东京大学零碳楼宇行动

1、20112011年年3 3月月4 4日日 东京大学记者招待会东京大学记者招待会 东京大学生产技术研究所 野城 智也（教授） 东京大学研究生院综合文化研究系 永田 敬 （教授） 东京大学生产技术研究所 大冈 龙三（教授） 理想教学楼中零理想教学楼中零能耗能耗楼宇行动楼宇行动 1 2 【民生（产业民生（产业/家庭）部门明细家庭）部门明细】【最终能源消费与实际最终能源消费与实际GDP变迁情况变迁情况】 最终能源最终能源 消费量消费量 产业部门产业部门 家庭部门家庭部门 产业部门产业部门 运输部门运输部门 民生民生部门部门 出处）能源供求实绩、国民经济计算年出处）能源供求实绩、国民经济计算年 报报 民

2、生部门（建筑方面）涨幅较大。 建筑物的net Zero Energy化已成为当务之急 2 日本国内能源消费量变迁 “通过提高建筑物设备的节能性能， 全面应用能源，就近活用可再生能源等方 式降低建筑物中一次能源消费量，实现年 一次能源实际（净值：正负总值）消费量 为零或近零的建筑物” ZEB（netZero Energy）定义 （摘自“ZEB落地推进研究会”报告书） 3 EUEU 2020年12月31日后所有新建住宅建筑需“基本实现零能源（nearly zero energy)” ZEB落地相关国际动向 4 美国美国 能源自立安全保障法（2007年）中规定对下述楼宇采取“Net-Zero Ene

3、rgy Commercial Buildings Initiative” 2030年前美国境内新建的所有办公楼 2040年前美国境内已有办公楼的50% 2050年前美国境内所有办公楼 开发普及可将上述楼宇打造成为ZEB的技术惯例政策。 住宅方面则以在2020年前研发具备市场化潜力（marketable）的ZEH为目标。 在所有新建住在所有新建住 宅、新建学校宅、新建学校 实现零碳化实现零碳化 在新建公共在新建公共 设施实现零设施实现零 碳化碳化 在所有新建非在所有新建非 住宅建筑中实住宅建筑中实 现零碳化现零碳化 ZEHZEH、ZEBZEB时间轴时间轴 节 能 基 准 中节 能 基 准 中 规

4、定的规定的CO2CO2排排 放放 空调、通空调、通 风 、 热 水 供风 、 热 水 供 应、照明应、照明 节能基准中未作节能基准中未作 规定的规定的CO2CO2排放排放 （家电、厨房等）（家电、厨房等） 20082008年基准年基准 旨在于2030年前实现新建建筑ZEB化 5 【为实现为实现ZEBZEB所所需各种节能技术及其节能量需各种节能技术及其节能量】 标准 CASE 被动节能建筑 活用自然能源 高效热源 高效照明 低功耗传输 低功耗OA器械 其它电力消费 太阳能发电 一次能源消费量一次能源消费量 在日本推进ZEB的可能性 2 1 1 6 东京大学ZEB行动 工学研究科 工学研究科 综合

5、文化研究科 本 部 研究代表 野城智也 教授所长 加藤信介 教授 大冈龙三 教授 马郡文平 研究员 etc. 生产技术研究所事务部 坂本雄三 教授 永田 敬 教授 加藤道夫 教授 筑紫一夫 副教授 素质院系事务部 TSCP室 矶部雅彦 本部设备部 理想型教学楼 围绕驹场I校区中理想型教学楼开展ZEB 新能源产业综合技术开发机构（NEDO）“新生代节能等建築系统实证项目” 东京大学ZEB项目组（部门横向项目） 7 透明外墙 空气源热泵 除湿机组室外机组 Low-e玻璃 活动外墙 自然通风 Low-e玻璃 电动百叶 太阳能发电板 排气塔 固定外墙 三层中空玻璃幕墙 钢结构 使外墙与骨架分离 夜间清

6、扫 工作室 天花板辐射板 工作室通风 自助食堂 开敞空间开孔 居住区：地板送风 井水源热泵 气井 (1)双层结构采用活动动百叶 (2)空调系统引进地源地下水源热泵 (3)空调采用放射板 (4)楼体蓄热系统 (5)自然通风系统活用烟囱效应 (6)干燥除湿系统活用热泵废热 (7)LED照明系统 (8)节水系统包括雨水利用 (9)太阳能发电板 (10)借助AI网络打造建筑物空调照明综合管理系统 理想型教学楼中ZEB概念图 8 东大驹场校区 理想型教学楼 外观形象图 地址：东京都目黑区驹场3-8-1 驹场校区 用途：教育设施、会场、自助餐厅 占地面积：942.48 总建筑面积：4,477.76 结构：

7、S、RC结构 楼层情况：地上5层、地下1层 设计单位：类设计室 施工单位：建筑安藤建设 预计竣工日期：2011年5月 作为教育设施的理想型教学楼 9 理想型教学楼基本规划 东京大学驹场校区“理想型教学楼”计划建设成为本科1、2年 级学生的教学中心，侧重于本校特色自由艺术，包括期楼 （由支持ICT的协调型学习空间和公共区域构成）和期楼（由理 科基础实验设施与普通教室构成），总面积达12,000 ，充分考 虑轻松学习和环境。基本规划如下所示。 1)使其与学生使用率较高的交流中心之间存在一定空间连续性和设 计整体性，以期营造长期学习空间。 2)为保留校区景观，将其建设为低层建筑。 3)通过节能环境安

8、全管理保护绿化或树木等措施，充分考虑环 境和安全。 4)基于校区规划轴线（道路轴线）分布。 5)积极利空地下空间，以确保容积率。 6)要将其打造成为可体现最新素质教育的先进设施。 10 分布图分布图 准备建设地点 驹场东大前站驹场东大前站 地图数据地图数据 理想型教学楼所在地 11 在稍远离银杏树近工地处所见（自期大屋檐下眺望） 期中无该墙壁 期中无该墙壁此处幕墙与9号馆相同 12 在大学设施中的定位 1) 希望理想型教学楼可以广泛用于院系前期课程教 学（学生人数：6，500人），并与后期专门院系 教学活动合作，发挥素质教育社会宣传活动核心 设施的功能。 2) 同时致力于培养学生在环境及能源问

9、题等方面的 正确理念，作为推广ZEROENERGYBUILDING的 据点之一进行社会宣传。 13 理想型教学楼中引进的具体技术 2010年6月 2011年1月 2010年10月 14 自动百叶 截面案例1 截面案例2 间接光线 间接光线 自然通风口 双层结构 双层结构采用活动百叶 在热交换较多的区域使用双层 架构。外墙混装下列类型窗户： 开闭式窗户安混装双层结构+ 自然通风开闭2层玻璃隔热窗 框，固定框隔窗则安装3层玻 璃+自然通风口。 15 天花板辐射板天花板辐射板 上水井上水井回水井回水井 风机盘管机组风机盘管机组 水冷热泵水冷热泵 水水- -水热交换器水热交换器 东京大学ZEB行动 为

10、使用地下水打井 为使用地热钻孔勘探 空调使用全年稳定在1617的 地热地下水。比使用大气中的热 量更高效，节能效果指日可待。 16 天花板辐射板天花板辐射板 辐射空调系统 辐射板性能试验 辐射板（安装情况） 普通空调（送风式） 空调机组空气人体 辐射空调 空调机组人体 不以空气为介质，而是借助辐射效 果直接冷却温暖人体，较传统的 全空气空调方式更易在削减传输动 力、空调风机动力方面有所作为。 17 自然通风风扇 楼体蓄热 自然通风口 楼体蓄热 截面案例 高性能保温墙 截面案例 楼板蓄热 被动式太阳能太阳能发电 将冬季阳光辐射热能高效储存在建筑楼 体中，同时催生建筑内部产热负荷，以 期实现冬季暖

11、气负荷为“ZERO”。 在夏季及过渡期，借助自然通风在夜间 降低天井内部及楼体温度（夜间清扫）， 以期将需供冷时的空调负荷降至最低。 架设30kW当量超薄太阳能发电系统。 将所发点滴用于自家消费，同时获取 发电效率方面的数据，用于检验系统 引进效果如何。 18 照度传感器照度传感器 控制控制 白天照明白天照明 人感传感器人感传感器 工作环境工作环境 照明照明 走廊走廊公共区域公共区域 无人时熄灯无人时熄灯 夜间减少照明夜间减少照明 用于屋顶用于屋顶墙面绿化墙面绿化 用于冲洗马桶用于冲洗马桶 雨水泵雨水泵 雨水水槽雨水水槽 （可兼用地热）（可兼用地热） 易蒸发路基材质、绿化易蒸发路基材质、绿化

12、自然光活用LED系统雨水活用系统 雨水可用于屋顶洒水、墙面绿 化洒水、周边洒水、冲洗马桶、 地热蓄热等。 积极使用LED照明，结合外墙百 叶最大程度活用自然光，以期 打造节能光照系统。提倡全年 进行照明节能，并在无人时熄 灯或部分区域开灯。 19 学习君学习君 可视化（理解比较功能） 信息共享（创造控制条件） 自动检测并自动分析、记录 CO2节能数据 预测使用量后制定削减计划 预测能源使用量 预测CO2减排效果 把握CO2减排量（能源使用量） 定期汇报CO2减排量能源使用量 维护管理件事汇报设备器械（过滤器及其他） 紧急时刻警报、日常管理 反馈使用情况 百忙之中不会遗漏 （监督报告功能） 对使

13、用情况提出建议对使用情况提出建议 积累最优运营方面经验值积累最优运营方面经验值 地热循环空调系统控制 太阳能发电控制 教室中最佳室内温度监督控制 空调最优运营控制 通风最优运营控制 雨水洒水控制 各种照明控制 CO2-ZERO化控制 把握365天24小时运营状态，管理 能源使用量 通过数据把握整体各房间各设 备能源使用情况，以此来明确课题 把握CO2减排效果 改善应变 （控制功能） 借助环境变化、经验值、剖析结果 来实现自动控制的最优化 AI控制系统 通用网络 服务器 365天24小时 自动分析控制 借助AI网络打造 建筑物空调照明综合管理系统 20 日光直射日光直射 时间带时间带 “关闭关闭

14、” 天窗天窗 非日光直射非日光直射 时间带时间带 阴阴雨天雨天 “开启开启” 天窗天窗 AIAI控制控制 人感传感器 人感传感器 综合管理系统活用案例 传感器传感器 日照计 研发双层外墙面 通过组合使用活动百叶和自然通风系统，研发可 实现自然光调节通风用途开口与隔热性能并存 的建设方法。 百叶启闭情况 通过日照计判断天气情况属晴天还是阴天。 在阴雨天打开百叶，将自然光引入工作室。 晴天时在无阳光直射入工作室的时间段内打 开百叶。 需给室内供暖时应积极将直射日光引入室内， 以期削减供暖能耗量。 照明控制 在人感传感器感应到有人的区域开灯。 在百叶开启时，应不断调整百叶角度，以期 尽可能多地引入自然光。 根据照度计，将LED照明调节至最照亮度。 （0100） 21 如何实