节能建筑与节能技术简介

节能建筑与节能技术简介土环1202李朋刚2023/2/11建筑节能，指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。在发达国家最初为减少建筑中能量的散失，现在则普遍称为“提高建筑中的能源利用率”，在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。建筑节能具体指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。建筑的节能2023/2/12奥赫塔大楼—隔热奥赫塔大楼位于俄罗斯圣彼得堡的奥赫塔大楼是俄罗斯天然气工业公司的新总部，这座大楼由罗麦庄马（RMJM）建筑设计公司完成，楼高达396米。采用了两片玻璃“皮肤”制造一个环绕大楼主体的“心房”，使得这座大楼具有超级隔热性，从而有效地节约了大楼制冷过程中所消耗的能量2023/2/13梅那拉-梅西加尼亚大楼是马来西亚的著名环保建筑。马来西亚梳邦再也市（SubangJaya）的这栋绿色建筑最大限度利用了自然通风并且根据朝阳方向加以精心设计。梅那拉-梅西加尼亚大楼—自然通风2023/2/14马来西亚梳邦再也市（SubangJaya）的这栋梅那拉-梅西加尼亚(MenaraMesiniaga)大楼同样也是一座绿色环保建筑，在设计上考虑到了马来西亚的气候，在屋面种植了大量的植物，从而减少了大楼的聚热性。根据朝阳方向加以精心设计，最大限度利用了自然通风，并且提供了凉爽的富氧气流。此外，建筑设计师还为大楼的阴阳面设计了不同的采光方式——从东（热）向西，按一定间距从玻璃办公室立面安装沿制遮阳板有效地为建筑物进行了遮阴。而在大楼南北冷面，设计师则采取无遮盖的使用玻璃墙窗户，以获得适量的日照。楼顶阳台还运用许多自动隔热系统，通过设备和空调装置降低能源损耗。2023/2/15曼彻斯特保险合作协会太阳能大楼在不久的将来，太阳能有望成为破解高层住宅节能问题的最佳“法宝”，这座英国曼彻斯特保险合作协会的太阳能大楼就充分利用了天然环保的太阳能作为自给能量，采用7244面太阳能光伏板替代传统材料（如砖、玻璃等）。建成后外墙高达120m，成为欧洲最大的立式太阳能电池阵。每年将产生18万单位的可再生电力。该公司形象地估算说，这些电可用泡900万杯茶。2023/2/16赫斯特大厦—多种节能手段赫斯特大厦——纽约第一座LEED黄金级绿色写字楼位于纽约曼哈顿西57街和第8大道交界处的赫斯特大厦（HearstTower）是美国最大的综合媒体集团之一——赫斯特集团（HearstCorp）的总部大楼2023/2/17赫斯特大厦的节能设计是非常有效且精准的，与其周围的写字楼相比，大楼可实现节能25%。大厦采用了内墙最少化的设计，以增加自然光的利用；使用了高效的暖通空调设备，最大程度地利用户外的空气空调和通风——大厦内每年最多有三个季度可以实现自然通风；大厦的屋顶被设计成可收集雨水的结构，这将使排入城市下水系统的雨水减少近25%。收集的雨水将被储存在地下室里一个巨大的回收水箱中，经过滤后用于冬天加热循环供暖；大厦首层大堂主要依靠辐射石地板来调节冷热。多种节能手段于一身2023/2/18北京中关村TPT大厦TPT大厦位于中国硅谷——中关村，建筑面积约93000m2，底层商业，四层以上办公，是一座多功能的写字楼。1、优化建筑热工计算机模拟设计。

2、楼板辐射空调系统。

3、地源热泵空调冷热源系统。

4、地板下送风新风（带降湿功能）通风系统。

5、围护结构通风系统。

6、空气热回收系统。2023/2/19深圳蓝牙水晶—生态节能蓝牙水晶位于深圳市中心区重要交通枢纽地段,紧邻城市中轴线,面向深南大道。2023/2/110生态节能技术利用十大生态智能技术保证建筑的高品质：

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能量活性建筑基础系统

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天篷柔和辐射制冷系统

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分散式新风系统

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第三代窗箱式装配玻璃幕墙（按照深圳的气侯特点专门设计，带有隔音窗和百叶）

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隐蔽式外窗遮阳百叶●

智能采光照明系统

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高效太阳能光伏发电系统

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高效防噪声系统

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双层架空地面系统

●给排水集成控制与水循环再生系统2023/2/111郑州摩尔目前河南省最大的综合建筑项目之一，在2004法国嘎纳国际商业地产展（MAPIC）荣膺“概念设计奖”2023/2/112五合国际的设计充分考虑到高科技生态节能技术的应用，采用了混凝土楼板辐射采暖制冷、置换式新风、呼吸式玻璃幕墙、智能遮阳、太阳能建筑一体化等技术系统，保证写字楼和公寓的高舒适度和生态环境节能效果。商业部分则采用国际先进的新一代电子多媒体展示系统，在塑造建筑高科技形象的同时充分发掘其商业价值，使整个高层建筑部分形象鲜明，一气呵成。项目落成后，成为当地最大的商业及娱乐中心，并成为郑州市引领时尚潮流的又一新地标。2023/2/113建筑节能技术建筑节能可分为两部分：建筑物的节能和空调系统的节能。建筑物的节能主要考虑建筑物规划设计、增强围护结构隔热保温性能、设置遮阳设施等。空调系统的节能主要考虑减少冷热源能耗、输送系统的能耗及提高系统的运行管理等。近年来建筑节能技术已成为全世界关注的焦点，也是当前国内外节能领域的一个热点研究课题‘西方发达国家的建筑能耗占社会总能耗的30％～45%。我国建筑能耗已占社会总能耗的20％～25%，正逐步上升到30%。因此建筑节能是目前节能领域的当务之急。在此只粗略介绍一下主要的技术。2023/2/114我国建筑节能的现状中国是一个发展中大国，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17-18亿平方米，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进，建设事业迅猛发展，建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占60%~70%。中国既有的近400亿平方米建筑，仅有1%为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于中国的建筑围护结构保温隔热性能差，采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米，建筑耗能总量在中国能源消费总量中的份额已超过27%，逐渐接近三成。2023/2/115

1、节能建筑规划设计

根据建筑功能要求和当地气候参数，在总体规划和单体设计中，应科学合理地确定建筑朝向、平面形状、空间布局、外观体型、间距、层高、选用节能建筑材料、保证建筑外围护结构的隔热保温性能等及对建筑周围环境进行绿化设计，全面应用节能技术措施，最大限度减少建筑物能耗量，获得理想的节能效果。1.1建筑朝向和平面形状

形状相同的建筑物，南北朝向比东西朝向的冷负荷小，如对一个长宽比为4：1的建筑物，经测试表明：东西向比南北向的冷负荷约增加70%，因此建筑物应尽量采用南北向。在建筑物内布置空调房间时，尽量避免布置在东西朝向的房间及东西墙上有窗户的房间以及平顶的顶层房间。建筑物的平面形状，应在体积一定的情况下，采用外围护结构表面积小的建筑。因为外表面积越小，负荷越小，能耗越小。2023/2/116

1.2合理规划空间布局及控制体型系数

建筑物一般都设有空调系统，故其空间布局应十分紧凑，尽量减少建筑物外表面积和窗洞面积，这样可以减少空调负荷，降低能耗。

体形系数的定义是建筑物外表面积F与其所包围的体积V之比值。对于相同体积的建筑物，其体形系数越大，说明单位建筑空间的热散失面积越高，研究表明，体形系数每增大1%，能耗指标约增加2.5%。因此，出于节能的考虑，在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。但如果出于造型和美观的要求需要采用较大的体形系数时，应尽量增加围护结构的热阻。1.3绿化有助于减少建筑能耗

绿化对居住区气候条件起着十分重要的作用，它能调节改善气温，调节碳氧平衡，减弱温室效应，减轻城市的大气污染，减低噪声，遮阳隔热，是改善居住区微小气候，改善建筑室内环境，节约建筑能耗的有效措施。2023/2/1172、增强建筑围护结构的隔热保温性能改善建筑的隔热保温性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。据有关资料介绍，在其他工况不变条件下，围护结构的传热系数每增大1W/（M2·K），空调系统设计计算负荷增加近30%.所以改善建筑外围护结构的保温性能是建筑设计上的首要节能措施。2023/2/1182.1外墙、屋顶的节能措施

使用环保、节能型建筑材料如新型墙体材料与复合墙体围护结构，可有效减少通过围护结构的传热，从而降低能耗，达到显著的节能效果。在进行经济性、可行性分析的前提下，可在墙体内外侧敷设保温隔热型新材料。隔离太阳辐射热，减少阳光直射，对垂直墙面可采用外廊、阳台、挑檐等遮阳设施和浅色墙面、反射幕墙、植物覆盖绿化等。对屋顶可采用架空屋面，浅色屋面，种植屋面等。对屋面进行绿色覆盖，既可遮阳，又能隔热，而且通过光合作用，可消耗或转化部分能量，也起到美化环境作用。因此植物覆盖法是建筑节能较好的方法。还有设计通风屋面、蓄水屋面等节能措施。2023/2/119

2.2门窗的节能技术措施门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，面积约占建筑外围护结构面积的30%，其能耗约占建筑总能耗的2/3，其中传热损失为1/3。所以门窗是外围护结构节能的重点。在保证日照、采光、通风、观景条件下，尽量减少外门窗洞口的面积。设置遮阳设施，考虑空调设备的位置。减少阳光直接辐射屋顶、墙、窗及透过窗户进入室内，可采用外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘等遮阳措施。门窗的遮阳设施可选用特种玻璃、双层玻璃、窗帘或遮阳板等。设计中应采用密闭性良好的门窗。通过改进门窗产品结构（如加装密封条），提高门窗气密性，防止空气对流传热。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。窗墙比是窗洞口与墙的面积比值，增大这两个比值不利于空调建筑节能，应尽量减少空调房间两侧温差大的外墙面积及窗的面积。控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求。通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35%～45%。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光通风的前提下合理控制窗墙比是很重要的，一般北向不大于25%；南向不大于35%；东西向不大于30%。2023/2/1203、降低建筑设施运行的能耗采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，降低这部分能耗将对节能起着重要的作用，在这方面一些成功的技术措施很有借鉴价值，如英国建筑研究院（英文缩写：BRE）的节能办公楼便是一例。办公楼在建筑围护方面采用了先进的节能控制系统，建筑内部采用通透式夹层，以便于自然通风；通过建筑物背面的格子窗进风，建筑物正面顶部墙上的格子窗排风，形成贯穿建筑物的自然通风。办公楼使用的是高效能冷热锅炉和常规锅炉，两种锅炉由计算机系统控制交替使用。通过埋置于地板内的采暖和制冷管道系统调节室温。该建筑还采用了地板下输入冷水通过散热器制冷的技术，通过在车库下面的深井用水泵从地下抽取冷水进入散热器，再由建筑物旁的另一回水井回灌。为了减少人工照明，办公楼采用了全方位组合型采光、照明系统，由建筑管理系统控制；每一单元都有日光，使用者和管理者通过检测器对系统遥控；在100座的演讲大厅，设置有两种形式的照明系统，允许有0%～100%的亮度，采用节能型管型荧光灯和白炽灯，使每个观众都能享有同样良好的视觉效果和适宜的温度。2023/2/1214、新能源的开发利用在节约不可再生能源的同时，人类还在寻求开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实，这是历史赋予现代人的使命，而新能源有效地开发利用必定要以高科技为依托。如开发利用太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生的自然界能源，必须借助于先进的技术手段，并且要不断地完善和提高，以达到更有效地利用这些能源。如人们在建筑上不仅能利用太阳能采暖，太阳能热水器