節(jié)能建筑與節(jié)能技術(shù)簡介

節(jié)能建筑與節(jié)能技術(shù)簡介土環(huán)1202李朋剛2023/2/11建筑節(jié)能，指在建筑材料生產(chǎn)、房屋建筑和構(gòu)筑物施工及使用過程中，滿足同等需要或達(dá)到相同目的的條件下，盡可能降低能耗。在發(fā)達(dá)國家最初為減少建筑中能量的散失，現(xiàn)在則普遍稱為“提高建筑中的能源利用率”，在保證提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用效率。建筑節(jié)能具體指在建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、新建（改建、擴(kuò)建）、改造和使用過程中，執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，采用節(jié)能型的技術(shù)、工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷制熱系統(tǒng)效率，加強(qiáng)建筑物用能系統(tǒng)的運(yùn)行管理，利用可再生能源，在保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，減少供熱、空調(diào)制冷制熱、照明、熱水供應(yīng)的能耗。建筑的節(jié)能2023/2/12奧赫塔大樓—隔熱奧赫塔大樓位于俄羅斯圣彼得堡的奧赫塔大樓是俄羅斯天然氣工業(yè)公司的新總部，這座大樓由羅麥莊馬（RMJM）建筑設(shè)計(jì)公司完成，樓高達(dá)396米。采用了兩片玻璃“皮膚”制造一個(gè)環(huán)繞大樓主體的“心房”，使得這座大樓具有超級隔熱性，從而有效地節(jié)約了大樓制冷過程中所消耗的能量2023/2/13梅那拉-梅西加尼亞大樓是馬來西亞的著名環(huán)保建筑。馬來西亞梳邦再也市（SubangJaya）的這棟綠色建筑最大限度利用了自然通風(fēng)并且根據(jù)朝陽方向加以精心設(shè)計(jì)。梅那拉-梅西加尼亞大樓—自然通風(fēng)2023/2/14馬來西亞梳邦再也市（SubangJaya）的這棟梅那拉-梅西加尼亞(MenaraMesiniaga)大樓同樣也是一座綠色環(huán)保建筑，在設(shè)計(jì)上考慮到了馬來西亞的氣候，在屋面種植了大量的植物，從而減少了大樓的聚熱性。根據(jù)朝陽方向加以精心設(shè)計(jì)，最大限度利用了自然通風(fēng)，并且提供了涼爽的富氧氣流。此外，建筑設(shè)計(jì)師還為大樓的陰陽面設(shè)計(jì)了不同的采光方式——從東（熱）向西，按一定間距從玻璃辦公室立面安裝沿制遮陽板有效地為建筑物進(jìn)行了遮陰。而在大樓南北冷面，設(shè)計(jì)師則采取無遮蓋的使用玻璃墻窗戶，以獲得適量的日照。樓頂陽臺還運(yùn)用許多自動隔熱系統(tǒng)，通過設(shè)備和空調(diào)裝置降低能源損耗。2023/2/15曼徹斯特保險(xiǎn)合作協(xié)會太陽能大樓在不久的將來，太陽能有望成為破解高層住宅節(jié)能問題的最佳“法寶”，這座英國曼徹斯特保險(xiǎn)合作協(xié)會的太陽能大樓就充分利用了天然環(huán)保的太陽能作為自給能量，采用7244面太陽能光伏板替代傳統(tǒng)材料（如磚、玻璃等）。建成后外墻高達(dá)120m，成為歐洲最大的立式太陽能電池陣。每年將產(chǎn)生18萬單位的可再生電力。該公司形象地估算說，這些電可用泡900萬杯茶。2023/2/16赫斯特大廈—多種節(jié)能手段赫斯特大廈——紐約第一座LEED黃金級綠色寫字樓位于紐約曼哈頓西57街和第8大道交界處的赫斯特大廈（HearstTower）是美國最大的綜合媒體集團(tuán)之一——赫斯特集團(tuán)（HearstCorp）的總部大樓2023/2/17赫斯特大廈的節(jié)能設(shè)計(jì)是非常有效且精準(zhǔn)的，與其周圍的寫字樓相比，大樓可實(shí)現(xiàn)節(jié)能25%。大廈采用了內(nèi)墻最少化的設(shè)計(jì)，以增加自然光的利用；使用了高效的暖通空調(diào)設(shè)備，最大程度地利用戶外的空氣空調(diào)和通風(fēng)——大廈內(nèi)每年最多有三個(gè)季度可以實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)；大廈的屋頂被設(shè)計(jì)成可收集雨水的結(jié)構(gòu)，這將使排入城市下水系統(tǒng)的雨水減少近25%。收集的雨水將被儲存在地下室里一個(gè)巨大的回收水箱中，經(jīng)過濾后用于冬天加熱循環(huán)供暖；大廈首層大堂主要依靠輻射石地板來調(diào)節(jié)冷熱。多種節(jié)能手段于一身2023/2/18北京中關(guān)村TPT大廈TPT大廈位于中國硅谷——中關(guān)村，建筑面積約93000m2，底層商業(yè)，四層以上辦公，是一座多功能的寫字樓。1、優(yōu)化建筑熱工計(jì)算機(jī)模擬設(shè)計(jì)。

2、樓板輻射空調(diào)系統(tǒng)。

3、地源熱泵空調(diào)冷熱源系統(tǒng)。

4、地板下送風(fēng)新風(fēng)（帶降濕功能）通風(fēng)系統(tǒng)。

5、圍護(hù)結(jié)構(gòu)通風(fēng)系統(tǒng)。

6、空氣熱回收系統(tǒng)。2023/2/19深圳藍(lán)牙水晶—生態(tài)節(jié)能藍(lán)牙水晶位于深圳市中心區(qū)重要交通樞紐地段,緊鄰城市中軸線,面向深南大道。2023/2/110生態(tài)節(jié)能技術(shù)利用十大生態(tài)智能技術(shù)保證建筑的高品質(zhì)：

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能量活性建筑基礎(chǔ)系統(tǒng)

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天篷柔和輻射制冷系統(tǒng)

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分散式新風(fēng)系統(tǒng)

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第三代窗箱式裝配玻璃幕墻（按照深圳的氣侯特點(diǎn)專門設(shè)計(jì)，帶有隔音窗和百葉）

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隱蔽式外窗遮陽百葉●

智能采光照明系統(tǒng)

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高效太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)

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高效防噪聲系統(tǒng)

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雙層架空地面系統(tǒng)

●給排水集成控制與水循環(huán)再生系統(tǒng)2023/2/111鄭州摩爾目前河南省最大的綜合建筑項(xiàng)目之一，在2004法國嘎納國際商業(yè)地產(chǎn)展（MAPIC）榮膺“概念設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”2023/2/112五合國際的設(shè)計(jì)充分考慮到高科技生態(tài)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，采用了混凝土樓板輻射采暖制冷、置換式新風(fēng)、呼吸式玻璃幕墻、智能遮陽、太陽能建筑一體化等技術(shù)系統(tǒng)，保證寫字樓和公寓的高舒適度和生態(tài)環(huán)境節(jié)能效果。商業(yè)部分則采用國際先進(jìn)的新一代電子多媒體展示系統(tǒng)，在塑造建筑高科技形象的同時(shí)充分發(fā)掘其商業(yè)價(jià)值，使整個(gè)高層建筑部分形象鮮明，一氣呵成。項(xiàng)目落成后，成為當(dāng)?shù)刈畲蟮纳虡I(yè)及娛樂中心，并成為鄭州市引領(lǐng)時(shí)尚潮流的又一新地標(biāo)。2023/2/113建筑節(jié)能技術(shù)建筑節(jié)能可分為兩部分：建筑物的節(jié)能和空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。建筑物的節(jié)能主要考慮建筑物規(guī)劃設(shè)計(jì)、增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱保溫性能、設(shè)置遮陽設(shè)施等。空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能主要考慮減少冷熱源能耗、輸送系統(tǒng)的能耗及提高系統(tǒng)的運(yùn)行管理等。近年來建筑節(jié)能技術(shù)已成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)，也是當(dāng)前國內(nèi)外節(jié)能領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)研究課題‘西方發(fā)達(dá)國家的建筑能耗占社會總能耗的30％～45%。我國建筑能耗已占社會總能耗的20％～25%，正逐步上升到30%。因此建筑節(jié)能是目前節(jié)能領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。在此只粗略介紹一下主要的技術(shù)。2023/2/114我國建筑節(jié)能的現(xiàn)狀中國是一個(gè)發(fā)展中大國，又是一個(gè)建筑大國，每年新建房屋面積高達(dá)17-18億平方米，超過所有發(fā)達(dá)國家每年建成建筑面積的總和。隨著全面建設(shè)小康社會的逐步推進(jìn)，建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，建筑能耗迅速增長。所謂建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、炊事、家用電器、電梯等方面的能耗。其中采暖、空調(diào)能耗約占60%~70%。中國既有的近400億平方米建筑，僅有1%為節(jié)能建筑，其余無論從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)還是采暖空調(diào)系統(tǒng)來衡量，均屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相當(dāng)于緯度相近的發(fā)達(dá)國家的2~3倍。這是由于中國的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能差，采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正稱得上“節(jié)能建筑”的還不足1億平方米，建筑耗能總量在中國能源消費(fèi)總量中的份額已超過27%，逐漸接近三成。2023/2/115

1、節(jié)能建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)

根據(jù)建筑功能要求和當(dāng)?shù)貧夂騾?shù)，在總體規(guī)劃和單體設(shè)計(jì)中，應(yīng)科學(xué)合理地確定建筑朝向、平面形狀、空間布局、外觀體型、間距、層高、選用節(jié)能建筑材料、保證建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫性能等及對建筑周圍環(huán)境進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)，全面應(yīng)用節(jié)能技術(shù)措施，最大限度減少建筑物能耗量，獲得理想的節(jié)能效果。1.1建筑朝向和平面形狀

形狀相同的建筑物，南北朝向比東西朝向的冷負(fù)荷小，如對一個(gè)長寬比為4：1的建筑物，經(jīng)測試表明：東西向比南北向的冷負(fù)荷約增加70%，因此建筑物應(yīng)盡量采用南北向。在建筑物內(nèi)布置空調(diào)房間時(shí)，盡量避免布置在東西朝向的房間及東西墻上有窗戶的房間以及平頂?shù)捻攲臃块g。建筑物的平面形狀，應(yīng)在體積一定的情況下，采用外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面積小的建筑。因?yàn)橥獗砻娣e越小，負(fù)荷越小，能耗越小。2023/2/116

1.2合理規(guī)劃空間布局及控制體型系數(shù)

建筑物一般都設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)，故其空間布局應(yīng)十分緊湊，盡量減少建筑物外表面積和窗洞面積，這樣可以減少空調(diào)負(fù)荷，降低能耗。

體形系數(shù)的定義是建筑物外表面積F與其所包圍的體積V之比值。對于相同體積的建筑物，其體形系數(shù)越大，說明單位建筑空間的熱散失面積越高，研究表明，體形系數(shù)每增大1%，能耗指標(biāo)約增加2.5%。因此，出于節(jié)能的考慮，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量控制建筑物的體形系數(shù)。但如果出于造型和美觀的要求需要采用較大的體形系數(shù)時(shí)，應(yīng)盡量增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻。1.3綠化有助于減少建筑能耗

綠化對居住區(qū)氣候條件起著十分重要的作用，它能調(diào)節(jié)改善氣溫，調(diào)節(jié)碳氧平衡，減弱溫室效應(yīng)，減輕城市的大氣污染，減低噪聲，遮陽隔熱，是改善居住區(qū)微小氣候，改善建筑室內(nèi)環(huán)境，節(jié)約建筑能耗的有效措施。2023/2/1172、增強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫性能改善建筑的隔熱保溫性能可以直接有效地減少建筑物的冷熱負(fù)荷。據(jù)有關(guān)資料介紹，在其他工況不變條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)每增大1W/（M2·K），空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算負(fù)荷增加近30%.所以改善建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能是建筑設(shè)計(jì)上的首要節(jié)能措施。2023/2/1182.1外墻、屋頂?shù)墓?jié)能措施

使用環(huán)保、節(jié)能型建筑材料如新型墻體材料與復(fù)合墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可有效減少通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱，從而降低能耗，達(dá)到顯著的節(jié)能效果。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、可行性分析的前提下，可在墻體內(nèi)外側(cè)敷設(shè)保溫隔熱型新材料。隔離太陽輻射熱，減少陽光直射，對垂直墻面可采用外廊、陽臺、挑檐等遮陽設(shè)施和淺色墻面、反射幕墻、植物覆蓋綠化等。對屋頂可采用架空屋面，淺色屋面，種植屋面等。對屋面進(jìn)行綠色覆蓋，既可遮陽，又能隔熱，而且通過光合作用，可消耗或轉(zhuǎn)化部分能量，也起到美化環(huán)境作用。因此植物覆蓋法是建筑節(jié)能較好的方法。還有設(shè)計(jì)通風(fēng)屋面、蓄水屋面等節(jié)能措施。2023/2/119

2.2門窗的節(jié)能技術(shù)措施門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面積約占建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積的30%，其能耗約占建筑總能耗的2/3，其中傳熱損失為1/3。所以門窗是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的重點(diǎn)。在保證日照、采光、通風(fēng)、觀景條件下，盡量減少外門窗洞口的面積。設(shè)置遮陽設(shè)施，考慮空調(diào)設(shè)備的位置。減少陽光直接輻射屋頂、墻、窗及透過窗戶進(jìn)入室內(nèi)，可采用外廊、陽臺、挑檐、遮陽板、熱反射窗簾等遮陽措施。門窗的遮陽設(shè)施可選用特種玻璃、雙層玻璃、窗簾或遮陽板等。設(shè)計(jì)中應(yīng)采用密閉性良好的門窗。通過改進(jìn)門窗產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（如加裝密封條），提高門窗氣密性，防止空氣對流傳熱。加設(shè)密閉條是提高門窗氣密性的重要手段之一。窗墻比是窗洞口與墻的面積比值，增大這兩個(gè)比值不利于空調(diào)建筑節(jié)能，應(yīng)盡量減少空調(diào)房間兩側(cè)溫差大的外墻面積及窗的面積?？刂拼皦Ρ取ν鈮拔蓓?shù)膶?dǎo)熱系數(shù)等提出具體要求。通過外窗的耗熱量占建筑物總耗熱量的35%～45%。故在進(jìn)行前期建筑設(shè)計(jì)時(shí)，在保證室內(nèi)采光通風(fēng)的前提下合理控制窗墻比是很重要的，一般北向不大于25%；南向不大于35%；東西向不大于30%。2023/2/1203、降低建筑設(shè)施運(yùn)行的能耗采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低這部分能耗將對節(jié)能起著重要的作用，在這方面一些成功的技術(shù)措施很有借鑒價(jià)值，如英國建筑研究院（英文縮寫：BRE）的節(jié)能辦公樓便是一例。辦公樓在建筑圍護(hù)方面采用了先進(jìn)的節(jié)能控制系統(tǒng)，建筑內(nèi)部采用通透式夾層，以便于自然通風(fēng)；通過建筑物背面的格子窗進(jìn)風(fēng)，建筑物正面頂部墻上的格子窗排風(fēng)，形成貫穿建筑物的自然通風(fēng)。辦公樓使用的是高效能冷熱鍋爐和常規(guī)鍋爐，兩種鍋爐由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制交替使用。通過埋置于地板內(nèi)的采暖和制冷管道系統(tǒng)調(diào)節(jié)室溫。該建筑還采用了地板下輸入冷水通過散熱器制冷的技術(shù)，通過在車庫下面的深井用水泵從地下抽取冷水進(jìn)入散熱器，再由建筑物旁的另一回水井回灌。為了減少人工照明，辦公樓采用了全方位組合型采光、照明系統(tǒng)，由建筑管理系統(tǒng)控制；每一單元都有日光，使用者和管理者通過檢測器對系統(tǒng)遙控；在100座的演講大廳，設(shè)置有兩種形式的照明系統(tǒng)，允許有0%～100%的亮度，采用節(jié)能型管型熒光燈和白熾燈，使每個(gè)觀眾都能享有同樣良好的視覺效果和適宜的溫度。2023/2/1214、新能源的開發(fā)利用在節(jié)約不可再生能源的同時(shí)，人類還在尋求開發(fā)利用新能源以適應(yīng)人口增加和能源枯竭的現(xiàn)實(shí)，這是歷史賦予現(xiàn)代人的使命，而新能源有效地開發(fā)利用必定要以高科技為依托。如開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能、潮汐能、水力、地?zé)峒捌渌稍偕淖匀唤缒茉?，必須借助于先進(jìn)的技術(shù)手段，并且要不斷地完善和提高，以達(dá)到更有效地利用這些能源。如人們在建筑上不僅能利用太陽能采暖，太陽能熱水器