变流器配置，将光电池产生的直流电转化为大楼设施所需的交流电。