零能耗建筑案例第一頁，共33頁。Billing

1.倫敦貝丁頓零碳社區(qū)

2.歐洲未來住宅Atika3.清華大學(xué)示范性超低能耗建筑

4.法國圣旺零能耗學(xué)校

5.北京動物園水禽館SEU·NANJING·CHINA·20152第二頁，共33頁。倫敦貝丁頓零碳社區(qū)成本低廉的示范建筑建設(shè)零能耗的采暖系統(tǒng)零排放的能源供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用的節(jié)水系統(tǒng)綠色出行模式

3第三頁，共33頁。成本低廉的示范建筑建設(shè)零能耗的采暖系統(tǒng)零排放的能源供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用的節(jié)水系統(tǒng)綠色出行模式貝丁頓社區(qū)在建造過程中因“就近取材”和大量使用回收建材而大大降低了成本。為了節(jié)約能源。建筑的95%結(jié)構(gòu)用鋼材是從35英里內(nèi)的拆毀建筑場地回收的。其中部分來自一個(gè)廢棄的火車站。許多木料和玻璃都是從附近的工地上“揀”的。建筑窗框選用木材而不是未增塑聚氯乙烯，僅這一項(xiàng)就相當(dāng)于在制造過程中減少了10%以上(約800噸)的二氧化碳排放量。4第四頁，共33頁。成本低廉的示范建筑建設(shè)零能耗的采暖系統(tǒng)零排放的能源供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用的節(jié)水系統(tǒng)綠色出行模式各建筑物緊湊相鄰，以減少建筑的總散熱面積；建筑墻壁的厚度超過50厘米，中間還有一層隔熱夾層防止熱量流失：窗戶選用內(nèi)充氬氣的三層玻璃窗；窗框采用木材以減少熱傳導(dǎo)等。以風(fēng)為動力的自然通風(fēng)管道——風(fēng)帽。風(fēng)帽的一個(gè)通道排出室內(nèi)的污濁空氣。而另一通道則將新鮮空氣輸送進(jìn)來。在此過程中。廢氣中的熱量同時(shí)對室外寒冷的新鮮空氣進(jìn)行預(yù)熱，最多能挽回70%的熱通風(fēng)損失。此外，每戶住宅都設(shè)計(jì)有朝陽的玻璃房。可以最大限度地吸收陽光帶來的熱量。而且房屋使用了可積蓄熱能的材質(zhì)建造，溫度過高時(shí)，房屋即可自動儲存熱能，甚至可以保留每個(gè)家庭煮飯時(shí)所產(chǎn)生的熱量，等到溫度降低時(shí)在自動釋放，以此減少暖氣的使用。社區(qū)建筑的屋頂還種植了大量的景天植物。以達(dá)到自然調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的效果。冬日，景天類植物就是防止室內(nèi)熱量流失的綠色屏障；夏天，這些隔熱降溫的綠色屏障上還會開滿鮮花，把整個(gè)貝丁頓裝扮成美麗的大花園。5第五頁，共33頁。成本低廉的示范建筑建設(shè)零能耗的采暖系統(tǒng)零排放的能源供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用的節(jié)水系統(tǒng)綠色出行模式貝丁頓社區(qū)采用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)為社區(qū)居民提供生活用電和熱水。熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電站不使用天然氣和電力。而是使用木材廢棄物發(fā)電。首先。碎木材片從儲藏區(qū)自動流入干燥機(jī)，然后再從干燥機(jī)進(jìn)入氣體發(fā)生器。在受限空氣流里加熱后。通過氣化過程轉(zhuǎn)化為含有氫、一氧化碳和甲烷的可燃?xì)怏w。木材的預(yù)測需求量為1100噸/年。其來源包括周邊地區(qū)的木材廢料和鄰近的速生林。小區(qū)有一片三年生的70公頃速生林，每年砍伐其中的三分之一，并補(bǔ)種上新的樹苗，以此循環(huán)。樹木成長過程中吸收了二氧化碳。在燃燒過程中等量釋放出來。因此它是一種零溫室氣體。6第六頁，共33頁。成本低廉的示范建筑建設(shè)零能耗的采暖系統(tǒng)零排放的能源供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用的節(jié)水系統(tǒng)綠色出行模式為了實(shí)現(xiàn)對水資源的充分利用。社區(qū)建有獨(dú)立完善的污水處理系統(tǒng)和雨水收集系統(tǒng)。生活廢水被送到小區(qū)內(nèi)的生物污水處理系統(tǒng)凈化處理，部分處理過的中水和收集的雨水被儲存后用于沖洗馬桶。其后，這些水即可進(jìn)行凈化處理。并在蘆葦濕地中進(jìn)行生物回收。而多余的中水則通過鋪有砂礫層的水坑滲入地下。重新被土壤吸收。此外，設(shè)計(jì)者采用多種節(jié)水裝置降低水的消耗量。比如，所有馬桶均采用控制沖水量的雙沖按鈕，一次沖水量比普通馬桶節(jié)水5—7升；采用節(jié)水噴頭，每分鐘水流量比普通噴頭少6升：節(jié)水龍頭裝有水流自動檢測功能。每分鐘水流量比普通水龍頭少13升。7第七頁，共33頁。成本低廉的示范建筑建設(shè)零能耗的采暖系統(tǒng)零排放的能源供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用的節(jié)水系統(tǒng)綠色出行模式社區(qū)建有良好的公共交通網(wǎng)絡(luò)。包括兩個(gè)通往倫敦的火車站臺和社區(qū)內(nèi)部的兩條公交線路。開發(fā)商還建造了寬敞的自行車庫和自行車道。遵循“步行者優(yōu)先”的政策。人行道上有良好的照明設(shè)備，四處都設(shè)有嬰兒車、輪椅通行的特殊通道。還為電動車輛設(shè)置免費(fèi)的充電站。其電力來源于所有家庭安裝的太陽能光電板(將太陽能轉(zhuǎn)換為電能)，總面積為777平方米的太陽能光電板。峰值電量高達(dá)109千瓦/時(shí)?？晒?0輛電動車使用。8第八頁，共33頁。成本低廉的示范建筑建設(shè)零能耗的采暖系統(tǒng)零排放的能源供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用的節(jié)水系統(tǒng)綠色出行模式貝丁頓社區(qū)在建造過程中因“就近取材”和大量使用回收建材而大大降低了成本。為了節(jié)約能源。建筑的95%結(jié)構(gòu)用鋼材是從35英里內(nèi)的拆毀建筑場地回收的。其中部分來自一個(gè)廢棄的火車站。許多木料和玻璃都是從附近的工地上“揀”的。建筑窗框選用木材而不是未增塑聚氯乙烯，僅這一項(xiàng)就相當(dāng)于在制造過程中減少了10%以上(約800噸)的二氧化碳排放量。9第九頁，共33頁。歐洲未來住宅Atika借鑒傳統(tǒng)手法平面布局屋頂南北坡向通風(fēng)系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)10第十頁，共33頁。借鑒傳統(tǒng)手法平面布局屋頂南北坡向通風(fēng)系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)通過外墻的厚度與密度來形成保溫與隔熱；白色的石灰板作為對日照最好的反射材料；利用上部的懸挑的建筑構(gòu)建或者窗上的百葉來形成陰影；狹窄的街道和陽臺來確保陰影面和空氣的流通；以及利用流動的水來達(dá)到降溫的效果11第十一頁，共33頁。借鑒傳統(tǒng)手法平面布局屋頂南北坡向通風(fēng)系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)住宅平面是將一個(gè)10米乘10米的空間，劃分為三部分：兩條東西向的矩形空間，寬3.5米、長10米，分布兩邊，為居住空間，中間為中庭以及入口空間。西邊的矩形空間相鄰中庭一側(cè)開窗，引入清晨的陽光。房間從南到北依次為：臥室、衣帽間、工作間和盥洗間。臥室上空，坡度最大的北邊屋頂開有大窗，在夜晚有美妙的夜空景色伴人入眠。在工作區(qū)可以看到建筑全局。雖然盥洗室在最北面，但其上空南向的坡屋頂使其依舊得到重組的日照和熱量。東邊的矩形空間同樣在中庭側(cè)開窗，引入傍晚的光照，為集合起居、餐廳和廚房功能一體的開敞空間。起居室在冬天有充足的南向陽光。12第十二頁，共33頁。借鑒傳統(tǒng)手法平面布局屋頂南北坡向通風(fēng)系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)在南歐，冬季的太陽高度角為30度，春秋季為45度，夏季為74度。在冬季要盡量利用日照帶來的熱量，而取代僅僅依靠電暖爐取暖。所以在不同的位置設(shè)置窗戶，以最大限度地收集陽光。而在夏季，則通過設(shè)計(jì)不同的屋頂坡度，避免強(qiáng)烈的直接日照，在得到舒適而充足的光線的前提下，盡量減少日照熱量。春秋季則根據(jù)是否需要采集能源還是遮擋而設(shè)置開窗或太陽板，并調(diào)整恰當(dāng)?shù)奈蓓斀嵌?。依照這種原則，建筑屋頂復(fù)雜的形態(tài)也最終確定下來。13第十三頁，共33頁。借鑒傳統(tǒng)手法平面布局屋頂南北坡向通風(fēng)系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)Atika住宅的通風(fēng)系統(tǒng)充分考慮了四季氣候的不同。依據(jù)空氣流動的原理，上部的坡屋頂上開南北向的窗作為出氣口，下部房間的四面墻都開有窗，選擇性地作為入氣口。例如在夏季，打開北邊的窗，使相對涼爽的風(fēng)從室內(nèi)流過。如此通過不同的方位來調(diào)節(jié)通風(fēng)的溫度與濕度。14第十四頁，共33頁。借鑒傳統(tǒng)手法平面布局屋頂南北坡向通風(fēng)系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)Atika住宅還采用了自動化電子遙控裝置來輔助能源的控制。臥室北面的頂窗則裝有雙層窗戶，其他的窗則都配有滾動百葉。這些設(shè)備全部由人工或預(yù)設(shè)的自動設(shè)備控制。通過對溫度、時(shí)間、季節(jié)的提前設(shè)定，來遙控窗、門、遮陽板等設(shè)備的開啟與關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。并且這一系統(tǒng)正日益與其他正在發(fā)展的智能家居控制設(shè)備結(jié)合起來，一起工作。15第十五頁，共33頁。清華大學(xué)

示范性超低能耗建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案能源系統(tǒng)方案測量和控制系統(tǒng)方案16第十六頁，共33頁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案能源系統(tǒng)方案測量和控制系統(tǒng)方案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，夏季室外空氣經(jīng)過熱的玻璃表面加熱后升溫，在幕墻夾層形成熱壓通風(fēng)，帶走向室內(nèi)傳遞的熱量，冬季進(jìn)風(fēng)口出風(fēng)口關(guān)閉后，可減少向室內(nèi)的冷風(fēng)滲透。將相變溫度為20～22℃的定形相變材料放置于常規(guī)的活動地板內(nèi)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(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱，晚上材料相變向室內(nèi)放出蓄存的熱量，這樣室內(nèi)溫度波動將不超過6℃?；顒拥匕寮芸諏痈叨?.2米，空調(diào)風(fēng)道、各類水管、電纜、綜合布線等均隱藏在架空層內(nèi)。保證室內(nèi)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。采用種植屋面技術(shù)17第十七頁，共33頁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案能源系統(tǒng)方案測量和控制系統(tǒng)方案自然通風(fēng)利用：利用熱壓通風(fēng)和風(fēng)壓通風(fēng)的結(jié)合，根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)形式及周圍環(huán)境的特點(diǎn)，在樓梯間和走廊設(shè)置通風(fēng)豎井，負(fù)責(zé)不同樓層的熱壓通風(fēng)。在建筑頂端設(shè)計(jì)玻璃煙囪，利用太陽能強(qiáng)化通風(fēng)。此外在建筑外立面合適部位設(shè)置開啟扇，使得室外空氣在風(fēng)壓通風(fēng)的作用下可順暢地貫穿流過建筑。溶液除濕方式能夠?qū)⒊凉襁^程從降溫過程中獨(dú)立出來，利用較低品位能源進(jìn)行除濕，同時(shí)減少顯熱冷負(fù)荷，不僅能夠保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，而且還能降低空調(diào)能耗。18第十八頁，共33頁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案能源系統(tǒng)方案測量和控制系統(tǒng)方案BCHP系統(tǒng)；超低能耗樓采用固體燃料電池及內(nèi)燃機(jī)熱電聯(lián)供系統(tǒng)，清潔燃料天然氣作為能源供應(yīng)，BCHP系統(tǒng)總的熱能利用效率可達(dá)到85％，其中發(fā)電效率43％。基本供電由內(nèi)燃機(jī)或者氫燃料電池供應(yīng)，尖峰電負(fù)荷由電網(wǎng)補(bǔ)充。發(fā)電后的余熱冬季用于供熱，夏季則當(dāng)作低溫?zé)嵩打?qū)動液體除濕新風(fēng)機(jī)組，用于溶液的再生。太陽能利用；超低能耗樓南側(cè)立面裝有30平米的光伏玻璃，發(fā)電用于驅(qū)動玻璃幕墻開啟扇和遮陽百葉。屋頂設(shè)有太陽能集熱器，所獲得的熱量用于除濕系統(tǒng)的溶液再生。此外屋面還裝有太陽能高溫?zé)岚l(fā)電裝置，該系統(tǒng)為拋物面碟式雙軸跟蹤聚焦，峰值發(fā)電功率3KW。19第十九頁，共33頁。20第二十頁，共33頁。圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)方案能源系統(tǒng)方案測量和控制系統(tǒng)方案智能化的控制系統(tǒng)；控制系統(tǒng)自動采集室外的日照情況，根據(jù)不同的朝向方位，調(diào)節(jié)遮陽百葉的狀態(tài)，同時(shí)根據(jù)室外氣象參數(shù)，決定外窗、熱壓通風(fēng)風(fēng)道、雙層皮幕墻進(jìn)出風(fēng)口的開閉?？刂葡到y(tǒng)采集工作區(qū)各點(diǎn)的照度數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)百葉的角度和人工照明的燈具。室內(nèi)的新風(fēng)量根據(jù)房間內(nèi)的CO2濃度和濕度來調(diào)節(jié)。其余能源設(shè)備、水泵、太陽能裝置等均根據(jù)負(fù)荷情況自動調(diào)節(jié)。實(shí)時(shí)測量系統(tǒng)：示范樓屋頂布置氣象參數(shù)測點(diǎn)，測量數(shù)據(jù)包括室外溫度、濕度、風(fēng)速、太陽輻射強(qiáng)度。圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(huán)境控制系統(tǒng)和能源系統(tǒng)的測試包括各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，如冷輻射吊頂表面溫度、送回風(fēng)溫度濕度、盤管出水溫度、溶液除濕系統(tǒng)的溶液濃度等。21第二十一頁，共33頁。法國圣旺零能耗學(xué)校體量生成被動式太陽能應(yīng)用22第二十二頁，共33頁。體量生成被動式太陽能應(yīng)用23第二十三頁，共33頁。體量生成被動式太陽能應(yīng)用建筑的選址有助于使所有的教室和操場都朝南，盡最大可能利用被動式太陽能。這樣進(jìn)行空間配置也可以增加南向表面的面積，這是結(jié)合在有頂操場建筑上的光伏板所必需的。24第二十四頁，共33頁。體量生成被動式太陽能應(yīng)用臨主街的東面建成階梯狀，上面覆蓋大型遮陽篷25第二十五頁，共33頁。體量生成被動式太陽能應(yīng)用這所學(xué)校面南而設(shè)，由一系列庭院和建筑體量呈階梯狀組合而成，光線充足，這樣的設(shè)計(jì)能使視線更加自由通透，同時(shí)還能使更多的陽光照射進(jìn)建筑內(nèi)部。26第二十六頁，共33頁。北京動物園水禽館體量生成被動式太陽能應(yīng)用27第二十七頁，共33頁。體量生成被動式設(shè)計(jì)風(fēng)塔：建筑的外墻根據(jù)周邊環(huán)境形成高低變化的折板形式，配合鳥舍區(qū)為促進(jìn)熱壓通風(fēng)而設(shè)