绿色建筑功能系统设计.ppt

第三章 绿色建筑功能系统设计 * 一、绿色建筑的能源利用与设计 人类社会发展无节制地消耗能源和资源，20世纪下半叶，人类才开始认识到改变资源观的重要性，进入21世纪，可持续发展成了人类共同的主题。 上述文字中，在20世纪上半叶之前，人类处在经济、技术、科技都不发达的时代，消耗资源和能源的水平较低，不认识人类发展与环境的矛盾走上尖锐化，科技水平也不能像今天这样帮助人类去处理这对矛盾。就基本概念而言，人类已从理念上认识人与自然和谐的重要性，中国老子学说为代表古代哲学思想从十八世纪就提出了和谐发展的概念。 建筑能耗含使用能耗、建造能耗和原材料制造能耗。 使用能耗包含采暖、空调、通风、热水、照明、电器、炊事等方面的能耗，约是建筑建造能耗的15倍。而在使用能耗中，改善室内温度的能耗约占35%（北方采暖地区），是使用能耗的主要组成。 能源分再生能源和不可再生能源。再生能源来源于风、水、生物质能、地热能和海洋能、太阳能等，而一切再生能源的源头就是太阳能。 1．能源系统的节能设计 ① 规划阶段重视群体的日照、风环境、防寒风侵袭、防烈日照射等总体布局问题。 ② 单体设计中重视朝向、体型系数、邻栋间隔、内空间布置及外围护体的开口比例等 问题。 ③ 围护结构的节能措施：开口率宜小，办公建筑30%，旅馆建筑20%；外墙构造以 减少热传递为原则。炎热地区重视遮阳，减少日光照射，减少墙体受热量；寒冷 地区宜利于建筑吸收阳光，采用减少热辐射、传导、渗漏造成的热传递措施。 材料颜色选择宜根据气候差异确定，白色提高反射热能传入，深色利于吸收热能。材料以低热传导性能为佳。 ④ 屋顶设计宜考虑气候条件的差异，炎热地区可采用通风屋面、蓄水屋面、淋水屋面、植被屋面来减少热能的传入，遮阳措施的屋面炎热地区效果较好。寒冷地区应重视屋面争取日照、采用多层保温层，防止寒风侵入，以减少室内热能的传出。 2．设备系统的节能 ① 空调系统选择适宜的空调系统。根据建筑功能、寿命期，使用空调频率、建筑规模、造价、管理水平、维护能力等情况综合考虑。 采用可变风量、控制新风量、有效运用回风、实施不同空调标准空间的划分，采用高效率设备（低能耗设备）、强化管路密封保温、重视冷却水质量等。 利用错时避开用电高峰的蓄水制冷达到节能目的。 ② 照明系统 照明用电占建筑总用电量的30%～35%。 尽可能采用自然采光、采用局部照明、采用高反射光的内装饰材料、采用直接照明减少间，按照明的比例，采用节能型照明器（高效照明器可以达到80%～90%能量用于发光，而一般白炽灯只达到30%～40%能量用于发光，而其余能量发热，还需空调来散热）、加强维护。 ③ 卫生设备系统 3．可再生能源的概念和技术手段 世界30多个国家制定了可再生能源发展目标。2020年可再生能源发电将达10%，2050年将达40%。我国的目标，“十一五”末达10%，2020年达15%，《可再生能源法》2006年实施，今年改为《可再生能源促进法》，强化了推进力度。 ①??太阳能 包含直射辐射能量和天空散射能量。一切再生能的源头，是无需能量传换的天然能。 储量的“无限性”、存在的普遍性、利用的清洁性，利用的经济性使它成为最好的自然能。 太阳能利用目前最广泛的仍是太阳热水器，已进入商业化。近些年太阳能热水器数字化、与建筑物一体化都将推动它的广泛运用。 光伏发电是运用半导体器件将太阳光能转化为电能，它具有无污染、无噪声、可靠、故障低、与建筑易结合、不受地域限制、维护简便等优点，被人们重视。目前建设成本仍较高，但各方都在努力降低成本并力图与大型电网并网而努力。它将会成为未来利用太阳能的方向。 还出现了以被动式太阳能取暖的太阳热能利用建筑。上世纪八十年代陕西太阳能研究所探索了适宜西北地区农村建筑的采暖技术，起到很好的效果。 ② 地热能 利用地球深处的高温，以水作为热媒传至地表使用。 它具有可靠、取之不尽，不受气候和季节限制，开采设备占地很小的优点，但也存在单位面积范围内地热开采量有限，难于满足相同范围内建筑群对热能量的需求。（尤其是采暖地区） 地热可分为四类： 地下热水：150℃以上的高温地热水用于发电、烘干； 90℃～50℃的中温地热水用于工业、发电； 60℃～90℃的热水用于采暖及工业；40℃～60℃的温 热水用于医疗、洗浴、温室；25℃～40℃温水用于养 殖、农业、灌溉。 浅层地热：30～100m深处土层温度5°～16℃，常使用地热热泵 用于采暖。 干热岩石：地下3000～5000m 热溶岩：更深处 目前地热能较广泛利用有： 地热水采暖：北方地区利用中低温热