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清华大学超低能耗示范楼节能分析-PPT文档资料


3 能源
3.1 发电还可同时供热制冷
示范楼的大部分能源来自地下室的美国产燃气内 燃机,机组看上去也就半人来高,延伸出大大小 小的管道。它燃烧天然气发电,再由发电后的烟 气余热产生热水供热或作为空调吸收式制冷机的 动力,就好像一个小型的热电厂。燃料利用率非 常高,正是所谓的热电冷三联供。 目前,天然气已成为北京城区主要能源,热电冷 三联供设备对天然气的利用率非常高,已在本市 一些公共建筑中得到使用。
1.3 Low-e 玻璃冬保暖夏隔热
玻璃幕墙中用到一种 Low-e 玻璃,它是由秦皇岛一家 企业生产的。这种玻璃表面所镀的膜层厚度还不到头发 丝百分之一,它的低辐射膜层能将80%以上的远红外 热辐射反射回去。就像一面反射镜,冬季,它将室内热 量的绝大部分反射回室内,由此保暖,夏季,它又可以 阻止室外的热量进入室内,隔热效果很棒。
清华大学超低能耗示范楼 的节能分析
地下1层,地上4层。
示范楼在建筑材料、能源供应和温湿调节设 备系统中采用多项节能措施和可再生能源技 术,冬季可基本实现零采暖能耗,把照明、 办公设备、空调通风系统通通考虑上,示范 楼单位面积全年总电耗约为每平方米40千 瓦,而北京市高档办公建筑则为每平方米1 00千瓦至300千瓦。平均起来,建筑物 全年电耗仅是北京市同类建筑物的30%, 真是一座名副其实的“超级节能楼”。
1.5 种植屋面
由9块绿地构成的屋顶绿化区,每一块都 由一类适应北京气候、抗逆性强、观赏价 值高的植物组成。追求植物景观的季节变 化,达到“三季有花,四季有景”的艺术 效果
1.6 电动可调大型遮阳板
在遮挡眩目阳光的同时,尽可能多地获取 自然光。夏天夜晚打开遮阳板,加快建筑 的散热速度;冬天夜间关闭它们,可减少 楼内热量的散地板收放太阳能
把特殊的相变材料作为蓄热体,填充到常规的活 动地板就制成了相变地板。冬季,蓄热体白天可 以蓄存照进室内的太阳光热量,晚上又向室内放 出蓄存的热量,这样室内温度波动将不超过6摄 氏度。
相变地板、Low-e 镀膜玻璃、真空玻璃、遮阳 装置等各种材料配合使用,可使我国各类建筑的 冬季采暖能耗降低到每平方米10瓦,仅为目前 采暖能耗的三分之一。由于围护结构导致的建筑 耗冷耗热电量仅为常规建筑的10%。在非潮湿 地区,甚至可以建造出接近“零能耗”的建筑。
2.2 地板送风更快更直接
示范楼2层铺的蓄热地板中有几块“特殊分子”, 它们的表面布满小孔,跟其它地板不一样。其实, 它们是孔板送风地板,可以把新风送到二楼。比 起从头顶天花板送风,从地板送风的好处是可以 更快、更直接到达人的活动区域。孔板送风地板 的送风量和风速由藏在其下的控制系统控制,而 控制系统连着屋顶测二氧化碳浓度的装置,作用 是测试出屋内的人数,并由此决定送风的多少。
1.1 双层皮幕墙
在原有的玻璃幕墙上再增设一层玻璃幕墙,在夏季利用夹层百叶的 遮挡与夹层通风将过多的太阳辐射热排走,从而减少建筑物的空调 能耗;冬季时打开百叶,关闭通风,形成温室效应。 外循环自然通风幕墙,其内层幕墙一般由保温性能良好的玻璃幕墙 组成,主要起到冬季保温,夏季隔热的作用。而外层幕墙通常为单 层玻璃幕墙,主要起到防护的作用,保护夹层内的遮阳装置不受室 外恶劣气候的损坏,同时,设置在外层立面的开口可以调节夹层的 通风。 为了获得较好的自然通风效果,其夹层的宽度一般不小于400mm。 与自然通风的外循环双层皮幕墙相比,外循环的机械通风幕墙为了 减少幕墙结构对建筑面积的占用而缩小了两层幕墙之间的间距,夹 层间距一般小于200mm,由于夹层较窄,加上夹层百叶的设置, 使得夹层通道的流动阻力增大,为了减少太阳辐射得热,通常采用 机械的方式对夹层进行辅助通风。当夹层有效通风宽度小于100mm 时,单纯依靠烟囱效应进行通风已经不可行,这时需要采用辅助机 械通风的方式来强化夹层的通风,一般通风量不宜小于100m3/h。
集中世界上80%节能技术
透射式采光机 单晶硅光电玻璃 相变地板 板送风地板 Low-e 玻璃 美国产燃气内燃机 电动可调大型遮阳板 轻质保温墙体 种植屋面
1 墙体
示范楼的南外墙 ,是最新型的建筑用高科 技玻璃产品,它竟然能把太阳光转化为可 被人们利用的电能,是一种能发电的玻璃。 30平方米发电玻璃的峰值发电能力为5 千瓦。
3.1 新系统取代传统空调
示范楼一层的天花板上,密布的蓝色网栅最“抢眼”。设计人员管
毛细作用使一定温度的水充满其中,通过水循环带给房间增热或者 降温。冬季取暖时,循环在系统中的热水温度为22摄氏度到24 摄氏度,夏季为18摄氏度到20摄氏度。
这里必须提到一项关键性技术,温度、湿度独立控制。传统空调系 统使用同一冷源对空气进行降温和除湿,不得不采用5摄氏度到7 摄氏度的冷源,单纯的降温只需采用15摄氏度的高温冷源,结果 造成能量利用上的浪费。 温、湿度独立控制空调系统的难点是新风的高效大幅度除湿。清华 大学的研究成果是一台“溶液热回收新风机组”,简单说来就是利 用具有吸湿能力的浓盐溶液吸收水分、把新风弄干,干燥的新风将 室内湿负荷带走。江亿教授说,“这种技术领先美国起码两年。” 温、湿度独立控制的研究,主要针对降低大型公共建筑能耗,该技 术的突破可使大型公共建筑采暖空调能耗再降低30%,这意味着 大型公共建筑总能耗降低15%。
客观说来,玻璃幕墙可不招节能设计人员的“待见”, 在保温、隔热等方面透光型外围护显然不如非透光型的。 不过,北京街头透光型外围护的建筑已经越来越多。记 者从市建委节能办了解到,新型 Low-e 镀膜玻璃已经 引起政府注意
1.4 轻质保温墙体
从外到内依次为聚氨酯发泡保温铝板、保 温棉和石膏砌块,石膏砌块是利用发电厂 烟气脱硫的副产品制成的;而聚氨酯保温 材料的原料之一也是回收的废旧塑料瓶、 光盘等
1.2 光电幕墙
“神奇”玻璃能发电 示范楼的南外墙装上了30平方米的单晶硅光电 玻璃,这是最新型的建筑用高科技玻璃产品,它 竟然能把太阳光转化为可被人们利用的电能,是 一种能发电的玻璃。30平方米发电玻璃的峰值 发电能力为5千瓦。 光电玻璃位于结构夹层外侧,不影响采光,同时 与双层皮幕墙组成光电幕墙。光电幕墙的电能是 一种净能源,发电过程无废气、无噪音、也不会 污染环境,是一种“绿色幕墙”。
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