1、建筑節能技術綜合應用研究 清華大學超低能耗示范樓實踐         05-12-25 09:38:00     作者： 江 億 薛志峰 曾    編輯：studa9ngns摘要： 清華大學建筑技術科學系建造的超低能耗示范樓是綠色建筑相關技術的集成平臺，綜合了多項建筑節能技術和產品，涉及到智能圍護結構、自然通風、個性化空調末端裝置、濕度獨立控制的送風方式、樓宇式熱電聯供系統、太陽能利用、監測和控制系統等多相關技術，本文對示范樓的節能設計

2、和方案作了簡單介紹。 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

3、 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 intel

4、ligent 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

5、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

6、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 超低能耗示范樓外圍護結構體系主要示針對對可調控的 “ 智能型 ” 外圍護結構進行研究，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

7、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，

8、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