建筑性能、能源

1、建筑性能、能源一、介紹可持續(xù)性-建筑的基本原則2000年第三屆國際建筑研討會上，兩方的主題“建筑的可持續(xù)和自我意識”之間存在著巨大的差異。兩個建筑術(shù)語：實體建筑實體建筑、桿系結(jié)構(gòu)桿系結(jié)構(gòu)。各自相關(guān)的建筑理論：雕刻體雕刻體、構(gòu)造體構(gòu)造體。兩個基本術(shù)語：形態(tài)學(xué)形態(tài)學(xué)和現(xiàn)象學(xué)現(xiàn)象學(xué)。1926年，柯布西耶提出“新建筑五點”：底層架空底層架空；屋頂屋頂花園花園；自由平面自由平面；橫向長窗橫向長窗；自由立面自由立面。新建筑五點都是基于建筑采用了框架結(jié)構(gòu)，墻體不再承重?，F(xiàn)代建筑設(shè)計兩個低能耗的設(shè)計方法：存儲概念存儲概念和保溫概念保溫概念這兩種方法都利用了實體結(jié)構(gòu)和桿系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)相關(guān)特性。存儲概念可以對必要的

2、實體構(gòu)件起作用，如樓板、墻體等等。這形成了熱量存儲單元，在其中可以儲存諸如大面積南窗進(jìn)入的被動式太陽能。與此形成對比的是，在桿系結(jié)構(gòu)，如一個現(xiàn)代木質(zhì)住宅中，建筑的體量消失了，這樣南窗就會出現(xiàn)過熱的傾向。比較合理的做法是在木構(gòu)件之間的空間填充厚厚的隔熱層，并將窗戶分布到所有立面上，以在熱增量與損失之間取得最佳平衡點。 可持續(xù)性是建筑學(xué)的一個基本要素。在理想的情況下，它對不同層次的人類文化都具有永久的益處-社會、城市規(guī)劃，經(jīng)濟(jì)與生態(tài)問題，生存空間的創(chuàng)造（這個結(jié)合點是人類生活中的一部分，就好像蝸牛殼是蝸牛的一部分），能源和材料方面的審核等等，即對復(fù)雜的整體都有益處。 要將可持續(xù)發(fā)展這個問題作為發(fā)展符

3、合“建筑” 規(guī)則的全新設(shè)計技巧的新機(jī)，通過“建筑”規(guī)則，圍繞著純粹從外形上觀測而來的建筑的相關(guān)問題的爭議得到了轉(zhuǎn)化。二、概念熱流以及蒸汽擴(kuò)散問題保溫概念低能耗住宅的七條設(shè)計原則熱流以及蒸汽擴(kuò)散問題 蒸汽擴(kuò)散現(xiàn)象蒸汽擴(kuò)散現(xiàn)象冷空氣中極少含有水蒸氣（室外空氣干燥）暖空氣中含有大量水蒸氣（室內(nèi)濕度高）保溫概念分層示意圖 保溫層并不是自動的“保溫層”，但可以包含其他功能，如隔聲。 分層示意圖可被用做建筑結(jié)構(gòu)分析的參考。保溫概念輔助系統(tǒng)-內(nèi)部承重墻保溫概念輔助系統(tǒng)-外部承重墻低能耗住宅的七條設(shè)計原則1、根據(jù)理念工作 建筑的形式、位置，以及室內(nèi)布局對能源消耗有很大的影響。2、高度保溫設(shè)計 低能耗住宅的保溫

4、層至少20cm厚。 避免冷橋:過渡段與連接處要特別予以注意。3、利用太陽能4、建筑密封性 安裝機(jī)械通風(fēng)5、用再生能源介質(zhì)取代剩余的供暖需求6、在低溫條件下的蓄熱和散熱 在住宅的供熱部分安裝蓄熱介質(zhì) 堅持采用短路管7、使用節(jié)能型家電三、建筑的主動式保溫和被動式保溫建筑的主動式保溫主動式保溫和被動式保溫被動式保溫 可以用兩個壺的散熱情況來說明被動式與主動式。下圖為用熱成像儀照出來的紅外線透視圖照片，反應(yīng)兩個壺的熱量散發(fā)情況。 左側(cè)的壺表面顏色較淺，表示表面溫度較低，散發(fā)出的熱量少，基本依靠被動收集的熱量來保溫，是“被動式的”。 右側(cè)的壺表面顏色較深，表示表面溫度高，散發(fā)出的熱量多，如要保溫還需要主

5、動加熱，是“主動式的”。被動式保溫建筑1、被動式房屋的概念最早源于瑞典隆德大學(xué)的Bo Adamson教授和德國被動式房屋研究所（Passivhaus Institut）的Wolfgang Feist博士 在1988年5月的一次討論。通過一系列的研究和德國黑森州政府的資助，被動式房屋的概念逐步確立起來。1990年最早的一批被動式房屋在德國達(dá)姆施塔特建成。1996年（Passivhaus-Institut）在達(dá)姆施塔特成立，致力于推廣和規(guī)范被動式房屋的標(biāo)準(zhǔn)。此后有越來越多的被動式房屋落成。2、19世紀(jì)70年代，建筑師和科學(xué)家就開始研究零能耗的房屋，把能耗降到零是十分苛刻的，盡管從理論的角度它是可行

6、的，但是因為極高的造價和復(fù)雜的工藝，至今為止還只是停留在科研項目層面。低能耗建筑，因其優(yōu)越的性能價格比，所以很快的普及開來。隨著節(jié)能的需求更為迫切，被動式節(jié)能屋發(fā)展開來。如果把被動式節(jié)能屋結(jié)合上更多的太陽能發(fā)電設(shè)備，那么也就實現(xiàn)了“零能耗”的房屋，因為沒有誰愿意住在一個沒有冰箱和電視的房子里。3、截止至2010年，僅在德國就有13000多座被動式節(jié)能屋投入了使用（2012年全世界有37000座），有獨棟房屋、公寓、學(xué)校、辦公樓、游泳館等。特別是多層建筑，更能體現(xiàn)它的優(yōu)勢，例如位于Innsbruck的能容納354個住戶的“Lodenareal”項目，是世界上最大的被動建筑。4、被動房屋的基本原則

7、就是能效。杰出的保溫墻體、創(chuàng)新的門窗技術(shù)、高效的建筑通風(fēng)、電器節(jié)能都是解決能效的基礎(chǔ)。單戶家庭住宅獨立住宅,熱量損失,示意圖.獨立住宅，外部圍護(hù)部分上下左右前后6個方向，使用保溫材料，示意圖。磚混結(jié)構(gòu)“夾心墻”構(gòu)造示意圖 里側(cè)墻體，一般是起承重作用的墻體，中間空腔，一般是填充玻璃纖維保溫氈毯、擠塑XPS泡沫保溫板或者硬質(zhì)PU聚氨酯保溫板等保溫隔熱材料，外側(cè)墻體，一般是只起圍護(hù)性作用的非承重墻體。當(dāng)然，里側(cè)承重墻體，與外側(cè)非承重墻體，要通過分散設(shè)置的鍍鋅鋼制拉接件，或者不銹鋼拉接件，進(jìn)行連接。同時，這些具有防銹功能的金屬拉接件，也穿透保溫層，一并起到固定保溫層的功效。安裝有地埋總進(jìn)氣管線，安裝有

8、“能量回收通風(fēng)系統(tǒng)ERV”的被動式住宅，示意圖特點：外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、超級節(jié)能窗、建筑結(jié)構(gòu)無冷熱橋、良好的密封、主動通風(fēng)換氣系統(tǒng)。獨立住宅ERV能量回收通風(fēng)系統(tǒng)所謂一次能源，是指直接取自自然界，沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源，包括：煤炭、石油、天然氣，等等。由一次能源，經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后，得到的能源產(chǎn)品，稱為二次能源，比如：電力、煤氣、汽油、柴油、液化石油氣，等等。一次能源，又可以進(jìn)一步分為再生能源和非再生能源兩大類。再生能源，包括太陽能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能，等等。這些再生能源，在自然界可以循環(huán)再生。而非再生能源包括：煤炭、原油、天然氣等，它們是不能再生的，用掉一點，便會減少一點。事實上，地球上許多一次能源，比如，石油、煤炭、天然氣等，正在日趨枯竭。所以，人類必須主動開發(fā)一些新型的替代能源，才能更好地迎接未來的挑戰(zhàn)?！氨粍邮阶≌钡暮x，與“主動式住宅”的涵義，正好相反?！氨粍邮阶≌?，通俗地講，可以說是“僅僅靠住宅