清华大学超低能耗示范楼.ppt

清华大学超低能耗示范楼
在过去相当长的计划经济时代,我国的经济发展一直是资源高消费和以牺牲环境为代价的粗放型增长模式。缺乏建筑热工和建筑节能方面的研究和相关标准,片面强调降低建筑造价,造成建筑物围护结构过于单薄,门窗缝隙过大,保温、隔热、气密性差,居住热环境差,建筑用能效率低,我与西方发达国家相比有很大差距。
建筑节能的紧迫性
建筑的发展是经济发展的必然结果。但也应该看到建筑的发展对于环境和不可再生能源的破坏。任何建筑材料的生产和建筑功能的正常使用,都离不开能源的消费,建筑发展必然带来能源消费的增加。通常,我们将建筑正常使用过程中消耗的能量定义为建筑能耗,包括照明、采暖、空调、电梯、热水供应、烹调、家用电器以及办公设备等消耗的能量。虽然建筑能耗的增长是经济发展的必然结果,但是,由于我国目前的能源利用效率比较低,而且我国目前的能源消费结构仍然以煤为主,煤燃烧引起的环境污染相当严重,因此建筑节能的潜力不仅巨大,而且任务相当艰巨。
影响建筑节能的因素
节能工作是一个涉及到多方面、多层次的复杂性工作,它直接渗透到建筑设计、施工、使用、管理等各个环节。在各个环节(图一)中又将涉及到设计师、投资商、材料和设备供应商、物业管理和建筑使用人员等多个方面。
建筑设计
建筑施工
投资商
施工质量
建筑使用
材料、产品性能
物业管理人员
设计人员
图1: 影响建筑节能的各个环节
业主或使用人员
三个环节
影响因素
影响因素
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则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规范法规,试图从建筑能耗的“源头”进行控制,为降低建筑实际的运行能耗提供基础。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结构保温隔热,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达到节能的效果。从构造上说就是使围护结构的热阻增大,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,做好门窗的密闭性避免出现热桥和冷桥等。还要合理的增设一些合理的遮阳构件避免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行遮阳。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。
图3 示意了风压作用下自然通风的形成过程。当有风从左边吹向建筑时,建筑的迎风面将受到空气的推动作用形成正压区,推动空气从该侧进入建筑;而建筑的背风面,由于受到空气绕流影响形成负压区,吸引建筑内空气从该侧的出口流出,这样就形成了持续不断的空气流,成为风压作用下的自然通风。
图2 风压作用下的自然通风
图4 示意了热压作用下的自然通风的形成过程。当室内存在热源时,室内空气将被加热,密度降低,并且向上浮动,造成建筑内上部空气压力比建筑外大,导致室内空气向外流动,同时在建筑下部,不断有空气流入,以填补上部流出的空气所让出的空间,这样形成的持续不断的空气流就是热压作用下的自然通风
图3 热压作用下的自然通风
由于自然通风系统运行的动力来自于自然界的自然过程,因此该技术自古以来就是一种免费的自然冷却技术,在旧建筑中得到广泛的应用。在空调技术和产品日益发展以后,该技术逐渐被人们所淡忘。但是,上个世纪发生的能源危机和全球环境危机后,集合低能耗、高环境价值的自然通风技术作为重要的生态建筑技术之一受到广泛关注。