國外節(jié)能建筑案例分析

1、國外綠色建筑案例分析,,[建筑規(guī)模]：占地面積12萬平米，建筑面積4.1萬平米。[獲獎情況]：英國皇家建筑師協(xié)會雜志的年度可持續(xù)性獎項[建筑功能]：信息中心、教學(xué)中心、服務(wù)中心,英國諾丁漢大學(xué)朱比麗分校,廢棄地再利用,[基地策略]：,自行車工廠用地,朱比麗分校,,,,,,,,1.3萬平方米的線性人工湖將建筑與郊區(qū)住宅連接起來，成為一處新的“綠肺”建筑邊緣的水渠對雨水進行自然的回收利用，每年可以收集6000多立方米,[基

2、地策略]：,在面湖立面的地面層設(shè)計許多通風(fēng)百葉，水面對于風(fēng)起冷卻的效應(yīng)，整個氣流穿過中庭空間，最后流竄到背立面的八個樓梯間，由所謂的“煙囪效應(yīng)”讓使用過的氣流上升穿過整個圓形、類似煙囪的樓梯間，最后經(jīng)由一個3.5公尺高的鋁制風(fēng)斗（windvane）排放出去，完成整個低耗能，被動式的空氣循環(huán)動作。,[通風(fēng)設(shè)計]：,風(fēng)斗它可以在風(fēng)速2~40m/s之間順利運作，由周圍空氣流動所產(chǎn)生的真空效應(yīng)，讓室內(nèi)空氣可以自然的被吸拔出來，也因

3、為尾部有一個類似擾流板的構(gòu)造，讓風(fēng)斗永遠(yuǎn)隨著不同的風(fēng)向轉(zhuǎn)動，除了是一個風(fēng)向旗之外，也讓排氣的一端永遠(yuǎn)處在下風(fēng)處。,太陽能電池板為風(fēng)斗供電,朱比麗校園設(shè)計所采用的通風(fēng)策略可以稱作：熱回收低壓機械式自然通風(fēng)，它是一種混合系統(tǒng)，即在充分利用自然通風(fēng)的基礎(chǔ)上輔以有效的機通風(fēng)裝置。,[通風(fēng)設(shè)計]：,該項目在東、西、南向立面設(shè)置了大量木制可動式水平遮陽板，在不阻擋對視線的情況下，達(dá)到一定的遮陽效果，將整年的室內(nèi)溫度在不借助空調(diào)之下，控制在

4、攝氏30℃下。在太陽日照最大的南向立面設(shè)置可電動調(diào)整的遮陽棚，以避免太陽直射所造成的高溫與眩光。,[采光策略]：,窗體外的水平木百葉，每片上都被漆成白色增強光線的反射,[采光策略]：,被動式紅外線移動探測器和日照傳感器，并由智能照明中央系統(tǒng)統(tǒng)一控制：當(dāng)教室有人使用時系統(tǒng)就會自動判斷是否使用人工照明，從而代替了人工開關(guān)；如果室內(nèi)有足夠的自然光線，人工照明就會自動關(guān)閉，從而節(jié)約能源,[采光策略]：,所有的建筑物皆由具玻璃頂

5、蓋的中庭所串聯(lián)，整個中庭可以說是個小型溫室，可以在寒冷的冬天儲存適當(dāng)?shù)奶枱崮芤赃_(dá)到一定的舒適度，并減少暖氣的使用。中庭內(nèi)種滿中型植物，由植物保濕遮蔭的特性，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度，而且讓由靠湖面進氣口的冷風(fēng)在進到室內(nèi)時有預(yù)暖的效果，減少寒冷帶來的不適與能源浪費。,[中庭設(shè)計]：,中庭屋頂玻璃所采用的半透明太陽能光電板每年所產(chǎn)生的電能約45,000kWh，足以供應(yīng)建筑物整年的機械通風(fēng)電能需求，讓機械通風(fēng)耗能不用依賴石化能源。,[中庭設(shè)計]：

6、,建筑使用效果,基于校園使用后的監(jiān)測，建筑的能耗被估算為85千瓦時每平方米每年，這一數(shù)字低于英國建筑能耗指標(biāo)ECON19的自然通風(fēng)辦公建筑的良好標(biāo)準(zhǔn)：112千瓦時每平方米每年。并且校方認(rèn)為，與主校園相比這一新校園達(dá)到了60%的節(jié)能效果。不過在校園的使用過程中也出現(xiàn)了一些問題，如人工湖曾因水體過溢而涌進教學(xué)建筑；還有，朝向湖面的窗體的帆布遮陽和冬季保溫效果不佳等。,建 筑 研 究 組 織 辦 公 樓,——BRE Office of the

7、 future,BRE Office of the future ——建筑概況,名稱：建筑研究組織（BRE，Building Research Establishment）建造時間：1996年建筑功能：辦公室、會議室這座未來辦公樓坐落于瓦特福德（Watford）市郊的建筑研究所（BRE）。該區(qū)域地處英國南部，氣候溫和，受噪音和空氣污染影響的程度也最輕。 該建筑采用被動建筑設(shè)計 ，結(jié)合先進的節(jié)能

8、技術(shù)，是一較為成功的綠色生態(tài)建筑。,BRE Office of the future ——建筑概況,首 層 平 面 圖,BRE Office of the future ——建筑特色,建筑內(nèi)容納了為100余名工作人員準(zhǔn)備的辦公800m2的會議設(shè)施，總的面積為2040m2。辦公室分別配置在3層中，主要沿東西布置，各辦公單元的平面采用30mx13.5m的模數(shù)。既有大空間辦公室，也有封閉的小辦公室。平面不對稱呈“L”形布置，兩翼的柱網(wǎng)

9、也有所不同。,BRE Office of the future ——建筑特色,,建筑密封性很好，熱絕緣，窗戶是雙層的，中間填充有氬氣。窗戶可以打開。這些窗戶占了主要立面約一半左右的面積。南側(cè)的窗戶有外部的可活動的挑檐來遮蔽直射日光。通過BMS系統(tǒng)控制的高窗可以用來進行通風(fēng)控制，頂層還設(shè)有通風(fēng)口。注：BMS（建筑自動化管理系統(tǒng) ）,,采 光自 然 通 風(fēng)地 下 水 降 溫照 明遮 陽 系 統(tǒng)太 陽 能 其 他 技 術(shù),BRE

10、 Office of the future ——建筑技術(shù),該建筑辦公室的層高為3.7m，比起普通辦公室來高出很多。這樣較高的層高保證了自然光照明的需要，在上班時間，95％以上的室內(nèi)能夠有足夠的自然光照明。大窗和南側(cè)室外的百葉窗結(jié)合，盡量爭取了最大的陽光，而且這些百葉窗也可以避免炫光。,BRE Office of the future ——采 光,南側(cè)立面上有五個高聳的風(fēng)塔，并裝有玻璃益于采光，通風(fēng)口有低速風(fēng)扇，可以在炎熱或無風(fēng)時節(jié)幫助

11、通風(fēng)；在氣溫適中時，可以直接打開窗戶通風(fēng)。,BRE Office of the future ——自 然 通 風(fēng),BRE Office of the future ——自 然 通 風(fēng),縱剖面及自然通風(fēng)示意圖,低溫地板輻射： 在炎熱的夏天，利用地板中的地下水管道冷卻樓板，以達(dá)到降低室內(nèi)溫度的效果。 在寒冷的冬天，建筑內(nèi)部則通過地板下的加熱管道以及環(huán)繞四周的散熱器來采暖。熱量來自于先進的壓

12、縮鍋爐以及一個低氧化氮鍋爐，這些鍋爐通過BMS系統(tǒng)控制的高窗得到新鮮空氣。,BRE Office of the future ——地 下 水 降 溫,BRE Office of the future ——地 下 水 降 溫,樓板下部細(xì)節(jié),BRE Office of the future ——地 下 水 降 溫,樓板外部表現(xiàn),T5照明燈具高效、節(jié)能、安全、穩(wěn)定T5和普通熒光燈相比，其管徑小，且普遍采用稀土三基色熒光粉發(fā)光材料，并涂敷保護膜

13、，光效明顯提高。 該建筑為了將人工照明的耗電量降到最小，還使用了感光器（由BMS系統(tǒng)控制）,BRE Office of the future ——照 明,可以看到遮陽板的具體細(xì)節(jié)。遮陽百葉由半透明的陶瓷材料制成，可以阻擋直射太陽光，但會將陽光漫射入室內(nèi)，百葉的角度可以自動控制,也可以由辦公室的使用者人工調(diào)節(jié)。,BRE Office of the future ——遮 陽 系 統(tǒng),南側(cè)外墻局部仰視,南側(cè)的窗戶使用了反射玻璃，

14、還配有電動卷簾來減少夏季的太陽熱吸收。 建筑的周圍還種植了落葉樹，在夏季提供遮陽，冬季則改變寒風(fēng)的流線。,BRE Office of the future ——遮 陽 系 統(tǒng),南側(cè)立面設(shè)置有太陽能光電板，在高峰的時候可以提高3KW的額外電能。,BRE Office of the future ——太 陽 能,南立面上的太陽能光電板,BRE Office of the future ——太 陽 能,南側(cè)立面上有五個高 聳的風(fēng)

15、塔，表面閃閃發(fā)亮，可以吸收太陽能轉(zhuǎn)化為電能，以驅(qū)動內(nèi)部的低壓風(fēng)扇，在炎熱、沉悶的天氣條件下可以增強風(fēng)塔的抽風(fēng)效能。,在環(huán)境設(shè)計方面：用地上原有建筑的結(jié)構(gòu)得以充分的重新利用。在新的建筑中，重新使用的材料包括磚、整面拆除的混凝土墻（用到新建筑的地基、地板以及結(jié)構(gòu)體中） ——這在英國是第一次嘗試。在環(huán)保措施方面：加強運營管理，避免不必要的能源和材料浪費；在總圖設(shè)計上就考慮了建筑的環(huán)保需要（太陽能、風(fēng)、遮陽、排水等問題）；制定和實施能減少垃圾

16、產(chǎn)生和有利于廢棄物循環(huán)利用的管理措施。,BRE Office of the future ——其 他 技 術(shù),威盧克斯－可持續(xù)建筑研究與實踐Green lighthouse –綠色燈塔,“綠色燈塔”簡介,丹麥零排放生態(tài)建筑——“綠色燈塔” “綠色燈塔”項目是迄今為止丹麥第一個按照碳中和理念設(shè)計的公共建筑，位于哥本哈根市內(nèi)的哥本哈根大學(xué)校園內(nèi)，該建筑為3 層的圓形建筑，總建筑面積950m2，具體用途為哥本哈根大學(xué)科學(xué)系學(xué)

17、生的學(xué)習(xí)、生活、就業(yè)監(jiān)管咨詢中心?！熬G色燈塔”項目是零碳排放生態(tài)型建筑。,綠色燈塔,該建筑為三層的圓形建筑，總建筑面積950平方米，位于哥本哈根市內(nèi)的哥本哈根大學(xué)校園內(nèi)。具體用途為哥本哈根大學(xué)科學(xué)系學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、就業(yè)監(jiān)管咨詢中心。,物業(yè)業(yè)主：丹麥哥本哈根大學(xué)設(shè)計單位：克里斯坦森設(shè)計師事務(wù)所（Christensen & Co Architects）能源創(chuàng)意：科威（COWI）咨詢公司建設(shè)單位：威盧克斯/VELUX,威爾法

18、科/VELFAC,合作伙伴：丹麥國家科技部 哥本哈根大學(xué) 哥本哈根市政府 威盧克斯公司 威爾法科公司,綠色燈塔－建筑解說,,建筑設(shè)計創(chuàng)作靈感外形設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計露臺/嵌入式入口名為儀器的雕塑,,采光設(shè)計中庭采光與通風(fēng)科學(xué)的采光分析,能源設(shè)計,,創(chuàng)作靈感,綠色燈塔的創(chuàng)作靈感于中國的“日晷”，克里斯坦森建筑設(shè)計

19、事務(wù)所的設(shè)計師們，根據(jù)“日晷”創(chuàng)作了其圓柱外加傾斜頂面的造型，充分的表現(xiàn)出建筑與太陽之間的密切關(guān)系。,,綠色燈塔建筑外部是斑駁的綠色，內(nèi)部為奶白色。創(chuàng)意萃取于丹麥民間飲食文化，一種獨具特色的奶酪，外表呈斑駁的綠色，內(nèi)部則是奶白色。,項目合作各方希望該建筑竣工后，成為哥本哈根、丹麥、及至整個歐洲環(huán)保建筑的榜樣，因爾命名為“綠色燈塔”。,外形設(shè)計,,¾的節(jié)能效果來自建筑圓柱形的特殊結(jié)構(gòu)，建筑本身面向太陽，可最大程度地利用光源、自動

20、通風(fēng)系統(tǒng)和自動調(diào)溫系統(tǒng)；,該建筑雕塑般的圓形結(jié)構(gòu)為校園提供了一個自然的匯集之所，其圓形結(jié)構(gòu)是滿足能源需求的最佳方案；,窗戶和門都為凹進式設(shè)計，以減少夏季建筑物對太陽熱量的直接吸收。,功能區(qū)劃分,,首層 學(xué)生活動室和接待室,二層辦公區(qū)和管理區(qū),三層教師活動室和屋頂露臺,,N,,中庭設(shè)計,綠色燈塔采用了大中庭設(shè)計，其用意有四： 根據(jù)其用途刻意設(shè)計出一種開敞、通透、開放的空間， 為參觀者聚集時提供集中講解的功能考慮， 采用煙

21、囪效應(yīng)自然通風(fēng)， 提高整個建筑內(nèi)部自然采光的均勻度。,,自然采光設(shè)計,建筑的內(nèi)部照明以自然采光為主，建筑立面安裝了適量的立窗，在建筑的頂部，設(shè)置了一定數(shù)量的智能電控屋頂窗，這無疑給建筑的中庭帶來了巨大的光照度的變化。,,與智能電控窗處于同一IO智能電控操作平臺 下的電動百葉遮陽窗簾，會隨著太陽方位的移動而自動升起和放下，起到自動遮陽的效果。,自然光、人造光源、空間感受和材料質(zhì)感之間是相互作用的，設(shè)計者既要考慮到房間的功能性又要考慮到

22、使用者的舒適與美感體驗。,,精準(zhǔn)的采光分析,3月21日上午10點，南側(cè)二層和三層上的照度級（勒克斯lux）,建筑師們在采光模擬計算上運用了威盧克斯公司最新開發(fā)的采光模擬分析計算軟件《 Daylight visualize》;,該軟件經(jīng)過國際照明協(xié)會的鑒定，是一款非常精確的計算軟件，其對光照分析計算的結(jié)果，與實測結(jié)果的最大誤差不超過4.9％，平均誤差僅有2.9％。,,可視化采光分析,三層采光分析，日光系數(shù)低于3％,二層采光分析，日光系數(shù)低

23、于3％,首層采光分析，日光系數(shù)低于3％,,《Daylight visualize》采光軟件,工程師們應(yīng)用《Daylight visualize》采光軟件，對建筑的每一個房間與角落，按全云天、半陰天、晴天等幾種情況，對全年的幾個標(biāo)志時間段春分、秋分、夏至、冬至分別進行計算。,,能源設(shè)計思考,,設(shè)計細(xì)節(jié)應(yīng)確保綠色燈塔節(jié)省70%的能量? 建筑的幾何結(jié)構(gòu)應(yīng)該緊湊? 建筑物的方向定位? 建筑

24、物外層要具有良好的絕緣和屏蔽效果? 被動的太陽能取暖? 建筑結(jié)構(gòu)利于被動的熱量積蓄和散熱? 自然通風(fēng)和綜合通風(fēng)? 自然采光? 日光照明控制下的LED照明? 高效節(jié)能的機械通風(fēng)方式,綠色燈塔－能源設(shè)計與技術(shù),被動式設(shè)計－降低建筑對能源的需求優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)和朝向優(yōu)化建筑遮陽增強建筑密閉性使用高效節(jié)能窗充分利用自然通風(fēng)為建筑降溫

25、充分利用自然采光以及使用節(jié)能的LED光源等,主動式設(shè)計－減少建筑對能源的消耗應(yīng)用太陽能供熱和制冷系統(tǒng)安裝光伏發(fā)電設(shè)備熱能動結(jié)構(gòu)和地埋管式季節(jié)蓄熱系統(tǒng),能源設(shè)計,,能源設(shè)計,1) 能源使用的總體思路“綠色燈塔”的能源設(shè)計總體原則，一是降低能源需求，二是盡量使用可再生能源，三是高效使用化石能源。,2) 良好的圍護結(jié)構(gòu)保溫性能丹麥地處北歐，氣候比較寒冷，建筑,良好的保溫性能是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。為此，“綠色燈塔”在外墻設(shè)計，

26、門窗選擇上花了大量的時間，這里值得一提的是太陽熱的采集和防止問題。在夏天，太陽過熱是負(fù)面的，此時我們需要太陽的光線，卻要求把太陽的熱量隔絕在室外；,而在冬天，我們在需要太陽光線的同時，也需要太陽的熱量。因而，使用同一個傳熱系數(shù)的Low-E 玻璃，不能全面解決問題，因此，“綠色燈塔”采用了與窗戶相匹配的多種智能電控室內(nèi)外遮陽、隔熱窗簾等產(chǎn)品。,,3) 太陽能集熱板近300m2 的南向屋頂面積，除了少部分用作屋頂天窗采光外，大

27、部分用于安裝太陽能集熱板和光伏電池。項目采用的太陽能集熱板，滿足了建筑本身的熱水需要，同時，夏天建筑本身使用剩余的來自太陽的熱量，將通過管道傳入地下的季節(jié)性蓄熱設(shè)備，以備冬天使用,屋頂太陽能集熱板,,4) 太陽能光伏電池“綠色燈塔”的屋頂上45m2 的太陽能光伏電池是建筑物主要能量來源，可滿足照明、通風(fēng)和維持熱泵的運轉(zhuǎn)需求。,5) 熱敏地板在丹麥的氣候條件下，建筑內(nèi)的地板可以用作熱儲存器，尤其是在冬天，把白天的熱量

28、儲存在地板內(nèi)，可以使得第二天工作期間，不再使用過多的熱源來加熱建筑。,同時，地板供熱比起空調(diào)供熱來，人的感覺要舒適一些。,6)季節(jié)性蓄熱技術(shù)/熱泵,運用季節(jié)性蓄熱技術(shù)，可以在夏天太陽能量過剩的時候，將一些熱能以一定的形式儲存在地下，待到冬天能源短缺時，再行放出來使用。熱泵主要用來太陽熱能及地?zé)崮艿难h(huán)利用，實現(xiàn)建筑物的供熱和制冷，從而保證了季節(jié)性儲熱的優(yōu)化利用。,,,8) 能源中控系統(tǒng)和能耗記錄系統(tǒng)整個建筑分為9 個區(qū)域，均

29、設(shè)有光感、溫感、風(fēng)感、CO2 等若干個探頭，對這些區(qū)域進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)有需要，例如光照不夠，溫度不夠，空氣質(zhì)量不好，這些探頭就會把信息發(fā)到中央處理中樞的電腦上，該電腦再根據(jù)室外的氣候情況，通過自控系統(tǒng)，采取開關(guān)窗、啟閉窗簾、啟閉電燈等措施，使用最佳策略，改善室內(nèi)氣候。同時，能源的使用記錄系統(tǒng)，還將隨時記錄各個區(qū)域的供熱、熱水、通風(fēng)、照明等項的耗能情況，以供分析和研究。,“綠色燈塔”項目，僅靠對日光合理設(shè)計使用，我

30、們就節(jié)約了幾乎過去照明用電的38% 的能量。結(jié)合自然通風(fēng)等環(huán)節(jié)，該項目通過精心的建筑設(shè)計，就使能耗降低了幾乎75%。,IO智能電控系統(tǒng)－自動式節(jié)能,在夏天，太陽過熱是負(fù)面的，此時我們需要太陽的光線，卻要求把太陽的熱量隔絕在室外。而在冬天，我們在需要太陽光線的同時，也需要太陽的熱量。綠色燈塔采用了與窗戶相匹配的多種智能電控室內(nèi)外遮陽、隔熱窗簾等產(chǎn)品。,能源數(shù)據(jù),綠色燈塔供熱消耗指標(biāo)初步估計為22千瓦時/平米/年35%來自于屋頂上

31、的太陽能光伏電池；65%為熱泵驅(qū)動的區(qū)域熱能，由儲存在地下的太陽能熱能供給，對生態(tài)環(huán)境不會造成威脅；熱泵可將區(qū)域熱能利用效率提高約30%。,,,總 結(jié),綠色建筑研究由建筑個體、單純技術(shù)上升到體系層面，由建筑設(shè)計擴展到環(huán)境評估、區(qū)域規(guī)劃等多種領(lǐng)域，形成了整體性、綜合性和多學(xué)科交叉的特點。 都體現(xiàn)了“四節(jié)”和環(huán)境保障的可持續(xù)發(fā)展要求，并將其貫穿到建筑的規(guī)劃設(shè)計、建造和運行管理的全壽命周期的各個環(huán)節(jié)中。 通過建立權(quán)

32、威的綠色建筑評估體系制度，規(guī)范管理和指導(dǎo)，強化市場導(dǎo)向。,國外綠色建筑特點,中外綠色建筑對比,在具體技術(shù)方面【國內(nèi)】更注重建筑節(jié)能技術(shù)的實用性與經(jīng)濟性以及“運用管理”技術(shù)和公共建筑的“全生命周期綜合性能”?！緡狻扛⒅亟ㄖ?jié)能技術(shù)的創(chuàng)新性以及“地方優(yōu)先”,在評價標(biāo)準(zhǔn)方面【國外】更偏向于綠色建筑的最高標(biāo)準(zhǔn)，適用于最優(yōu)秀建筑的評估；而【國內(nèi)】《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》則更偏向于綠色建筑的及格標(biāo)準(zhǔn)，適用于更為廣泛的建筑評估，更有益于綠色建筑的推