超低能耗綠色建筑技術

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超低能耗綠色建筑技術范文第1篇

關鍵詞： 節能，技術集成，示范

Study on the integration of building energy saving technology

--- Introduction of low-energy consumption project in Tsinghua University

Department of Building Science Architecture School Tsinghua University Beijing 100084

Abstract: Low energy consumption project was one demo building constructed by the building science department of Tsinghua University. The energy saving technology integration used in this project included intelligent fa?ade, natural ventilation, personal ventilation air-conditioning terminal, humid dependent air supply mode, BCHP system and intelligent control system. This article introduced the building and technology scheme used in this project.

Key words: energy saving, technology integration , demo building

清華大學超低能耗示范樓是北京市科委科研項目，作為 2008 年奧運會辦公建筑的 “ 前期示范工程 ” ，旨在通過其體現奧運建筑的 “ 高科技 ” 、 “ 綠色 ” 、 “ 人性化 ” 。同時，超低能耗示范樓是國家 “ 十五 ” 科技攻關項目 “ 綠色建筑關鍵技術研究 ” 的技術集成平臺，用于展示和實驗各種低能耗、生態化、人性化的建筑形式及先進的技術產品。在此基礎上陸續開展建筑技術科學領域的基礎與應用性研究，研究和示范系列的節能、生態、智能技術在辦公建筑上的應用。包括建筑物理環境控制與設施研究（聲、光、熱、空氣質量等），建筑材料與構造（窗、遮陽、屋頂、建筑節點、鋼結構等），建筑環境控制系統的研究（高效能源系統、新的采暖、通風、空調方式及設備開發等），建筑智能化系統研究。超低能耗樓還將成為展示與宣傳各種最新技術的舞臺，為技術交流、產研掛鉤、知識普及搭建橋梁；成為清華大學與企業界合作開發、展示新產品的平臺，以及向社會、大眾宣傳、展示建筑節能和可持續發展建筑概念、技術和產品的展臺。

超低能耗示范樓座落于清華大學校園東區，建筑設計如圖 1 所示，總建筑面積 3000m2，地下一層，地上四層。由辦公室、開放式實驗室或實驗臺及相關輔助用房組成 。從建筑全生命周期的觀點出發，采用了鋼框架結構。建筑物內部為靈活隔斷，空調和強弱電系統為模塊化結構，從而可根據不同使用要求極其方便地改變空間布局。

圖 1 清華大學超低能耗示范樓效果圖

1 ．圍護結構方案

超低能耗示范樓護結構體系主要示針對對可調控的 “ 智能型 ” 護結構進行研究，使其能夠自動適應氣候條件的變化和室內環境控制要求的變化。從采光、保溫、隔熱、通風、太陽能利用等進行綜合分析，給出不同環境條件下的推薦形式。 圖 2 標明了示范樓外各個外立面采用的圍護結構方式。 通過圍護結構的節能設計，使得冬季建筑物的平均熱負荷僅為 0.7W/m2，最冷月的平均熱負荷也只有 2.3 W/m2 , 圍護結構的負荷指標遠小于常規建筑，如果考慮室內人員燈光和設備等的發熱量，基本可實現冬季零采暖能耗。夏季最熱月整個圍護結構的平均得熱也只有 5.2 W/m2。

圖 2 清華大學超低能耗示范樓圍護結構設計方案

1.1 玻璃幕墻和保溫墻體

東立面和南立面采用雙層皮幕墻及玻璃幕墻加水平或垂直遮陽兩種方式，綜合得熱系數 1W/m2K ，太陽能得熱系數 0.5 。雙層皮幕墻按照室內室外的溫度差別，調節室外空氣進出風口的開合，夏季室外空氣經過熱的玻璃表面加熱后升溫，在幕墻夾層形成熱壓通風，帶走向室內傳遞的熱量，冬季進風口出風口關閉后，可減少向室內的冷風滲透。水平遮陽和垂直遮陽葉片寬度 600mm ，每個葉片均設置單獨得自控系統，分別根據采光、視野、能量收集、太陽能集熱的不同區域功能要求進行控制調節，實現冬季最大限度利用太陽能、夏季遮擋太陽輻射，同時滿足室內自然采光的最佳設計。

西北向采用 300mm 厚的輕質保溫外墻，鋁幕墻外飾面，傳熱系數 0.35W/m2K 。外窗采用雙層中空玻璃，外設保溫卷簾。

1.2 相變蓄熱活動地板 【 1 】

示范樓的圍護結構由玻璃幕墻、輕質保溫外墻組成，熱容較小，低熱慣性容易導致室內溫度波動大，尤其是在冬季，晝夜溫差會超過 10℃ 。為增加建筑熱慣性，以使室內熱環境更加穩定，示范樓采用了相變蓄熱地板的設計方案。如圖 3 所示，具體做法是將相變溫度為 20 ～ 22℃ 的定形相變材料放置于常規的活動地板內作為部分填充物，由此形成的蓄熱體在冬季的白天可蓄存由玻璃幕墻和窗戶進入室內的太陽輻射熱，晚上材料相變向室內放出蓄存的熱量，這樣室內溫度波動將不超過 6℃ 。

活動地板架空層高度 1.2 米，空調風道、各類水管、電纜、綜合布線等均隱藏在架空層內。保證室內干凈整潔，而且不需要吊頂，房間凈空高度大，有效利用空間多。

圖 3 清華大學超低能耗示范樓相變蓄熱地板設計方案

1.3 植被屋面和光導采光系統

為提高屋頂的隔熱保溫性能，同時改善生態與環境質量，采用種植屋面技術，結合防水及承重要求，選用喜光、耐干燥、根系潛的低矮灌木和草皮，適合于北京地區氣候特征。

屋頂同時設置光導管采光系統，利用太陽光為地下室提供采光，減少白天照明電耗。

2 ．室內環境控制系統方案

2.1 自然通風利用 【 2 】

室內環境控制系統有限考慮被動方式，用自然手段維持室內熱舒適環境。根據北京地區的氣候特點，春秋兩季可通過大換氣量的自然通風來帶走余熱，保證室內較為舒適的熱環境，縮短空調系統運行時間。

利用熱壓通風和風壓通風的結合，根據建筑結構形式及周圍環境的特點，在樓梯間和走廊設置通風豎井，負責不同樓層的熱壓通風。在建筑頂端設計玻璃煙囪，利用太陽能強化通風。此外在建筑外立面合適部位設置開啟扇，使得室外空氣在風壓通風的作用下可順暢地貫穿流過建筑。

2.2 濕度獨立控制的新風處理方式 【 3 】

超低能耗示范樓共設置 4 臺 4000m3/h 新風機組，通過溶液除濕設備的處理，可提供干燥的新風，用來消除室內的濕負荷，同時滿足室內人員的新風要求。

目前空調工程中采用的除濕方法基本上是冷凍除濕，這種方法首先將空氣溫度降低到露點以下，除去空氣中的水分后再通過加熱將空氣溫度回升，由此帶來冷熱抵消的高能耗。此外為了達到除濕要求的低露點，要求制冷設備產生較低的溫度使得設備的制冷效率低，因而也導致高能耗。

溶液除濕方式能夠將除濕過程從降溫過程中獨立出來，利用較低品位能源進行除濕，同時減少顯熱冷負荷，不僅能夠保證室內環境質量，而且還能降低空調能耗。

此外為保證室內空氣質量要求有足夠的新風，隨之而來的新風負荷是空調系統高能耗的原因。示范樓的新風機組同時可實現全熱回收效率超過 80 ％的高效熱回收，可充分利用排風中的全熱同時又保證新風不被排風污染。

2.3 模塊化的末端調節設備 【 4 】

通過溶液除濕后的新風可帶走室內的濕負荷，房間內的末端裝置僅負責顯熱部分（冷凍水溫度可采用 18℃ ），按照干工況運行，不存在結露現象，徹底避免了潮濕表面滋長霉菌，惡化空氣質量。

示范樓內提供模塊化的空調末端配置，根據房間實際使用功能靈活組合。

辦公室室內人員密度低，人員工作時間及活動區域相對固定，個人的舒適要求不盡相同，采用冷輻射吊頂或者輻射墻來消除室內的基本顯熱負荷，溶液除濕后的新風通過置換通風來消除室內的基本濕負荷。工位送風則提供每個辦公人員個人活動區域的送風，通過調節風口角度、出風速度來滿足自身的要求。

示范樓內另一類房間為報告廳和會議室，室內人員密度高，散熱散濕集中，單位面積冷負荷大，且使用時間不穩定。因此除冷輻射吊頂和置換通風外，采用仿自然風的動態風 FCU 來消除室內尖峰負荷。

3 ．能源系統方案

3.1 BCHP 系統

超低能耗樓采用固體燃料電池及內燃機熱電聯供系統，清潔燃料天然氣作為能源供應， BCHP 系統總的熱能利用效率可達到 85 ％，其中發電效率 43 ％。基本供電由內燃機或者氫燃料電池供應，尖峰電負荷由電網補充。發電后的余熱冬季用于供熱，夏季則當作低溫熱源驅動液體除濕新風機組，用于溶液的再生。

3.2 高溫冷水機組或直接利用地下水

配合獨立濕度控制的新風機組，夏季冷凍水溫度 18℃ 即可滿足供冷的要求。采用電制冷，冷凍機 COP 可達到 9 以上，高效節能。另一種方式更為簡單，就是直接利用地下水，超低能耗樓所在清華大學校園東區地表淺層水溫基本穩定在 15℃ ，單口井出水量可達 70m3/h ，完全能夠滿足示范樓的供冷要求。地下水通過板換換熱后全部回灌，僅利用土壤中蓄存的的冷量，不會造成地下水資源的流失。

3.3 太陽能利用

超低能耗樓南側立面裝有 30 平米的光伏玻璃，發電用于驅動玻璃幕墻開啟扇和遮陽百葉。屋頂設有太陽能集熱器，所獲得的熱量用于除濕系統的溶液再生。此外屋面還裝有太陽能高溫熱發電裝置，該系統為拋物面碟式雙軸跟蹤聚焦，峰值發電功率 3kW 。

4 ．測量和控制系統方案

4.1 智能化的控制系統

控制系統自動采集室外的日照情況，根據不同的朝向方位，調節遮陽百葉的狀態，同時根據室外氣象參數，決定外窗、熱壓通風風道、雙層皮幕墻進出風口的開閉。控制系統采集工作區各點的照度數據，調節百葉的角度和人工照明的燈具。室內的新風量根據房間內的 CO2 濃度和濕度來調節。其余能源設備、水泵、太陽能裝置等均根據負荷情況自動調節。

4.2 實時測量系統

示范樓屋頂布置氣象參數測點，測量數據包括室外溫度、濕度、風速、太陽輻射強度。圍護結構的測試包括各玻璃、窗框、遮陽百葉、保溫墻體的表面溫度、熱流。環境控制系統和能源系統的測試包括各設備的運行參數，如冷輻射吊頂表面溫度、送回風溫度濕度、盤管出水溫度、溶液除濕系統的溶液濃度等。

5 ．小結

清華大學超低能耗示范樓是建筑節能各項技術和新產品的集成應用，在實施過程中得到了北京市政府、北京市科委、國家科技部的大力支持，同時要感謝在示范樓建設過程中提供技術和產品支持的國內外企業。 2004 年 6 月示范樓將全面建成，服務于今后我國綠色建筑的深入研究。

參考文獻

• 定形相變材料的熱性能 張寅平 清華大學學報 （自然科學版） 2003.6

• 太陽輻射下建筑外微氣候的實驗研究 李曉鋒 太陽能學報 2001.3

超低能耗綠色建筑技術范文第2篇

nZEB（NET ZERO ENERGY BUILDING）國際社會普遍用的詞，這個詞有意思，凈零能耗建筑，也可以叫近零能耗建筑（NEARLY ZERO ENERGY BUILDING），英文和中文正好一樣。現在全球是什么階段呢，邁向零能耗的階段（TOWARD TO NZEB），邁向多少年？可能是五年、十年、二十年，甚至三十年或者更遠。

近零能耗是大家普遍認同的目前發展的主要階段，比如說歐盟提出來的20-20-20，歐盟成員國2020年的時候所有新建建筑要達到近零能耗，近零能耗有什么樣的表現形式呢？今天我們談的是被動房，大家聽得很多，還有主動房，我們今天所要講的近零建筑，實際上是國際社會特別是歐盟比較明確的發展目標和方向。我們現在從事的被動式超低能耗建筑或者德國講被動房是近零能耗建筑的一個體系或者說是一種表現方式。

下面我將分三個方面來詳細講解nZEB。

一、nZEB發展背景

從表1中我們可以看到， 2020年歐盟不同國家實現近零能耗的目標，其中有的國家，像挪威執行的是被動房的標準，但是有的國家并不是，像丹麥比2006年降低75%就是近零能耗。這就是歐盟在EPBD規定下實現了2020年的具體目標。

表1 歐盟政策-EPBD下各國建筑節能發展目標

就在不久前，美國能源部正式頒布了美國零能耗、零能耗住區和零能耗建筑群的定義，美國提出，在2030年聯邦新建建筑都要達到凈零能耗（表2）。

表3 韓國計劃到2020減少建筑行業26.9 % 的溫室氣體排放，2025年實現零能耗住宅

再看看近鄰韓國（表3），韓國在吸收歐洲經驗的基礎上提出來到2025年要達到零能耗的住宅，分三個步聚實施。

關于零能耗各個國家的定義是不同的，稱呼也不完全一樣，我們展現出來的是它的內涵。比如說供暖、供冷、照明、熱水、家用電器算不算？可能不同的國家在發展零能耗過程當中不完全一致，說明什么？說明雖然是全球的發展方向，但是實際上各個國家出于國情的不同，發展的標準也不一樣，實際上定義也不完全一致。

圖1 IEA-全球凈零能耗建筑地圖

圖1是國際能源組織IEA提出在全球過去十年里零能耗建筑主要發展的一個分布圖，可以看到基本上都是北半球，而且緯度越高占比越多，也就是說以供暖為主的零能耗實施項目非常多，赤道附近供暖就沒有了，主要以制冷為主。

二、nZEB典型工程分析

前面我講的發展背景實際上也是要表達一層意思，全球各個國家都在根據自己發展的計劃來制定零能耗、近零能耗的路線圖和時間表，反過來也給我們提出一些思考和提示，下面我結合幾個工程介紹一下他們是怎么實現零能耗和近零能耗的。

圖2 美國可再生能源國家實驗室-零能耗辦公樓

圖2是美國非常推崇的可再生能源國家實驗室，這個實驗室投資103萬美元，將近六個億人民幣建設的零能耗辦公樓。

通常去過美國都知道，美國建筑形式一般來講都是比較低層、大體量，但是為了采光、通風，把建筑分成了前后兩段。除了被動技術，主動技術也很多，包括光伏、地源熱泵、置換通風都是實現零能耗的手段，這幢大樓在丹佛的附近，很多人看過，非常著名，是美國在能源部支持下的典型的示范工程。

表5

它是怎么實現的？表5中可以看到美國目前既有辦公建筑能耗是300千瓦小時/平米，通過執行節能規范達到150千瓦小時/平米，在節能標準基礎上通過高性能辦公建筑的設計又減一半，達到75千瓦小時/平米，75千瓦小時/平米是包括他們所有耗電，包含供暖供冷照明、電器辦公設備等，余下75千瓦小時/平米靠的是現場的可再生能源節能手段來實現。

圖3 韓國建設科學研究院-零能耗高層居住建筑

另外再講講韓國，圖3是一幢韓國的住宅樓，也是在學習借鑒歐洲經驗的基礎上，近幾年開發的一座高層零碳住宅。

韓國采用的一些技術其實和我們講的被動式超低能耗技術的體系可以說基本一致，不過稱呼不同，只是叫零碳或者叫零能耗住宅。

表6

我們從表6看它是如何實現的。第一步就是和現有的居住項目相比，通過被動式建筑技術節約87%的供暖能源，插座是很難減的，因為家庭的各種電器，微波爐、烤箱、照明或者電視，這些都是要耗電的。然后，再通過現在的可再生能源再降低70%的電，就達到了零碳的高層住宅。最后的結果是熱消耗15千瓦小時/平米，電消耗8千瓦小時/平米。可能有很多人并不知道我們現在家庭的耗電量耗能量是多少，我可以告訴大家一個數據，采暖耗熱量這一項平均來講在100千瓦小時/平米，中國家庭耗電量是30千瓦小時/平米，有了我們的數據對比，才會對達到15千瓦小時/平米，達到8千瓦小時/平米有一定對比概念。

圖4 中國建筑科學研究院-近零能耗辦公樓

當然我也講講中國建筑科學研究院-近零能耗辦公樓，我不講它的技術途徑，只講最后的數值，它的能耗指標是什么？全年供熱、制冷和照明電耗，一共是25千瓦小時/平米，而在北京，普通寫字樓是100千瓦小時/平米，這是耗電，不包括耗熱，因為在北京是集中供熱為主。對比一下25千瓦小時/平米，也就是說比普通辦公樓要節省80%至90%。簡單來講，就是冬天不用化石能源供暖，也就是既不用燃煤，也不用燃氣。夏天比普通建筑的空調能耗降低50%，靠什么降低50%呢？主要是靠太陽能制冷降低50%。照明能耗相對一般建筑要降低75%。

最后講一下德國的被動式建筑，秦皇島“在水一方”項目采用的是德國被動房標準，它對于室內環境有明確的要求：冬季供暖溫度要達到20℃；夏季供冷溫度要到25℃；新風量是每人30立方米/小時。在能耗方面，供暖需求≤ 15kWh/（m2?a）或熱負荷≤ 10W /m2；當采用空調時，對供冷需求的要求與供暖需求一致；建筑一次能源用量≤120 kWh/（m?a）；氣密性必須滿足N50≤0.6，即在室內外壓差50Pa的條件下，每小時的換氣次數不得超過0.6次；超溫頻率≤10%（25℃）。

表7 中國標準與德國被動房屋的對比

在過去幾年里，我們有很多人對它的理解是不正確或者是不全面的。首先，比如說我們講供暖需求不是供暖能耗，供暖需求15千瓦/小時，不是我們講的供暖能耗。第二，就是我們的理解的一次能源能耗120千瓦小時/ 平米，是基于德國的一次能源轉換系數得到的。我們河北省，乃至華北、東北，我們一次能源轉換系數跟德國不一樣。簡單來講，我們發電不可能跟德國的發電轉化效率是一樣的。前一段時期，我們在制訂《中國被動式超低能耗技術導則》的時候，住建部組織專家討論的時候，為這個問題爭議很長時間，因為我們國家發改委沒有公布的一次轉換系數。最后，還有超溫頻率，何為超溫頻率呢？有供暖沒有空調只有夏天有超溫頻率，有空調沒供暖是冬天的超溫頻率，如果有空調有供暖沒有超溫頻率。

前面所講的每個指標都是德國被動房研究所過去幾十年研究、應用、完善的過程，但是我們的理解一定要全面、正確，包括面積。他講的每年每平米是什么面積？是建筑面積還是使用面積或者是套用面積。中國的標準這個面積是什么面積？建筑面積和使用面積平均差了0.8，需要認真思考。

圖5 德國被動房主要技術措施

當然被動房主要的技術是經典的，五大理念很好理解，但五大理念加上一條，就是人的行為。技術上的問題我們都可以解決，但是生活習慣，人的行為要有所改變。實踐告訴我們，由于我們過去的生活習慣，我們的生活方式和文化傳統會給我們的被動房居住、使用帶來變化，因此，在中國五大理念還要加上一個生活習慣或者叫人們的行為。

表8 零能耗分析圖

根據我們在國內或者全球做過的零能耗的研究，得出來這張圖，不管零能耗建筑或者是近零能耗建筑，基本途徑就是要把全年的能耗指標通過被動和主動技術降在80千瓦小時/平米以下，全球各國基本上都是這樣的。只有達到這個標準之后，才有可能采用可再生能源等技術實現零能耗。

通過各個國家在過去這么多年開展近零能耗建筑，當然也包括被動式建筑，我們可以看到基本上它的技術途徑就是五項：一是準確的建筑負荷及能耗預測，普通的建筑可以算不準，如果超低能耗、近零能耗建筑算不準，就會出現風險，就出現能耗過大，大馬拉小車，所以必須要準確的進行計算；二是被動式建筑設計降低負荷，不管什么類型首先要把需求降下來我用一個詞叫“最大限度”地降低需求，或者是“極大可能”地降低需求，如果做不到這一點，想實現近零能耗不太可能；三是高性能建筑能源系統；四是可再生能源建筑一體化設計，其實要想實現近零能耗或者零能耗，可再生能源仍然是必不可少的，比如說很多地方政府在本地區推被動式建筑，無非就是對常規能源不依賴，減少燃燒和污染。包括京津冀地區、山東、河南都是一樣。也就是說不依賴傳統的以燃燒為主的供熱方式；五是零能耗監控、調試、運行策略，目前這點我們中國做得很不到位，做完了項目都沒有調試，大家都有體會，在我們建設程序里面沒有既沒有預算，也沒有時間，也沒有人力。

三、我國發展nZEB的思考

前面講完了，我們看看怎么促進近零能耗建筑的發展呢？

第一，要統一定義，設定中長期發展目標。我們要有準確的定義，歐盟也在定義，剛才說不久前美國能源部公布了美國的定義，住建部即將頒布的《被動式超低能耗綠色建筑導則》有定義，明年我們還要啟動中國國家標準近零能耗建筑技術標準都會對它進行準確定義。

第二，大幅度提升節能產品和設備的性能，我們可以看，這是我們和德國和比利時的對比，在很多方法上我們還差得很遠。

第三，可再生能源+HVAC系統能效提升。表10是NREL做的全球過去20年可再生能源發展的路線圖，實際上規模達到一定程度后，可再生能源的價格一直在下降。

第四，既有示范建筑的后續監測、評估和持續改進。今天我們建設的示范項目，建造完成只是完成了第一步，因為在我們過去沒有這樣的成功經驗，行或者不行要靠數據說話，好或者不好不能由自己說了算，要有第三方的評價，要有全年的數據評價，否則就只是停留在理念、停留在別人的經驗之上。

第五，通過市場競爭和擴大規模，提升性價比。我們可以看到，如果我們發展近零能耗建筑，相關的產品設備要不斷的進行改造和提升，改造提升靠什么得到呢？一定是要擴大規模，也就是說標準化、工業化，只有這樣，我們真正才能夠把這種超低能耗建筑進行推廣，否則成本難以下降。我舉一個例子，比如說手機，20年前手機一萬塊錢一部，今天手機幾百塊錢一部，就是競爭發展的結果。只有通過競爭、通過規模化降低。

第六，近零能耗建筑的特征。集中體現現有技術先進性和產業發展水平的建筑節能技術集成；在適度提高室內舒適度的前提下，能耗比現行居住建筑節能標準節能70%以上，比現行公共建筑節能標準節能75%以上；不再需要傳統的集中供熱。

第七，不能照搬國外的做法。發展過程當中要考慮中國的國情，要考慮我們國家的一些特別的地方，要充分考慮中國氣候特點、居民生活習慣，考慮不同地區差異，對接中國法規和建筑標準體系，適應中國建設管理程序。

之前講我們要實現建筑節能的中國夢或者是終極目標，怎么實現？我們提出一個30-30-30，到2030中國新建建筑的30%達到近零能耗。通過什么呢？通過幾步走，通過2014年到2030年十五年的時間，通過一步、兩步、三步、四步來實現。

展望了一下，可以說近零能耗建筑已經成為國際的新的發展趨勢，需要我們自己建立符合中國國情的近零能耗建筑，同時我們產業要不斷的升級換代，滿足市場的需求，同時需要盡快出臺行業技術指南或導則標準。

最后，推廣過程當中，做得行或者是不行，合格不合格，要有科學的認證。總之一句話，方向是非常明確的，路徑并不是唯一的，我們要不斷的探索和實踐，共同來促進，共同來發展。

超低能耗綠色建筑技術范文第3篇

關鍵詞：綠色建筑，可持續發展生態設計，建筑熱量平衡，通風系統，生態平衡，供暖平衡系統

進入21世紀，全球城鎮化進程加快、經濟快速增長，但是人口急驟增加、資源萎縮、環境惡化，使人類面臨著嚴峻挑戰.在建筑物的建造和使用過程中不僅消耗大量的能源與資源，而且破壞了環境，因此，對于節約能源與資源，提高使用效率，緩解能源資源短缺的矛盾，保護和改善環境，各國政府與工程界都進行了不懈的研究與實踐，提出了綠色建筑的理念.

綠色建筑亦稱為生態建筑、可持續發展建筑.在建筑經濟學領域，綠色建筑措施帶來了社會效益、環保效益和經濟效益.在設計領域，綠色建筑采用建筑集成設計方法并遵守環境設計準則，將建筑物作為一個完整的系統，綜合考慮建筑的間距朝向、形狀、結構體系、圍護結構等因素.綜合國內外專家的研究，綠色建筑可理解為在建筑的"全生命"周期內，最大限度地保護環境、節約資源（節能、節水、節地、節材）和減少污染，為人們提供健康、適用和高效地使用空間，最終實現與自然共生的建筑物.因此"綠色建筑"是一個有機的整體概念，它貫穿于建筑物的規劃、設計、建筑、使用以及維護的全過程，覆蓋建筑物的整個生命周期，"綠色建筑"是自然環境的一部分，與之共同構成和諧的有機系統.

綠色建筑是追求自然、建筑和人三者之間和諧統一.綠色建筑不是奢侈品，不應該追求表面的貼金和技術措施的大而全.一定要選擇自己適應的技術，針對特有的自然地理環境條件和使用要求，利用先進的模擬分析工具，因地制宜的確定可能的、適度的技術措施.建筑的綠色化設計必須進行定量的評價分析.

綠色建筑中主要涉及能源和環境兩大問題，我們的研究實踐途徑也包括兩個方面：一是傳統民居建筑中的綠色化手段研究，另外是現代建筑綠色化設計實踐.下面主要介紹后者.現時期的綠色建筑設計主要范圍有以下幾點：

1 建筑熱量平衡，節約能耗建筑熱量平衡，節約能耗.意思就是減少建筑中的能源的散失，在建筑中合理利用和有效利用能源，不斷提高能源利用率.這其中主要涉及耗能大的方面就是北方地區的采暖和南方地區的隔熱.建筑采暖和隔熱是建筑節能的關鍵，如何有效地做好建筑采暖和隔熱工作，建立可持續發展的建筑環境是值得探討的問題.國內的熱平衡主要體現在構造方面，國外的有些做法是利用建筑本身的設計.

1.1 德國新國會大廈的熱平衡系統的處理穹頂下造型奇特的錐體內設置的通風管道吸走室內熱空氣，并通過熱量轉換器將其中的熱量吸收.這一錐體可以使新鮮空氣進入室內后緩慢地擴散到室內各個角落，然后變熱、上升、排出.這對室內人員的舒適感很重要，而且減少了通風的噪聲.

1.2 建筑通風系統的設中國建筑能耗在通風方面總量大、比例高、能效低、污染重，已經成為影響可持續發展的重大問題.通風不僅僅是單純的空間的換氣，還包括調節室內溫度，濕度.尤其是工廠的通風，要達到降溫、采暖、吸塵、排毒、凈化的目的，保證職工的安全和健康.國內雖然在技術和材料方面跟國外相比還有一定的差距，但是在這方面已經作了不少的研究.

1.3 清華低能耗示范樓---綠色建筑研究中心室內環境控制系統有限考慮被動方式，用自然手段維持室內熱舒適環境.根據北京地區的氣候特點，春秋兩季可通過大換氣量的自然通風來帶走余熱，保證室內較為舒適的熱環境，縮短空調系統運行時間.

利用熱壓通風和風壓通風的結合，根據建筑結構形式及周圍環境的特點，在樓梯間和走廊設置通風豎井，負責不同樓層的熱壓通風.在建筑頂端設計玻璃煙囪，利用太陽能強化通風.此外在建筑外立面合適部位設置開啟扇，使得室外空氣在風壓通風的作用下可順暢地貫穿流過建筑.

建成后的清華大學超低能耗示范樓建筑總能耗可有效控制在常規建筑物能耗的1/3以下，冬季可基本實現零采暖能耗，夏季最熱月整個圍護結構的平均得熱僅為5.2W/m2，護結構導致的建筑耗冷耗熱量僅為常規建筑的10%.此外能源、設備、照明等系統采用了多項節能和可再生能源技術，示范樓單位面積全年總用電量僅為北京市同類建筑用電量指標的30%.

2 建筑自然物的生態平衡生活經驗和研究結論告訴我們，良好的辦公環境對人的工作效率和心理狀況會產生有益的影響.現在的建筑師傾向于創造一種完美的建筑生態空間，提高室內空間環境的舒適感，提高空氣的清新度.使人們身臨其境能夠享受大自然的詩情畫意，起到回歸大自然的作用.換句話說就是用自然的方式來調節空氣質量.國外的技術發展實現了建筑的功能、美觀、生態的完美結合.

例如：法蘭克福商業銀行總部大樓建筑平面是三角形，由三枚"花瓣"和"中莖"組成."花瓣是辦公區域，"中莖"實際是中庭，從下到上為面朝內的辦公室提供天然的排風通道，起到拔風效應.每一個辦公空間都能享受通風和采光.電梯，樓梯和服務設施都集中在三個角內，以強化辦公室與花園的村落氣息.通過建筑設計或改造建筑設計使室內、外通透，或打開部分墻面，使室內、外一體化，創造出開敞的流動空間，讓使用者更多地獲得陽光、新鮮空氣和景色.炎炎夏日，辦公樓里面卻涼爽宜人，在這里面找不到中央空調之類的制冷設備，樓里面采用的是全新的"空調"系統，耗能只有傳統空調的一半，但舒適度卻高出很多.具有緩解城市熱島效應，改善屋頂熱工性能等作用，因此，這種綠化是一種值得推廣的建筑方式.

3 建筑水處理中國是一個泱泱大國，但是水資源是有限的.幾次的水污染，使人們已經充分認識到水資源的重要性.積極地做好水資源的利用，包括很多方面：熱水的循環利用、太陽能的熱水利用、污水的處理、中水回收等.在建筑采暖中主要關心的是熱水的循環利用.很好的利用這種循環，能為建筑節省很多能耗.

例如：德國新國會大廈的水供暖平衡系統的處理大廈自帶的熱能工廠所提供的能量在滿足日常供暖或降溫需要后，剩余的熱能將被用來加熱從深達 300 米的地下蓄水層中抽出的地下水，然后再送回低層中存儲，以這種手段來利用多余的能量.絕熱性能好的地層能有效地防止這些熱水的熱損失.在冬季，熱水被抽出來為室內供暖，在夏季，熱水則用來驅動制冷設備，以提供冷卻水.地層中的冷卻水在炎熱的天氣則可抽出來作為天花板冷卻系統中的冷卻劑.熱水回收，完全不同于中央空調以往的熱回收技術，熱回收效果非常高，對廢熱的回收效率最高可超過80%.

4 結論

生態建筑，可持續發展的超低能耗建筑是國家"十五"科技攻關項目"綠色建筑關鍵技術研究"的技術集成平臺，用于展示和實驗各種低能耗、生態化、人性化的建筑形式及先進的技術產品，并在此基礎上陸續開展建筑技術科學領域的基礎與應用性研究，示范并推廣系列的節能、生態、智能技術在公共建筑和住宅上的應用.項目包括建筑物理環境控制與設施研究（聲、光、熱、空氣質量等）、建筑材料與構造（窗、遮陽、屋頂、建筑節點、鋼結構等）、建筑環境控制系統的研究（高效能源系統、新的采暖通風和空調方式及設備開發等）、建筑智能化系統研究.是向社會、大眾宣傳、展示建筑節能和可持續發展建筑概念、技術和產品的展臺.建筑節能是落實以人為本，全面、協調、可持續的科學發展觀，減輕環境污染，實現人與自然和諧發展的重要舉措，走生態良好的文明發展道路的重要體現，是節約能源，保障國家能源安全的關鍵環節，是探索解決建設行業高投入、高消耗、高污染、低效率的根本途徑，是改造和提升傳統建筑業、建材業，實現建設事業健康、協調、可持續發展的重大戰略性工作.

參考文獻

超低能耗綠色建筑技術范文第4篇

關鍵詞：生態節能建筑技術；分戶；暖氣片；熱計量；方案

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.080

建筑節能是實現我國節能減排重大戰略決策的主要任務之一。我國北方地區建筑采暖能耗占當地全社會能耗的25%左右，占我國建筑總能耗的40%，是我國建筑節能的重點[1-4]，為此，2015年10月我國住房城鄉建設部公布了《被動式超低能耗綠色建筑技術導則（試行）》以推動我國超低能耗建筑[5]。

本文提出了節能可控式分戶暖氣片熱量計量系統（energy-saving controllable household radiator heat- metering system and charging，簡稱HRHCS），并對其進行深入研究，基于智能控制、能源等角度，設計提出了幾種典型的HRHCS，并對其應用前景進行了分析[6-7]。

1 HRHCS方案

1.1 系統整體方案

如圖1所示，HRHCS由電源、閥控系統、定時系統、進水管道、回水管道、暖氣片、顯示調節系統、熱量計量系統、進水管口及回水管口等組成。其中，電源為鋰離子儲能電池，供給系統中閥控系統、定時系統、熱量計量系統等所需電能；閥控系統控制閥門開關，由閥門驅動直流電機、電磁繼電器及其控制電路組成。當室內溫度低于室內設置最低溫度時，閥控系統中電磁繼電器打開電源，直流電機驅動打開閥門，閥門打開后電磁繼電器切斷電源；當室內溫度高于室內設置最高溫度時，閥控系統中電磁繼電器打開電源，直流電機驅動關閉閥門，閥門關閉后電磁繼電器切斷電源。熱量計量系統實現HRHCS熱量使用的計量，由熱量計及兩側閥門組成，在熱量計出現故障時，關閉兩側閥門可以取下熱量計進行更換或維護。

HRHCS本質上屬于供暖功能模塊，其內部定時系統通過設定時間開關閥門實現室溫控制。依據供暖針對性不同，HRHCS又可以進行設置為不同模式：（1）基于用戶人群可以設置為老人專用模式、兒童專用模式、成人專用模式等三種；（2）基于室溫控制模式，可以設置為溫控及紅外探測感控；（3）基于功能控制模式有可以設置為溫暖舒適型、平安健康型、抗力鍛煉型等類型。

1.2 基于時間溫控模式

基于時間溫控模式HRHCS采用最簡單的時控方式，尤其適合于有固定作息時間的家庭，如具有固定上下班規律的上班族、學生等。當家里沒人時，可以將室內取暖閥門關閉；在將要回家前五分鐘，打開取暖閥門，讓室溫在人到家時剛好提升上來。

基于時間溫控模式的設定時間范圍可以為天制、周制、月制甚至年制，即可以設置一天內、一周內、一月內甚至一年內閥門的開關時段，如圖2所示。復雜設置方式可以利用網絡通過數據庫方式直接導入模式完成，如此實現了供暖的精確時效控制。時控范圍、時控初始時間、時控模式等均可以通過顯示調節系統設置或者選擇。

當然，基于時間溫控模式的HRHCS也可以同時與其它控制模式組合聯用，如圖2所示，與基于室溫控制模式中的手機遙控模式聯用，通過手機遙控實現閥門開啟時間的精確控制就更為便捷、節能。

1.3 基于用戶人群模式

不同供暖用戶人群，對所需求的室內溫度是不一樣的。如圖2所示，按供暖用戶人群細分，可以分為老人專用模式、兒童專用模式、成人專用模式。一般說來，老年人身體較弱，冬季容易怕冷，故而其房間設置供暖溫度要高些，一般為22-26℃；兒童火力旺，在太暖和的房g反而容易因外出受涼感冒，因此其房間設置供暖溫度可以低一些，一般為14-18℃；一般成人房間設置供暖溫度居于兩者之間，一般可取18-22℃；客廳為全家主要活動場所，溫度適中較為合適，一般設置20℃左右；門廳、衛生間等取暖溫度設置可以更低些，取16℃；廚房因為其他房間熱量的傳遞，其溫度即使不供暖也會維持在6℃以上，如此還有利于蔬菜等保鮮。如此設置，既考慮了不同人群體質因素，同時從自己房間出門到外，還有客廳、門廳等需要穿過，減少了冬季由于室內外大溫差變化對人體的影響。

1.4 基于室溫控制模式

基于室溫控制模式究其實質而言屬于點溫度控制，如圖2所示，具體可分為普通溫控模式、紅外溫控模式及手機遙控溫控模式三種：（1）基于室溫控制的普通溫控模式，取室內某一地點溫度為控制溫度點，進行室溫控制，該控制溫度地點可以為室內任意一處，設定室內最低溫度與最高溫度，在室溫低于設置的最低溫度時，閥門開度增大；當室溫高于設置的最高溫度時，閥門開度減小。如此實現室溫的自動調節。（2）基于室溫控制的紅外溫控模式通過紅外探測感知室內沒有人時，閥門開度關閉，由此減小室內熱量消耗。在紅外探測感知室內進入人后，閥門開度開到最大，以盡快提升室內溫度至設置溫度范圍。室溫提升的過程時間可以根據需求進行調整，該過程正好有效避免了人由室外直接進入較高溫度室內因溫差過大而引起的不舒服問題。（3）基于室溫控制的手機遙控溫控模式則是通過手機遙控HRHCS閥門開關，實現室溫遙控效果。

1.5 基于功能控制模式

基于功能控制模式則以人為本，具體說來可分為溫暖舒適型、平安健康型、抗力鍛煉型等類型：（1）溫暖舒適型HRHCS實際上就是目前普通取暖方式，它強調人體對于溫度的舒適感覺，室溫要求不低于18℃。（2）平安健康型HRHCS強調人體的身體健康，其室溫設置上可以更低，強調人體感知的不僅是溫度，更重要的室內外溫差，根據人體適應性不同，進行室溫設置，對于一般健康人群，其最低室溫設置一般為不讓人凍傷為目的，一般可設為12℃，最高室溫設置為22℃；對于怕冷人群，最低室溫設置可以高些，但一般不會超過16℃，最高室溫設置為26℃；對于怕熱人群，最低室溫設置回更低些，可設置為8℃甚至更低，最高室溫設置為20℃。（3）抗力鍛煉型HRHCS則是全能型設置模式，此時不再注意能耗情況，其提供了鍛煉身體的一種模式，就是為了提高身體抵抗高溫、低溫、高溫差、低溫差的能力，即使是夏季室內也可調整為冬季三九嚴寒環境，冬季下室內亦可將溫度調整為夏季酷暑環境，當然，夏季時也可讓室溫更高，冬季時也可讓室溫更低；同時，人處于室內時室溫也可變化，室溫變化的速度也可以調節。具體原理圖如圖2所示。

2 功能拓展

HRHCS本質上是一個傳熱、換熱功能模塊，它可以與太陽能、地熱能、風能、生物質能等其他能量供應模式結合，形成更為環保節能的取暖模式。

HRHCS中所需電能由光伏板組件將太陽能轉化為直流電，直接儲存在鋰離子電池中，由鋰離子電池供給系統用電；太陽能集熱板將太陽能加熱水，當加熱到設定溫度時，將熱水存儲到集熱裝置中，當室內溫度降低需要HRHCS供暖時，HRHCS中閥控系統驅動其內直流電機打開閥門，集熱裝置中儲存的熱水自其中流出實現取暖效果；當室內溫度升高到設定的室內最高溫度時，HRHCS中閥控系統驅動其內直流電機關閉閥門。

2.1 太陽能HRHCS

萬物生長靠太陽，太陽能具有普遍、無害、巨大、長久等其他能源供給模式無可比擬的優點。若完全以太陽能供給HRHCS，則其原理示意圖如圖3所示。

HRHCS中所需電能由光伏板組件將太陽能轉化為直流電，直接儲存在鋰離子電池中，由鋰離子池供給系統用電；太陽能集熱板將太陽能加熱水，當加熱到設定溫度時，將熱水存儲到集熱裝置中，當室內溫度降低需要HRHCS供暖時，HRHCS中閥控系統驅動其內直流電機打開閥門，集熱裝置中儲存的熱水自其中流出實現取暖效果；當室內溫度升高到設定的室內最高溫度時，HRHCS中閥控系統驅動其內直流電機關閉閥門。

2.2 地熱能HRHCS

地熱能HRHCS原理示意圖如圖4所示。世界五大地熱資源中有三大地熱資源與我國有關，地熱能供暖是僅次于地熱發電的地熱開發利用方式，以地熱能供給HRHCS無論對于我國的地熱綜合開發利用還是節能減排都具有重要的現實意義。

2.3 太陽能+風能HRHCS

當然，根據以上思路，還可以進一步拓展，根據實際條件采用更為靈活的兩能源、三能源甚至更多種能源的復合能源供給模式，譬如太陽能+電能，太陽能+風能等，以便HRHCS節能的同時，還可以保證其運行效果的可靠性。這里僅以太陽能+風能HRHCS為例，其參考原理示意圖如圖5所示。

鑒于風能更適合于發電，而太陽能則既可以發電，又可以直接熱利用，這里太陽能+風能HRHCS中所需電能均由風能提供，風力發出來的電首先儲存在鋰離子蓄電池中；太陽能僅進行熱利用。

3 結論

模塊化功能模塊HRHCS應用更靈活。基于時效（時間）角度，HRHCS形成了供暖的全時間范圍的精確時效控制，基于用戶人群模式、室溫控制模式、功能控制模式，可以形成更有針對性的不同類型的HRHCS。同時，HRHCS可以與太陽能、地熱能、風能、生物質能等其他能量供應模式結合，實現了建筑能耗取暖零能耗。HRHCS節能環保，綠色健康，安裝簡單可靠，制造成本低，地區適用范圍廣，不僅適用于現有北方集中供暖系統，尤其適用于南方濕冷地區。

參考文獻：

[1]武涌，丁研.我國北方采暖地區既有居住建筑供熱計量及節能改造的目標分析及政策建議[J].建筑，2010（18）：8-10.

[2]李炎鋒，王慧琛，孫萍，趙剛，王雪竹.節能型住宅采暖期建筑能耗動態分析[J].北京工業大學學報，2014，40（08）：1270-1274.

[3]江億.北方采暖地區既有建筑節能改造問題研究[J].中國能源，2011，33（09）：6-13，35.

[4]江億.我國建筑節能戰略研究[J].中國工程科學，2011，13（06）：30-38.

[5]住房和城鄉建設部.被動式超低能耗建筑技術導則（試行）（居住建筑）[R].2015.

[6]欒曉文，王學升，周相鑫等.可控式分戶暖氣片熱量計量裝置：中國，ZL200920280905.3[P].2010（11）：17.

[7]馬永志，張鐵柱，鄭藝華等.一種智能溫濕自控暖氣片：中國， ZL201210595168.2[P].2016（02）：24.

超低能耗綠色建筑技術范文第5篇

關鍵詞：城市規劃，低碳城市

Abstract: the reasonable urban planning in low carbon cities construction should play a leading effect, low carbon concept, low carbon implementation through to city planning and management of each link, so as to achieve maximum saving energy and reducing consumption, and resource conservation and environment better, so as to explore a suitable to China's sustainable healthy development of management.

Key words: the city planning, low carbon cities

中圖分類號：TU984文獻標識碼：A 文章編號：

1. 低碳城市的內涵

所謂“低碳城市”，是指在經濟高速發展的前提下，城市保持能源消耗和二氧化碳排放處于低水平。是以低碳經濟為發展模式、市民以低碳生活方式為理念和行為特征、政府公務管理層以低碳社會為建設標本和規劃城市。

“低碳城市”的具體內容包括：在城市化進程中以低排放、高能效、高效率為特征來進行“低碳城市”的規劃設計與建設；通過產業結構調整和發展模式轉變，使低碳經濟最低限度地影響經濟增長，平衡經濟增長，增加就業機會；制定生態城市建設規劃，推動地方政府、企業通過政策激勵和融資支持，驅動技術創新和資本流動，在城市中推廣節能減排的低碳技術。目前中國和世界上許多國家正在示范和建設各種發展類型的城市，如生態城市、清潔能源城市、衛生城市、森林城市、園林城市、山水城市等，人類活動足跡加劇了氣候變化，氣候變化是本世紀人類共同應對的巨大挑戰。

2. 城市規劃關注“低碳城市”的必要

2.1 城市化帶來的高能耗

根據研究，城市人口的能源消費大約是農村人口的3.5～4 倍，城市化進程推動大規模城市基礎設施和住房建設，所需要的大量水泥和鋼鐵只能在國內生產，因為沒有任何一個國家能夠為中國提供如此大規模的鋼材和水泥，因此，中國的城市化對高耗能產業的需求是剛性的。即使技術進步可能提高能源使用效率，為滿足經濟增長和社會現代化的需要，中國能源消費總量仍將經歷一段剛性的高增長階段；這些說明我國正處于城市化進程中。

2.2 工業化帶來的高能耗

國際經驗表明，在城市化進程中，國家經濟一般呈現出工業化的特征，勞動力逐漸從農村進入城市，并且逐步呈現出明確的專業化分工，然而，現代工業分工需要將各種要素運輸并集中在城市，完成生產后再將產品送至消費地。因此，需要為市場供需雙方提供一個高效、便利的運輸體系。工業化過程不僅是其本身生產帶來的能源消耗增加，也帶來相關交通系統的能耗增加。

2.3 生活方式的改變

隨著城市化推進和收入水平提高，能源消費特征會發生轉變，導致能源消費結構轉變。農村人口移居城市后，將以電力替代煤炭、木材等傳統能源；收入水平提高使人們更傾向于消費清潔、方便的電力。最為顯著的是城市交通發展會導致更多燃料及電力消費。中國私人轎車擁有量隨收入水平提高而快速增長，勞動力從農村流向城市后，收入提高，導致購買力提高，刺激家電需求增加，意味著更高的人均能源消費，如果家電由國內生產，又會帶動制造業的能源消耗增加。

3.規劃中降低能源消耗的手段

3.1城市空間布局

針對我國城市的現狀，要盡快遏制大城市主城區“攤大餅式”的蔓延趨勢，優化城市空間結構，對主城區人口密度過高和功能過分集中的城市要進行適當的有機疏散，并通過規劃合理的城鎮空間體系，適當遏制大城市的無限膨脹，降低城市的熱島效應，從而減少城市夏季的空調能源消耗。

3.2產業結構規劃

要以科學發展觀為指導，深入研究國際產業發展規律和我國各地產業發展的自身規律，緊緊抓住國家實施節能減排戰略和建設兩型社會的有利時機，先行先試，降低高碳產業的發展速度，提高發展質量；加快城市經濟結構調整與升級，加大污染工業、設備和企業的退出力度，全面完成城區高污染企業的退出；提高各類企業的能源使用效率和排放標準；提高鋼鐵、有色金屬、建材、化工和電力等高能耗行業的規劃準入條件；制定低碳產業規劃戰略，將可再生資源、高新技術產業作為產業發展的重點，大力發展現代服務業。

3.3交通規劃

交通與建筑是現代城市能源消耗最大的2個行業，占總能源消耗的 70%以上。因此，大力推行綠色交通規劃，實施以公共交通為主導的交通模式，確立城市公交的優先地位，倡導低能耗、低排放的出行方式。目前，我國城市的公交出行比例為 40%左右，而發達國家大城市公交出行比例已達到 50%～60%。因此，在城市綜合交通規劃中，要通過合理的規劃來提高公交出行的比例，有條件的城市要實現地鐵、城鐵、機場、公交車、出租車等公共交通方式“零換乘”，并保留和擴大城市道路上的自行車道和步行道，提倡綠色出行方式。轉貼于 中

3.4 房地產開發。

控制開發用地強度 ，加大生態綠地的規模，控制規劃區內單位人口的用地指標和加大生態綠地的比例，是任何有效的能源使用條件下減少城市向大氣排放二氧化碳的關鍵技術。

大力推行綠色建筑規劃設計，研究制定適合各地氣候條件的綠色建筑規劃設計標準，以綠色建筑替代傳統建筑，主要包括：建筑節能政策與法規的建立；建筑節能設計與評價技術標準、供熱計量控制技術的研究；可再生能源等新能源和低能耗、超低能耗技術與產品在住宅建筑中的推廣應用；提高設計的合理性和延長使用壽命等。

合理的城市規劃在低碳城市建設中應發揮龍頭效應，將低碳理念、低碳實施貫穿到城市規劃編制與管理的各個環節中,以此來實現最大限度的節能降耗、資源節約和環境美好，從而探索出一條符合我國可持續健康發展的低碳管理模式。

4．結束語

低碳城市規劃是一個龐大、復雜的系統工程，規劃中低碳城市應該被看作是充滿生機的個體，通過低碳技術與城市建設部分產生聯系、相互作用，是對可持續性的城市建設活動的積極鼓勵，也是我們城市規劃在新的環境條件下的必然選擇和應承擔的社會責任。

參考文獻：