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1、尚谷同济建筑考研培训 QQ:1574117485 www.sg- 建筑节能 尚谷大综合课程第六讲 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 一绿色节能建筑评估系统 二节能设计方法 三节能建筑设计的三要素 四满足夏季节能致凉的节能 设计 五节能建筑与太阳能应用 六建筑的自然通风 七建筑遮阳 目录 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 一、建筑节能定义 第一层次：建筑节能 第二层次：在建筑中保持能源，减少能量损失 第三层次：提高建筑中能源利用效率，主张被动节能 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG
2、 LOW 二、建筑节能与节能建筑的异同 建筑节能： 强调单项节能技术 节能建筑： 强调整合技术、全过程的节能概念、建筑师的主导参与 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 三、能源形式与能耗 1. 建筑能耗在社会总能耗的比值： a.发达国家已超40% b.上海等我国发达城市已达30% c.一般城市20%25% 2. 开源节流： a.开源：太阳能、风能、地下冷热源应用 b.节流：围合、节约、效率 3. 人聚环境与舒适要求： 人聚环境恶化 气候条件极端 舒适要求提高 健康要求迫切 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 四、再
3、生能源 1. 主动式太阳能建筑 被动式太阳能建筑 2. 沼气应用 3. 地下冷热源开发 冬夏热量平衡;夏季只降温 不除湿，结露问题，上海 不适用。 4. 风能利用： 自然通风、风力发电 以太阳能集热器、管道、散热器、风机、或 泵以及贮热设备等，组成的强制循环太阳能 采暖系统。 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 五、节能建筑的历史演变 1. 古人向阳而居、背依山崖、筑巢挖洞 2. 维特鲁威建筑十书主导风、南向、除湿、 柱廊（遮阳） 3. 文艺复兴少量窗户（限制热损） 4. 现代主义建筑之初 赖特：深挑檐 格罗皮乌斯：规划的太阳高度角设计准则 柯布西耶：日
4、照控制 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 一绿色节能建筑评估系统 一 绿色节能建筑评估系统 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 1、英国BREEAM评估体系（1990） （1）针对不同类型 建筑五种适用版本； （2）主要根据： 地球环境问题与资源 利用、当地环境问题 和室内环境问题； （3）四阶段： PASS GOOD VERY GOOD EXCELLENT SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 2、加拿大GBTool系统（1998-2002） 逐步发展和完善：三大必要评估领
5、域和四大选项评估领域 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 3、美国LEED系统（1996） （1）目的：提供建筑环保性能之标准化查核工具 （2）52分以上白金级； 39-52分黄金级； 33-38分银级；26-32分符合级别 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 4、日本CASBEE评估法（2003） （1）建筑环境设计品质和环境负荷 （2）五等级：EXCELLENT、VERY GOOD、GOOD、FAIR、POOR SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 5、中国绿色建筑评估标准
6、（2006） （1）2001年中国生态住宅技术评估手册；2003年绿色奥运建筑评估系统 （2）2006年，“四节一环保“：节地、节能、节水、节材、环境保护 （3）绿色建筑评价标准：控制项（否决项）、六种一般项与优选项 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 6、台湾地区的EEWH（2003） （1）生态（Ecology）、节能(Energy Saving)、减废(Waste Reduction)、健康(Health) （2）五个等级：钻石、金、银、铜、合格 （3）独立于欧美体系，发展于热带、亚热带气候的绿色建筑系统 SUNGLOW SU NG LOW SU
7、NG LOW SU NG LOW 二节能设计方法 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 二 节能设计方法 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 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 一、区域及总平面设计 1. 区域规划设
8、计 a.规划方法 尽量使基地朝向阳光 争取良好的自然通风和自然遮阳 使未来建筑减少对能量的需要 b.选择要求 地理和地貌特征 植被 气候因素（太阳辐射、风、雨雪） 小气候受保护范围 水面和硬地状况 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 2.总平面设计 开敞南空间 “风影区”概念 “自然空调”利用 “阴影保护”效应 (冷巷效应，但消防不满足) 避免“恶性风流” 应用“掩土建筑” (平地可挖南土填至北侧以掩土节能) “树叶屏蔽”效果 利用构筑物 “下风向至凉”作用 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 二、单体建筑组合设计
9、 1.平面设计 a. 采集 南立面的开敞度 避免凹凸 b. 保存 温度分区法 建筑体型系数F/V 余热回收 用能设备的几何中心 （烟道设于建筑内部） 门斗、门廊 c. 释放 热滞后散热应用 辐射源位置和数量 被动热网散热 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW d. 自然至凉 外廊深遮阳 合理组织穿堂风 绿化的配置 水面的利用 e. 平面调整系数 “双壁体系” 深遮阳立面 外墙壁面的色彩和用料 不设“不走人的门” 应用“无源太阳能建筑”原理 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 2. 立面设计 a. 窗的遮阳设施 窗内侧
10、 窗外侧 玻璃材料 可控遮阳 遮阳与通风 遮阳与夜间辐射 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW b. 立面的材质和色彩 高蓄热性能 色彩对辐射的影响 c.立面的垂直绿化 d.窗墙比的控制 （窗墙比不符合要求，通过提高窗性能弥补） SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 3. 剖面设计 a. 屋面构造和层高 屋面的保温隔热措施 掩土建筑和草泥屋顶 蓄水屋面 层高的选择 b. 地面蓄放热的应用 地面蓄热 地面散热 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW c. 墙体热性能的改善 选择高热容材
11、料 防止结露发生 开发新型墙体 传统墙体的热学改造 d. 建筑构配件细部设计 防止热渗透可能 双层外壁的气候改善作用 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 三节能建筑设计三要素 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 三 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、
12、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 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 三 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 SUNGLOW
13、SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 三 节能建筑设计三要素 散热体的几何中心： 采暖构件的部位居中 余热利用制：换气仍保存能量（双向对 流吸热法） 窗的控制：热渗透的主要途径，热量损 失是墙体的三倍 窗墙比：尽量少开不吸热的窗 窗位置：低窗满足视线高度、避免 高窗 窗构造：处理窗的密闭性，如保温 玻璃或者双层窗 围护结构保温构造 墙体保温：增加墙体热阻 屋面保温：防水层下设保温层 利用“热过渡空间”：门斗或门廊的形式 楼梯间保温：封闭、保温 双向对流吸热法 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 三 节能建筑设计三要素 3 利用 热滞
14、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 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 四满足夏季节能致凉的节能设计 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 四 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
15、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。 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 四 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 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 四 满足夏
16、季节能致凉的节能设计 夜间辐射 天 空 面：尽量大的天空可见空间 遮 阳 板：做到可调控、夜间不遮挡夜间辐射 减少遮挡：慎用常绿树 城市斗状空间：建筑单体毫“无序化”地层层向外挑出 “都市峡谷”批判：始于21世纪初的城市设计倾向，对于城市环 境的严重破坏，“肥了开发商、会了城市环境”。 遮阳体系 SUNGLOW SU NG LOW SU NG LOW SU NG LOW 四 满足夏季节能致凉的节能设计 综合技术 墙体面色彩 与质地： 光洁、色彩淡雅，反射阳光， 减少吸热。 隔热构造：隔热屋面、隔热保温墙。 绿化降温：蒸发散热并遮阳。 水面利用：蒸发降温、引入室内。 喷淋屋面：效果好、成本高、复杂。 蓄水屋面：效果好、防水构造复杂。 蓄水屋面的“调节器”作
