关于近零能耗建筑被动式设计的实践与思考
被动式超低能耗建筑设计基础与应用实践

被动式超低能耗建筑设计基础与应用实践摘要:实现人居环境与建筑环境质量、节能减排及地域文化传承的协调发展至关重要,被动式建筑设计技术的应用能够以建筑所在地气候和资源环境条件为基础建设超低能耗建筑,这对于促进人居环境的可持续发展有着重要的意义。
基于以上,本文从被动式设计概述入手,分析了被动式设计的关键技术,并探讨了被动式超低能耗建筑设计基础及具体应用,旨在为相关被动式超低能耗建筑设计实践提供参考。
关键词:被动式;超低能耗;建筑设计基础;具体应用我国虽然地域广袤,但人口众多.在此基数之上的能源与资源极其短缺,生态环境脆弱,经济发展落后.在快速的城镇化进程中,简单地继承传统的建造方式,或者单一运用现有的城市建筑设计规范及方法,均不能有效解决建筑环境质量、建筑节能减排和建筑文化传承的综合需求问题.因此,急需针对地域气候条件和社会经济文化背景,研究发展可持续的低(超低)能耗建筑设计方法体系,以保证建筑室内环境的舒适性、地域建筑风貌和传统生态经验的传承,同时尽可能利用太阳能、风能等自然能源,实现能源的节约.此方法被学界称之为“被动式低(超低)能耗建筑设计”.1什么是“被动式低(超低)能耗建筑设计”1.1被动式低能耗建筑设计理论与方法是研究运用建筑设计的而非人工环境控制(主动式)的方法与技术创建室内热舒适,同时也是研究建筑与室外气候、室内微气候相互作用的科学.现代建筑室内热环境设计遵循稳态热平衡理论,完全依赖采暖、通风、空调等主动式环境控制技术来维持和调节室内热环境在相对稳定、均匀的舒适状态,室内微气候与室外自然气候完全隔离,既耗能又不健康.由于人体需求的热舒适处于常温状态,通常为18~26℃,多数地区室外气候在大部分时间具备这种舒适条件,因此,如果能够采用合理的建筑设计方法如太阳能采暖、自然通风等被动式技术,充分利用这部分时间的自然冷/热量,即可大幅减少建筑设备能耗,实现超低能耗甚至零能耗建筑,这就是建筑的被动式设计原理.一般将建筑能耗接近于零的建筑称为超低能耗建筑或近零能耗建筑.2被动式超低能耗建筑设计基础与具体应用2.1建筑室外典型气候的精细化表征方法被动式超低能耗建筑设计,是基于气候分析技术、将满足人体的舒适度当作出发点。
论被动式超低能耗建筑工程设计应用

论被动式超低能耗建筑工程设计应用摘要:近年来,我国经济不断发展。
随着全球能源消耗的不断增加和能源供应的日益紧张,节能已成为各国政府和企业面临的重要问题。
建筑业作为能源消耗最大的领域之一,其节能潜力巨大。
超低能耗建筑作为一种新型节能建筑,具有极高的节能效果和环保性能,已经成为建筑业发展的重要方向。
超低能耗建筑的设计涉及多个方面,包括建筑结构、材料选用、设备配置、运营管理等。
其中,节能策略的制定和实施是实现超低能耗建筑的关键。
关键词:被动式;超低能耗;建筑工程设计;应用引言传统节能建筑存在的主要问题是资源消耗大、环境污染严重等,不利于建筑行业的可持续发展。
被动式超低能耗建筑在我国的发展已经有20年,其中德国、美国是最早开发建设的国家,而我国近些年来才开始发展被动式超低能耗建筑。
这一技术的应用也标志着我国建筑节能技术正在从“高碳”向“低碳”转变,从而在一定程度上实现了节能减排的目标。
近几年,我国被动式超低能耗建筑取得了明显的发展效果,也被列为重点发展的新能源产业。
目前,被动式超低能耗建筑的设计研究、工程应用和技术标准建设等方面还存在许多问题亟须解决。
1建筑节能设计的概念在建筑工程设计的过程当中,节能设计在每一个领域当中的应用都是非常广泛的,具有复杂性和系统性的特点,如果在建筑工程设计时没有进行合理的规划,就会导致建筑工程中的各种资源被大量地消耗,建筑工程的成本也会增加,还会对建筑物的周围环境等产生很严重的影响。
节能建筑设计的目的就是要达到人与自然环境等能够和谐共处。
将节能建筑设计应用在建筑工程设计当中,首先能够缓解我们国家十分紧张的资源,现阶段,在我国各个领域不断快速发展的背景下,从改革开放到如今,我国的经济是不断在增加,因为这种情况的影响就会致使我国很多资源已经出现了紧缺。
而建筑行业是一个资源消耗比较大的行业,在无形当中就会使资源造成紧缺,但是在建筑工程施工过程中运用节能设计,不仅仅能够将资源消耗的情况进行缓解,还能够将资源浪费的情况进行缓解。
建筑设计中的被动式节能技术探讨

建筑设计中的被动式节能技术探讨在当今社会,能源消耗和环境保护成为了全球关注的焦点问题。
建筑行业作为能源消耗的大户,如何在设计阶段就引入节能技术,减少能源消耗,实现可持续发展,成为了建筑师们面临的重要挑战。
被动式节能技术作为一种低能耗、高效益的节能手段,逐渐受到了广泛的关注和应用。
被动式节能技术是指通过合理的建筑设计,利用自然能源和环境条件,如太阳能、风能、地热能等,来满足建筑的能源需求,减少对传统能源的依赖,从而达到节能的目的。
这种技术不需要复杂的机械和电气设备,而是依靠建筑自身的特性和自然环境的相互作用来实现节能效果。
一、被动式节能技术的原理和特点被动式节能技术的原理主要基于建筑物理学和热力学的知识。
通过合理的建筑朝向、体形系数、围护结构的保温隔热性能、自然通风和采光等设计手段,最大限度地利用自然能源,减少能源的浪费。
其特点主要包括以下几个方面:1、低技术、低成本:被动式节能技术不需要高端的技术和昂贵的设备,主要依靠建筑设计的优化和自然能源的利用,因此成本相对较低。
2、高效节能:能够有效地降低建筑的能源消耗,提高能源利用效率。
3、舒适健康:通过合理的自然通风和采光设计,能够提供更加舒适和健康的室内环境,有利于人们的身心健康。
4、可持续性:利用可再生的自然能源,减少对不可再生能源的依赖,符合可持续发展的理念。
二、被动式节能技术在建筑设计中的应用1、合理的建筑朝向和体形系数建筑的朝向和体形系数对能源消耗有着重要的影响。
合理的朝向可以充分利用太阳能,减少冬季的采暖需求和夏季的制冷需求。
例如,在北半球,建筑朝向宜选择正南或南偏东、南偏西一定角度,以保证冬季能够获得充足的阳光,夏季能够避免过多的太阳直射。
同时,优化建筑的体形系数,减少建筑的外表面积,降低热量的散失和吸收。
2、高效的围护结构保温隔热性能围护结构包括外墙、屋顶、门窗等,其保温隔热性能直接影响建筑的能源消耗。
采用高效的保温材料,如聚苯板、岩棉等,增加保温层的厚度,可以有效地减少热量的传递。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究

被动式超低能耗建筑设计与应用研究【摘要】被动式超低能耗建筑设计是一种注重passively-designed ultra-low-energy buildings包括方向、材料运用和建筑结构等措施的建筑设计概念,旨在最大程度地减少能耗并提高能源利用效率。
本文通过分析国内外案例,总结了被动式超低能耗建筑的设计原则和应用研究方法,重点探讨了其节能效果评价。
结论部分则展望了被动式超低能耗建筑设计在实践中的应用前景,提出了未来的发展方向,以及总结了相关建议。
被动式超低能耗建筑设计旨在推动建筑行业朝着更加环保、节能和可持续的方向发展,具有重要的研究意义和实践价值。
【关键词】被动式超低能耗建筑设计、能源节约、环保、研究、案例分析、设计原则、应用研究方法、节能效果评价、应用前景、发展方向、总结与建议1. 引言1.1 研究背景背景:随着人们对可持续发展和环保意识的不断增强,建筑行业也应运而生了对节能、减排的重要需求。
在传统建筑设计中,能源消耗主要来自于空调、采光、供暖等系统的使用,而这些系统往往需要大量的能源支持,对环境造成了较大的污染。
迫切需要一种能够减少能源消耗、降低对环境影响的新型建筑设计理念。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨被动式超低能耗建筑设计与应用的重要性,以提高建筑节能效率,减少能源消耗和环境污染。
通过研究能够揭示被动式超低能耗建筑的工作原理和设计原则,为建筑设计者和相关领域的专业人士提供指导和参考,促进可持续建筑发展。
通过案例分析和实证研究,可以评估被动式超低能耗建筑在不同地域和气候条件下的适用性和效果,为未来建筑设计提供经验借鉴和技术支持。
总体目的是推动建筑行业向更加环保、节能、可持续的方向发展,为人类创造更加舒适、健康的室内环境,实现可持续发展的目标。
1.3 研究意义被动式超低能耗建筑设计是当前建筑领域的一个热门话题,其在能源节约、环境保护和可持续发展方面具有重要意义。
随着人们对能源资源日益紧张的认识,建筑行业对能源消耗的关注度也越来越高。
被动式建筑施工节能设计与案例分析

被动式建筑施工节能设计与案例分析
被动式建筑设计是一种注重利用自然能源、减少能源消耗的绿色建筑理念。
本文将探讨被动式建筑施工中的节能设计原则,并结合实际案例进行分析,展示其在实践中的应用与效果。
节能设计原则
1.优化建筑朝向
被动式建筑设计中,合理优化建筑朝向是关键。
充分利用自然光照和日照,减少人工照明和供暖的需求,降低能源消耗。
2.设计良好的保温隔热系统
有效的保温隔热系统是被动式建筑节能的核心。
采用高效保温材料、设计合理的隔热结构,减少能量损失,提高建筑的保温性能。
3.考虑通风与透光设计
优质的通风与透光设计有助于调节室内温度和湿度,减少空调系统的使用频率,降低能源消耗,提升舒适度。
案例分析
案例一:绿色办公楼项目
某绿色办公楼项目采用了被动式建筑设计理念,通过优化朝向、使用双层窗户和高效隔热材料等措施,成功降低了能源消耗。
据监测数据显示,该建筑的能耗较传统建筑减少了30%以上。
案例二:低能耗住宅小区
一处低能耗住宅小区在施工过程中充分考虑了被动式设计要素,如合理布局朝向、采用太阳能热水器等设备。
该小区整体能耗明显低于周边同类建筑,获得了用户的一致好评。
被动式建筑施工节能设计是提高建筑能效、降低能源消耗的重要途径。
通过合理的设计和施工实践,可以有效减少对环境的影响,推动绿色建筑发展。
在未来建筑施工中,应更多地倡导被动式设计理念,积极应用于实际项目中,实现可持续发展的目标。
被动式建筑施工节能设计是建筑行业可持续发展的重要方向,通过结合设计原则和实际案例分析,可以有效实现节能减排目标,推动绿色建筑的发展。
建筑节能施工方案被动设计策略与实践

建筑节能施工方案被动设计策略与实践建筑节能是当前社会面临的重要问题之一。
为了减少能源消耗和环境污染,采取被动设计策略成为了建筑节能的重要途径。
本文将探讨建筑节能施工方案中的被动设计策略,并介绍实践案例,旨在为建筑领域的从业人员提供借鉴和启示。
一、外墙保温技术外墙保温被认为是建筑节能中最重要的被动设计策略之一。
它可以有效地降低建筑的能量损失,减少供暖和制冷的需求。
外墙保温技术可以分为内外保温两种方式。
其中内保温适用于已建成的建筑,外保温则适用于新建建筑。
在实践中,聚苯板和岩棉板是常用的外墙保温材料。
它们具有良好的保温性能和抗水性能,能够提高建筑物的保温效果。
此外,还可以结合通风设备,实现有效的空气层隔热,进一步提高建筑的节能效果。
二、太阳能利用太阳能是一种环保且可再生的能源来源,被广泛应用于建筑节能设计中。
其中,太阳能热水器和光伏发电系统是最常见的太阳能利用方式。
太阳能热水器通过利用太阳能将冷水加热提供给建筑中的热水需求。
它可以减少传统燃气水热器的使用,达到节能减排的目的。
而光伏发电系统则可以将太阳能转化为电能供给建筑中的电器设备使用,从而减少对传统电力的依赖。
三、高效隔热材料高效隔热材料在建筑节能施工中起到至关重要的作用。
它可以有效地减少建筑物与外界环境之间的热量传递,降低能量损失。
常见的高效隔热材料包括硅酸盐保温材料、聚氨酯保温材料等。
采用高效隔热材料可以提高建筑物的保温性能,减少能源消耗。
此外,密封材料的应用也是一种有效的被动设计策略。
通过优化建筑结构的密封性,减少空气漏风,可以进一步提高建筑的隔热性能和节能效果。
四、绿色屋顶绿色屋顶是一种利用植物覆盖建筑屋顶的被动设计策略。
它可以有效地降低建筑物表面温度,减少热岛效应的发生,提高建筑的能源利用效率。
同时,绿色屋顶还能吸收大量的二氧化碳,净化空气,改善城市环境质量。
实践中,通过选择适宜的植被种类和植物种植密度,结合防水层和排水层的设计,可以实现绿色屋顶的建设。
被动式超低能耗建筑设计问题思考
被动式超低能耗建筑设计问题思考摘要:在资源短缺以及环境污染严重的反思下,实现节能环保成为当前的一个重大课题。
面对当前的能源危机问题以及日趋严重的环境污染问题,建筑行业应该坚持绿色的发展理念,实现建筑的节能环保。
在绿色理念下对建筑进行节能设计可以实现节能化的建筑,节能建筑相比于以往的建筑具有节约能源、保护环境的优点。
同时,通过对自然能源的应用以及使建筑设计与自然环境相协调,使得节能建筑更加舒适宜居。
于是本文分析了被动式超低能耗建筑设计。
关键词:被动式;超低能耗;建筑设计;采光;通风前言:随着科技的发展,国家越来越提倡节能环保。
在资源短缺以及环境污染严重的反思下,实现节能环保成为当前的一个重大课题。
建筑业的发展也是越来越关注人类的发展与自然环境的有机结合,因而建筑设计中的被动式节能手段与策略也需要不断的进行建立和完善。
基于此,建筑公司开发出被动式的超低能耗建筑设计。
1、被动式超低能耗建筑设计概述1.1被动式超低能耗建筑设计简介被动式超低能耗建筑设计技术是基于传统建筑设计结合节能环保理念诞生的新型设计技术,其在满足了人们对于居住环境要求的同时,还有效降低了建筑对周边环境的破坏及原材料的浪费。
建筑被动式设计的核心是利用科学技术调控建筑所在区域的环境气候服务于住宅建筑供能等方面的需求。
采用被动式设计的住宅建筑更能适应于周围的环境和气候。
即便不配备有外部的辅助设备也能吸收当地的阳光、温度、地形、风力等方面的自然因素实现对建筑内部的调节。
其区别于传统建筑设计技术主动改变居住环境的理念,被动式超低能耗建筑设计技术是将居住环境与外界环境视为一个整体,利用外界环境的自然能源满足室内居住的通风及采暖需要,这样不仅可以改善内部的居住环境还实现了低能耗的目的,同时避免了对周边环境的破坏。
1.2被动式超低能耗建筑设计原理所谓的被动式超低能耗建筑设计,就是在考虑了天气,地区,经济等情况下,对环保型可再生能源的一种利用。
在进行设计时有关单位要做好实地考察工作,收集建筑周围的气候变化参数,记录自然环境的动态,将上述两点与用户的居住体验结合在一起,降低建筑的能耗。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究
被动式超低能耗建筑设计与应用研究摘要:随着能源资源的日益短缺和环境污染问题的日益严重,被动式超低能耗建筑成为了当前建筑领域的研究热点。
本文通过文献调研和案例分析,总结了被动式超低能耗建筑设计的原则和应用方法,以期为建筑设计师和相关研究人员提供参考。
二、被动式超低能耗建筑设计的原则1. 优化建筑结构与布局:被动式超低能耗建筑应根据气候条件和建筑用途合理设计建筑结构与布局。
通过科学的布局和结构设计,减少能量的损失和消耗,以提高能源利用效率。
2. 采用高绝缘材料:在被动式超低能耗建筑中,采用高绝缘材料可以有效地隔离室内外温度差异,减少能量的传递和损失。
常用的高绝缘材料有保温材料和隔热材料。
3. 优化建筑外立面设计:建筑外立面设计是被动式超低能耗建筑设计的重要方面。
通过合理的外立面设计,可以减少室内外温度差异,减少能量的漏失。
4. 最大限度地利用自然光照:充分利用自然光照是被动式超低能耗建筑设计的一项重要原则。
合理设置窗户和采光设备,减少人工照明的使用,以降低能源消耗。
5. 采用透明隔热材料:在被动式超低能耗建筑中,透明隔热材料的使用可以实现室内外温度的较好隔离,保持室内的温度稳定,减少能源的消耗。
三、被动式超低能耗建筑的应用方法1. 外墙保温:对于建筑外墙的保温工作,可以采用保温材料进行外墙外保温,减少室内外温差对能源的影响。
2. 改善采光条件:通过合理设置窗户和采光设备,增加室内采光的面积,减少人工照明的使用,以实现减少能源消耗的目的。
3. 优化建筑结构和布局:优化建筑结构和布局,减少外部环境对建筑内部温度的影响,以提高能源利用效率。
4. 利用可再生能源:被动式超低能耗建筑可以利用太阳能、风能等可再生能源来提供建筑所需的能量,减少对传统能源的依赖。
四、案例分析1. 丹麦能源自给自足住宅:该住宅通过合理的采光设计、透明隔热材料的使用和地热能的利用,实现了能源的自给自足,大大降低了能源的消耗。
2. 德国被动式房屋:该房屋利用优化的建筑结构和布局、高绝缘材料和太阳能光热系统等技术手段,实现了能源的极大节约。
被动式超低能耗建筑设计与应用研究
被动式超低能耗建筑设计与应用研究随着能源资源的日益匮乏和环境污染问题的日趋严重,节能减排成为全球建筑界的热门研究课题。
被动式超低能耗建筑设计与应用便是在这一背景下应运而生的新兴领域。
被动式超低能耗建筑是指通过建筑自身的设计和材料运用,实现建筑能源自给自足或者能耗极低,以满足建筑热舒适性和室内环境质量的一种建筑形态。
该建筑形式的理念源于20世纪70年代的能源危机,当时各国在能源紧张的情况下,积极探索建筑能源节约的途径。
被动式超低能耗建筑的特点是通过优化建筑本身的设计和结构,最大限度地利用自然能源,减少对外界能源的依赖。
1.建筑外形设计:被动式超低能耗建筑的外形设计应尽量符合建筑周围的环境条件,充分利用自然能源,例如利用太阳能进行采暖和照明;要避免不合理的建筑形状和立面设计,减少不必要的能源消耗。
2.建筑材料运用:被动式超低能耗建筑应选用绿色环保的建筑材料,如高保温性能的材料和隔热材料,以减少建筑的能源损耗;建筑材料的选择还要考虑室内环境对居民的健康影响。
3.建筑内部布局:被动式超低能耗建筑的内部布局应合理利用光线和空气流动,减少人工照明和通风的需求;还要考虑建筑的功能性和舒适性,提高居住者的生活质量。
4.能源系统设计:被动式超低能耗建筑的能源系统设计是关键,包括太阳能利用系统、建筑节能设备、室内温度调节系统等。
这些系统的设计需要充分利用可再生能源和高效能源技术,以最小的能耗满足建筑的功能需求。
在应用方面,被动式超低能耗建筑已经在一些国家和地区得到了广泛推广和应用。
德国的“被动房”已经成为一种被广泛接受和采用的建筑形式,这些房屋在保证居住舒适性的能耗极低,具有较高的环保性。
被动式超低能耗建筑的设计与应用研究是一个相对较新的领域,该领域的研究和应用对于实现建筑节能和环境保护具有重要意义。
未来,随着技术的发展和经验的积累,被动式超低能耗建筑将会在全球范围内得到更广泛的应用。
被动式超低能耗建筑设计分析
被动式超低能耗建筑设计分析摘要:由于全球资源日渐紧缺,节约能源、保护环境、走可持续发展道路已成为人类文明无法回避的议题。
在城市建设领域,建筑节能亦已成为备受关注主题和趋势。
在此大背景之下,被动式超低能耗建筑应运而生。
本文浅谈被动式超低能耗建筑设计的应用,为相关项目的设计提供参考。
关键词:被动式设计;超低能耗;建筑设计引言:被动式超低能耗建筑,是我国近年发展起来的新概念。
关于如何提高建筑能效水平,建筑如何达到近零能耗,我国也正在通过学术交流等方式,向欧洲某些发达国家学习经验。
目前我国亦已建成了一些被动式超低能耗建筑示范工程,为新建被动式超低能耗建筑的设计和施工提供了很好的参考。
一、被动式超低能耗建筑概念与设计原理被动式超低能耗建筑是指适应气候特征和自然条件,通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构,采用高效新风热回收技术,最大程度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒适室内环境并能满足绿色建筑基本要求的建筑。
被动式超低能耗建筑的设计原理,主要有:1、根据项目所在地的气候特征及其自然条件,通过采用合适的朝向、合理的建筑体形系数、遮阳、自然通风采光等措施,提升环境带来的有利因素、降低环境带来的不利因素;2、通过采用保温隔热性能及气密性更高的围护结构对建筑被动区作全方位包裹,让保证室内环境舒适的成本尽量降低;3、采用新风热回收等技术,避免能源浪费;4、利用可再生能源如太阳能,降低能源消耗。
二、被动式超低能耗建筑设计的重要意义在我国,建筑行业发展蓬勃,建筑规模巨大。
在建筑行业快速发展的同时,对各种能源消耗及对环境影响也越来越大。
自实施可持续发展战略以来,我国对环境保护越来越重视。
同时,通过调查研究发现,节能减排、环境保护以及可持续发展对于提高我国居民的生活质量有非常密切的联系。
被动式低能耗建筑设计自从被提出以来,就受到了高度关注、重视,因为其符合节能环保、绿色建筑的概念,所以,得到了人们广泛的认可和接受。
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关于近零能耗建筑被动式设计的实践与思考【摘要】本文通过建筑设计的视角,结合CABR近零能耗节能示范楼项目在节能方面的设计以及技术方面应用,探讨近零能耗建筑被动式设计的相关实践和思考,希望能够对未来节能建筑发展起到一定的示范效应。
Abstract:According to the application of CABR’ s demonstration building in the field of ZEB(zero-energy building)technology,the paper mainly discussed the research and the implementation way of ZEB,expecting to generate certain positive effects to the future energy saving building to some extent.【关键词】被动式设计;节能;旧建筑改造随着工业化的高速发展,城市化进程的不断加速,我国在城市建设方面取得了举世瞩目的成就,由此产生的负面作用也愈发明显。
为了可持续发展,减少能源负荷,无论国家还是地方都相继出台政策,大力推广绿色能源,发展绿色建筑。
时至今日,中国建筑节能发展已经接近三十年,逐步成为节能减排的主力军,未来若干年,也将成为建筑产业发展的主旋律。
近零能耗建筑是通过被动式设计,通过加强外围护结构的保温隔热性能,并利用可再生能源,以及先进的能源回收技术来实现最少化的建筑产能。
目前,其他国家纷纷进行近零能耗建筑实践,我国超低能耗建筑的发展,也将是未来绿色建筑领域的一个新的课题。
CABR近零能耗示范楼坐落于建研院新科研实验楼南侧,建筑平面呈U字形,总建筑面积为3692平方米。
主体建筑地上4层,副楼地上2层,且与原二层砖混办公楼相接,主要功能为办公及会议用房。
作为一个在旧有建筑基础上改扩建的项目,如何使新建建筑融入周围环境,延续传统风貌的同时寻求创新是建筑方案立意时需要重点考虑的环节。
作为被动式建筑的设计要点,建筑形体也力求简洁规整,并严格控制窗墙比。
基于以上考虑,我们采用了比较简洁的造型方案,通过体量的切割、穿插和悬挑来打破单调,突出力度,强调竖线条的立面也与周围几栋建筑相统一。
外立面选用砖红色与暖灰色穿插的埃特板,通过新材料的选用,在色彩和材质上尽量还原老建筑留下的记忆。
建成后的示范楼简洁大方,刚劲有力,既理性又不失雅致,既丰富又不造作,既满足了低成本设计要求,又不失风度。
为最大化满足使用需求,建筑平面采用中间走廊两侧布置房间的形式。
我们通过设计共享休息区,为员工提供交流互动的空间,提升办公品质,体现以人为本。
为达到超低能耗甚至近零能耗的目标,示范楼应用十余种技术进行集成,不同技术之间的匹配和优化是需要进行系统化研究的复杂工作,目前由我院环境与节能研究院根据运行使用数据进行系统化研究分析,再结合分析结果进行设计优化和运行优化。
相信对超低能耗建筑设计起到指导性意义。
- STP真空绝热板保温系统STP保温结构采用无机纤维芯材与高强度复合阻气膜通过抽真空封装技术制成,通过内部真空度来隔绝空气对流导致的热传递,大大降低导热系数,实现保温的目的。
另外,保温板与墙面粘结材料为铝箔玻璃纤维布,本身也可以反射辐射。
该系统同时还具备质量轻,厚度薄,无毒环保,施工工艺简便,防火性能好(A级)等优点,但在安装过程中应避免尖锐物体刺破,当真空曾层破坏后,保温效果会大打折扣,所以当施工室外幕墙龙骨是要格外注意。
- Low-E真空三层玻璃外窗 + 中置遮阳 + 日光折射膜窗为外墙整体节能的薄弱部位,为达到节能效果,建筑使用三层low-E中空玻璃,窗框采用70系列内平开下悬铝木复合窗框。
综合K<1.3W/(m2?K)Sc=0.2~0.6。
窗与外墙之间的封堵也为设计重点,通过构造手段避免冷风渗透。
从而达到冬季节能的目标。
中置遮阳为电动可调节百叶,可以实现电动升降及百叶角度调节,与外窗形成很好的统一,整体性强也避免了百叶窗容易落尘的缺点。
通过敷设在外窗上1/3处的日光折射膜,其微棱镜结构改变80%入射光的角度,折射向上到室内天花,再通过天花折射到室内工作面,不仅能够提高自然光覆盖进深,而且可以使得自然采光更加均匀,减少炫光带来的不适。
这是一种简单的自然光增强技术解决途径,能够有效提高室内光环境质量,降低照明能耗。
- 太阳能中高温集热与地源热泵复合供能系统示范楼能源系统以充分利用可再生能源为设计理念,结合北京地区太阳能资源丰富的特点,考虑到实验性和科研性的需求,采用太阳能集热系统和地源热泵系统相结合的能源形式。
示范楼的夏季制冷和冬季采暖采取太阳能空调和地源热泵系统联合运行的形式。
屋面布置了144组真空玻璃管中温集热器,2组可实现自动追日的高温槽式集热器,共同提供项目所需要的热源。
项目设置1台制冷量为35 kW的单效吸收式机组,1台制冷量为50 kW的低温冷水机组用于处理新风负荷,另一台100 kW的高温冷水地源热泵机组为辐射末端提供所需冷热水。
项目分别设置了蓄冷、蓄热水箱,可以有效降低由于太阳能不稳定带来的不利影响,并实现夜间利用峰谷电价蓄冷后昼间直接供冷。
- 太阳能空调优化及控制示范楼能源系统采用优先利用太阳能的运行控制原则,夏季利用太阳能热水系统制冷,初冬采用太阳能热水直接供暖,寒冬太阳能结合地源热泵系统给楼内供暖。
- 光伏发电系统示范楼太阳能光伏系统采用分布式并网模式建设,系统模式为自发自用,余电上网。
系统总装机量为2.88KWp,系统已安装完毕且发电正常。
示范楼装机容量为2.88KWp,影响太阳能电池组件发电量的因素为:(1)、安装角度;(2)太阳能辐照量;(3)太阳能电池组件的组串。
示范楼项目共安装48块太阳能电池组件,分为4个模块,每个模块12块组件,接线方式为6串2并。
北京地区夏季一般辐照为800W/㎡,南立面90度安装九月份辐照是最佳倾角的0.59 倍,约为472W/㎡,系统组串系数(转化效率)按照0.8算,示范楼项目的实时发电功率为:实时功率=2.88kW*472/1000*0.8=1.1kW。
- PM2.5监测及气象实时收集显示装置示范楼楼顶设置独立的气象站系统用来采集室外温湿度及PM2.5等气象参数,这些气象参在实时发布的同时,也作为示范楼能能源系统和新风系统优化控制的重要参数。
值得一提的是,这些数据通过外立面的一块液晶屏显示,与建筑外立面形成良好的结合,已经成为我院气象参数的发布的重要推广平台,深受员工关注。
- 手持和无线技术示范楼部署了室内环境监测传感器,监测数据上传至数据平台后,个人可以通过手机微信端进行数据查询,实时掌握室内环境质量。
能源发布系统上线后,使用人员通过手机app或个人电脑,可以对建筑实时能耗和历史数据进行查询。
会议室的多种照明模式,可以通过手机登录控制平台进行不同模式的切换。
示范楼在四层互联照明展示中心实现了个人照明控制的功能,开放办公区个人可以根据需求,使用桌面软件或通过手机app,控制和自己直接相关的照明灯具,进行个人能源管理。
- 蒸发式冷却示范楼采用双模水蒸发冷却空调系统,在夏季、冬季室外空气设计参数状态,用房间内设的风机盘管制冷制热与水间接蒸发接替模式,在过渡季通风状态采用水直接蒸发和间接蒸发空调模式。
双模水蒸发冷却空调系统,房间送风电动调节阀控制空调分区和部分负荷调节模式。
必要时可发挥全空气空调系统的优势,增加采用空气物理化学净化的功能。
房间内设的风机盘管空调系统,可在水蒸发空调系统工作不稳定时和冬季采暖时,采用风机盘管空调系统。
- 新风热回收和温湿度独立控制为提升项目的节能性、室内舒适度和空气品质,本项目采取温湿度独立控制空调技术,由溶液调湿新风机组承担全部的新风负荷和室内除湿负荷,以及少量显热负荷,由高温冷水机组(或水冷多联机组等)承担剩余显热负荷。
- 吊顶及地板辐射供暖系统示范楼二层采用地板辐射供冷供热+溶液除湿机组。
并设置备用风机盘管系统。
冬季供暖供回水温度为30/35 ℃,夏季供冷供回水温度为9/13 ℃,夏季供冷采用表面露点温度控制;地板辐射系统的每个环路,配置与系统特性相适应的、调节性能可靠的远传式温控阀。
三层采用了辐射吊顶供冷供热系统加新风热回收机组。
并设置备用风机盘管系统。
辐射顶板分为冬季模式和夏季模式。
在夏季,系统根据室内温度和相对湿度运行,供水水温随露点的变化而变化,在冬季,主要通过气候补偿功能来工作。
无论是地板辐射还是吊顶辐射供冷供热系统,都实现了温湿度独立控制,不仅提高了空调环境的热舒适性与室内空气品质;而且与传统的空调系统相比有着显著的节能效果。
- 低能耗建筑空调系统调试示范楼用能系统兼顾实验和科研的目的,较一般办公建筑的能源系统复杂,建筑空调系统的调试难度也较大。
各子系统的风平衡和水平衡直接决定了系统的运行效果。
各主要设备和系统均安装了流量和温度计量装,根据测量参数,进行空调系统的调试。
- 水冷多联机组鉴于水冷多联机系统的分散、灵活性,以及部分符合效率较高的特点,示范楼的一层和四层采用了水冷多联机系统外加新风热回收机组。
- 超低能耗建筑耗能及控制优化示范项目旨在打造目前最高水平的建筑节能与绿色建筑技术的高效集成与示范应用。
与现有常规建筑相比,示范建筑提出明确的能耗量化指标,并承诺向公众实时公开能耗数据:“全年空调、采暖和照明能耗低于25 kWh/m2,冬季不使用化石能源供热、夏季供冷能耗降低50%、建筑照明能耗降低75%”。
这对项目的设计、建造和运营提出了极大的挑战。
本示范建筑采用先进的楼宇控制设备和集成技术。
集中包括冷热源站、空调末端、智能照明、能源管理平台和气象站在内的6个子系统进楼控系统。
各子系统之间的联合控制,比如遮阳系统和智能照明的联动、室外参数和冷机系统的运行模式、空调末端的参数设置等是整个楼宇控制的关键。
- 屋顶绿化由于大部分的屋面已经被设备系统占满,我们在西侧局部二层屋面设计了一个规模不大的屋顶花园,种植适宜华北地区气候生长的植物,冬日赏雪、夏日纳凉,虽然面积很小,但也尽可能为楼内办公人员提供一块小小的休憩之地,在一定程度上提升了办公品质。
- 雨水收集利用雨水是优质的淡水资源,经简单处理即可实现建筑冲厕、路面喷洒、绿化浇灌的功能。
北京地区水资源紧缺,回用雨水具有显著的节水效能,能够减少建筑市政水耗,提高对非传统水源的有效利用。
示范楼附楼东北角预留了雨水收集罐的位置。
屋面雨水经过初期弃流后,进入雨水收集罐,处理后达到符合设计使用标准,用于室外景观灌溉和道路冲洗。
系统由弃流过滤系统、蓄水系统、净化系统组成。
- 透水地面室外广场设计也是本项目的亮点之一,为摆脱传统生硬的广场铺装模式。