建筑节能技术综合运用研究_清华大学超低能耗示范楼实践
清华大学超低能耗示范楼的节能分析共23页
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、己的饭量自己知道。——苏联
清华大学超低能耗示范楼的节能分析
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
清华节能楼：建筑节能技术“宝典”!
清华节能楼：建筑节能技术“宝典”!边温湿度自定的个性化空调，具有自我净化能力的景观水池在清华大学落成的我国首座超低能耗示范楼（又称节能楼）中，多种节能产品和技术令人耳目一新。
据项目的负责人介绍，比起普通的建筑，节能楼全年电耗仅是北京市同类建筑的30%，冬季可以基本实现零能耗采暖。
惊人的节能效果缘于它汇集了世界上80%的节能技术，几乎把世界上能找得着的、能放到楼里的最新节能产品、设备以及相关技术都容纳进来了。
可以说，它是当前建筑节能技术的活宝典。
走进这座楼，节能化、生态化、人性化的细节随处可见―――奇特的玻璃幕墙一般来说，玻璃幕墙这种透光型外围护由于保温、隔热等的性能较差，并不受节能设计的青睐，可清华节能楼的外围护结构却三面都使用了玻璃幕墙。
原来，这些幕墙所使用的玻璃可不是普通的玻璃，而是汇集了五花八门的节能高科技成果。
镀膜玻璃、真空玻璃、光电玻璃每一种都有自己的看家本领：能保温的真空玻璃这是基于保温瓶原理发展而来的新一代的节能玻璃。
为了提高保温、隔热性能，现在有些建筑的外围使用了有空气或其它气体夹层的中空玻璃。
真空玻璃更胜一筹，将两片平板玻璃四周密封起来，将其间隙抽成0.1―0.2mm宽的准真空，形成暖瓶效应，由于其夹层内空气极其稀薄，热传导和声音传导的能力就变得很弱，因而具有比中空玻璃更好的隔热、保温性能和防结露、隔声等性能。
自洁净玻璃这种玻璃的特别之处在于能够自我保洁。
玻璃表面镀有氧化物纳米膜层，经过太阳光中的紫外线照射，能够将有机污染物高效降解为二氧化碳和水，而无机污染物不易附着在上面。
膜层具有良好的亲水性，雨水落在上面时，形成一层很薄的水膜，均匀地冲刷掉浮在玻璃上的污迹，不会像普通玻璃那样留下难看的痕迹。
雨水稀少时，降解后的污迹颗粒能够被风吹掉。
这种玻璃使用在节能楼的顶层，大大节省了清洁费用。
智能遮阳百叶节能楼东、南立面的部分幕墙上装有巨大的类似百叶窗的智能遮阳设备，它由类似机翼的遮光板组成，能够随阳光照射角度的变化而自动调节角度。
清华大学超低能耗示范楼课件
材料、产品性能
物业管理人员
建筑使用
业主或使用人员
图1： 影响建筑节能的各个环节
• 显然，决定建筑正常使用所需能量大小的先 天因素是建筑设计、材料设备选择和施工质 量。建筑物的使用和管理那么属于影响建筑 能耗大小的后天因素。也正因此，目前我们 的建筑节能工作主要集中在建筑设计阶段， 从北方的采暖建筑节能设，到南方的空调建 筑节能设计，可以说国家对建筑设计和相关 的材料、产品性能制定了一系列的标准法规， 试图从建筑能耗的 “源头〞进展控制，为
降低建筑实际的运行能耗提供根底。所以设 计阶段对于我们来说是很有必要去很好的掌 握的。
如何使建筑节能
• 建筑节能从设计阶段入手不外乎就是做 好建筑的围护构造保温隔热，夏季减少热吸 收冬季减少热损失从而减少夏季依赖空调的 耗能和冬季采暖的耗能到达节能的效果。从 构造上说就是使围护构造的热阻增大，如运 用保温材料如〔膨胀聚苯板 、挤塑聚苯板、 聚氨酯外墙外保温等 〕，窗户用中空玻璃， 做好门窗的密闭性防止出现热桥和冷桥等。 还要合理的增设一些合理的遮阳构件防止夏 季阳光直接射入建筑内部和增加种植一些适 当的植物对建筑进展遮阳。同时还要组织好 自然通风，通风又分为风压作用下的自然通 风和热压作用下的自然通风。特别在炎热地 区自然通风是非常好的降温手段。
自干净玻璃是利用先进的在线镀
膜技术，在浮法玻璃生产过程中，使 用CVD技术直接在玻璃外表镀上一层 氧化物纳米膜层。膜层与玻璃高温结 合，因此 成为了玻璃的一局部，提高
了玻璃强度，同时使玻璃具有了自洁 功能。
膜层经过太阳光中的紫外线照射 后，能够将有机污染物高效降解为二 氧化碳和水。同时，无机污染物也不 易附着在自干净玻璃外表。
该系统为抛物面碟式双轴跟
清华大学超低能耗示范楼节能分析
清华大学超低能耗示范楼节能分析摘要：本文通过对清华大学超低能耗楼从外围护结构到内部结构的节能设计揭示了它们的节能原理并予以分析。
对可持续建筑的围护结构设计技术和方法进行分析与探讨,重点探讨相关的详细技术,包括双层呼吸式双通道幕墙(宽通道和窄通道呼吸幕墙)、高性能玻璃技术、屋顶种植技术、自然采光技术、相变蓄能楼面技术、太阳能利用等。
关键词：超低耗能楼；节能分析abstract: this article reveals the energy conservation principle and to analyze ultra-low power building in tsinghua university from the periphery structure to the internal structure of energy-saving design. sustainable building envelope design techniques and methods analysis and discussion focus on the related technology, including double-breathing dual channel wall (wide channels and narrow channels breathing walls), high-performance glass technology, roof planting techniques natural light technology, the phase change energy storage floor technology, solar energy utilization.keywords: ultra-low energy consumption building; energy analysis中图分类号：文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）1、项目概况介绍。
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
被动式节能技术在建筑设计中的应用探析 ——以清华大学超低能耗楼为例 董芬
被动式节能技术在建筑设计中的应用探析——以清华大学超低能耗楼为例董芬摘要：从被动式设计的源起、基本概念气候等方面入手，对被动式建筑的设计原则及目标、内容及基本方法进行系统研究。
接下来根据不同气候条件论述了相应的设计策略。
又较为详细的阐释了建筑单体设计过程中如何使用被动式节能技术，以及结合了清华大学超低能耗楼这个案例事实进行解释，包括了建筑的体形设计、外立面设计、内部空间设计、围护结构以及材料等方面，使得对被动式建筑设计的研究从碎片化走向系统和融合。
最后总结了当下被动化存在的约束条件以及面对的诸多困难。
关键词：被动式节能；建筑能耗；节能 1.被动式建筑设计及其理念 1.1 被动式建筑设计源起被动式建筑最早源于瑞典和德国，通过大量研究以及政府资助，被动建筑的概念逐渐完善。
1990年，世界第一幢被动式居住建筑在德国达姆施塔特市开始建造，并于1991 年投入运行，其年能耗量比普通建筑降低了约78%。
1996年，被动房屋协会在达姆施塔特成立，致力于推广被动式建筑技术并规范被动式建筑标准。
随后被动式建筑在世界各地被推广。
我国对于被动式建筑的研究起步较晚，早在20世纪80年代我国便已经开展了节能建筑的相关研究，如王德芳、李元哲等对我国太阳能建筑的发展、利用做出了突出贡献。
1.2 被动式建筑设计的基本概念所谓被动式建筑设计，就是相当于主动式建筑设计提出的。
主动式建筑设计节能解决方案是指通过技术创新来降低能源消耗需求或提高设备能效的方式。
被动式建筑设计是指在满足室内舒适度要求的前提下，针对建筑节能的目标，利用自然方式来降低能源消耗的设计方法让建筑在四季中均能保持人体舒适温度的低能耗建筑。
被动式建筑是舒适、低能耗的生活方式的一种代表。
2 建筑设计中常用的被动式节能技术 2.1 建筑单体设计方法建筑设计应遵循按照被动优先的原则，围绕着“四节一环保”的设计理念展开设计，充分利用现场条件，减少建筑能耗，利用自然条件采光、通风、保温、隔热等以提高室内的舒适度。
清华大学超低能耗示范楼建筑幕墙技术
清华大学超低能耗示范楼建筑幕墙技术摘要：2005年3月22日，我国首座超低能耗示范楼在清华大学落成，该项目集多种建筑新技术新材料于一体。
仅建筑外围护结构的门窗幕墙系统中就采用了双层幕墙系统、遮阳百叶系统、光电幕墙系统、高保温性能铝合金门窗系统、真空玻璃、双中空双Low-E等新技术新材料。
文章对该项目建筑幕墙系统进行了介绍，可供大家对低能耗示范楼有所了解，同时供相关技术人员在进行建筑幕墙的设计时参考。
一、前言由中国工程院院士、清华大学江亿教授主持设计的我国首座超低能耗示范楼于去年三月在北京清华大学落成，作为2008年奥运建筑的“前期示范工程”，它集中体现了“科技奥运、绿色奥运”的理念。
示范楼内集中展示了近百项国内外最先进的建筑节能技术产品，是我国第一个集示范、展示、试验等功能于一体的绿色建筑，这座超低能耗示范楼采用多种性能优异的幕墙系统和能源空调系统，冬季可基本实现零采暖能耗，夏季空调耗能量仅为常规建筑的10%。
二、超低能耗示范楼综合介绍超低能耗建筑是指在围护结构、能源和设备系统、照明、智能控制、可再生能源利用等方面综合选用各项节能技术，能耗水平远低于常规建筑的建筑物。
清华大学超低能耗示范楼主要运用了如下建筑节能新技术：1、智能围护结构超低能耗楼的外围护结构体系主要是针对可调控的智能型外围护结构进行研究，使其能够自动适应气候条件的变化和室内环境控制要求的变化。
从采光、保温、隔热、通风、太阳能利用等进行综合分析，给出不同环境条件下的推荐形式。
示范楼选用了近十种不同的外围护结构做法，基本的热工性能要求为：透光体系部分(玻璃幕墙、保温门窗、采光顶)综合传热系数K<1W/(m2.k)，太阳得热系数SHGC<0.5，非透光体系部分(保温墙体、屋面)传热系数K<0.3W/(m2.k)。
在设计阶段利用相关软件计算结果为冬季建筑物的平均热负荷仅为0.7W/m，最冷月的平均热负荷只有2.3W/m，如果考虑室内人员、灯光和设备等的发热量，基本可实行冬季零采暖能耗。
建筑设计中超低能耗技术的运用研究_1
建筑设计中超低能耗技术的运用研究发布时间：2022-09-29T02:58:34.686Z 来源：《建筑实践》2022年41卷第10期第5月作者：崔健刘亨石杰良[导读] 随着建筑工程的发展规模不断扩大，超低能耗建筑技术发展很快，各省市纷纷出台了相关的政策支持，各类技术指标文件和规范性要求不断修订、更新。
在开展超低能耗建筑更新、新材料设计与制造、智能化运维等方面进行技术革新，不断推动行业发展。
崔健刘亨石杰良山东绿城青和建筑设计有限公司山东青岛 266000摘要：随着建筑工程的发展规模不断扩大，超低能耗建筑技术发展很快，各省市纷纷出台了相关的政策支持，各类技术指标文件和规范性要求不断修订、更新。
在开展超低能耗建筑更新、新材料设计与制造、智能化运维等方面进行技术革新，不断推动行业发展。
关键词：建筑设计；超低能耗技术；运用引言相比于其他建筑类型，超低能耗建筑技术所追求的是近零能耗，为使用者提供舒适的空间，展示以人文本的设计理念，从室内温度、空气以及湿度等多个角度展开研究，在外墙保温系统中采用升级版石墨聚苯板保证室内恒温；在外窗系统中确保气密性；在新风能系统中采用新风机组保留室内热量；利用太阳能技术实现光伏发电降低能耗，实现可持续利用。
1超低能耗建筑发展情况当前，全球自然环境遭到严重破坏，能源消耗日益加剧，全球气候变暖，节约能源减少各种有害物的排放已经迫在眉睫。
作为能源消耗的主要来源之一的建筑行业，其能源消耗约占总消耗的三分之一。
建筑行业实施的节能减排策略可以有效抑制能源的消耗。
建筑行业响应国家节能减排的号召加快技术革新，迅速完成了产业的升级和转型，对新型建筑的节能方式进行了升级，并制定了一系列政策措施和发展规划，积极建设超低能耗建筑示范项目，充分发挥建筑能效提升标杆引领作用。
同时，国家相关文件明确要求，要坚持绿色新发展理念，积极推动科技创新，推动超低能耗建筑的发展，不断提升建筑品质，坚持低碳、节能、高效的发展理念，满足人民群众对建筑舒适性、健康性需求。
清华大学超低能耗示范楼实践
色 ” 人性 化 ” 、“ 。同时 ，超低 能耗 示范 楼 是国 家 “ 十五 ”科 技攻 关项 目 “ 绿 色 建筑关 键技术研 究 ”的技 术集成 平 台，用 于展 示和 实验 各种低 能耗 、生态 化 、人性化 的 建筑 形式 及先 进的 技 术产 品 。 在此 基础上陆续 开展 建筑技 术科 学领域 的基础 与应用性 研 究 ，研究 和示 范系列 的节 能 、生态 、智能技 术在 办公建 筑上 的应用 ，包括 建筑 物理 环 境控 制与设施研 究 （ 、光 、热 、空气质量等 ） 声 ，建 筑材料与构 造 （ 、遮 阳 、屋 窗 顶 、建筑 节点 、钢结 构 等 ） ，建 筑环境 控 制 系统的 研究 （ 效 能源 系统 、新 高
的 采暖 、通风 、空调方 式 及设备 开 发等 ） ，建筑 智 能化 系统研 究 。
超低 能耗楼还 将成 为展示 与宣传 各种最新 技 术的舞 台 ，为技术交流 、产
研挂 钩 、知 识普及搭 建桥 梁 ，成 为清华 大学 与企 业界合作 开发 、展示新 产 品
的平 台 ，以及向社会 、大众宣传 、展 示 建筑 节能和 可持续 发展 建筑概 念 、技
清 华大 学超低 能 耗示范 楼 围护 结构设 计方 案
１７ １
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囵 四 日 团
玻璃 幕墙 和 保 温墙 体 东立 面和 南 立面 采用 双层屏 幕 墙 及玻 璃 幕墙 加 水 平 或 垂直 遮阳 两 种 方
式 ，综 合得热系数 １ ／ 。 ，太阳 能得 热系 数 ０ ５。双层屏 幕墙按 照室内 室外 ｍＫ Ｗ ．
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口 四 日 圈 慧
清华大学超低能耗 范楼实践
一清华 大学 建筑学 院建筑技 术 科学 系主任 。中 国工程 院 院士 江 亿
超低能耗建筑技术部分实习报告
超低能耗建筑技术部分实习报告超低能耗建筑（Ultra-Low Energy Building，ULEB）是指非常节能的建筑设计和构建方法，其核心理念是通过优化建筑结构和设计，利用可再生能源和先进的技术来实现极低的能耗。
作为实习生，我有幸参与了一个ULEB项目，并负责收集相关资料并参与实地调研。
以下是我个人的实习报告。
首先，我对ULEB的概念和优点进行了深入研究。
ULEB是通过结构优化、高效隔热、节能设备和智能控制等手段，将建筑的能耗降至最低。
其优点包括减少能源消耗、降低运营成本、提高建筑舒适度、减少对环境的影响等。
这些优点使得ULEB在可持续建筑领域备受关注，并在全球范围内得到广泛应用。
然后，我参与了实地调研。
我们选择了一个位于城市中心的ULEB建筑进行调研，该建筑采用了一系列节能技术。
我们首先对建筑的隔热性能进行了测试，对外墙、窗户以及屋顶进行了热传导率测试，并与国内标准进行比较。
结果显示，该建筑在隔热性能上明显优于国内标准，这得益于其采用了高性能的材料和隔热设计。
接着，我们对该建筑的节能设备进行了调研。
该建筑采用了太阳能光伏发电系统、地源热泵系统和智能控制系统等。
我们详细了解了这些设备的工作原理和运行情况，并对其能效进行了评估。
结果显示，这些设备在提供舒适室内环境的同时，能够将能源消耗降至最低。
此外，我还就其他方面进行了调研，比如建筑的自然通风系统、雨水收集利用系统以及建筑材料的可再生性等。
这些方面的调研使我对ULEB 在不同领域的应用有了更全面的了解。
最后，根据我的调研结果和观察，我总结出了一些改进建议。
首先，我们应该加强对建筑隔热性能的检测和评估，确保建筑在设计和施工过程中的隔热措施得到有效实施。
其次，我们可以进一步优化建筑的节能设备，比如采用更高效的能源利用方式以及增加智能控制系统的功能。
最后，我们应该鼓励使用可再生材料，并加强对建筑材料的可持续性评估。
通过这次实习，我深入了解了超低能耗建筑技术，并通过实地调研掌握了实际应用情况。
节能设计策略的集成与创新——清华大学超低能耗示范搂
综台装 盏 三跑楼梯中央 醴 坊止玻璃笥作为通 风竖 井 绩礴矧 舒设玻璃王窗 。 这样， 三个通 风 井与楼 竖 梯 间跣隔离Ｒ选 光， 同时又 鸵满足使 月 能、 通风 功 能压 消防要蒜 史通风竖 并还可作为 目光反 射通
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清华大半 超慨雒耗 范桂
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节能建筑示范工程之一——清华节能楼使用近百项节能技术
节能建筑示范工程之一——清华节能楼使用近百项节能技术唐艳明
【期刊名称】《城市住宅》
【年(卷),期】2008(000)002
【摘要】众所周知，资源匮乏已成为阻碍我国发展的重大问题。
所以，节能也成为我国各大高校的一个研究方向。
2008年奥运建筑的“前期示范工程”——我国首座超低能耗示范搂已在清华大学校园东区落成。
这座“绿色”建筑集中使用了近百项国内外最先进的建筑节能技术。
该楼总建筑面积约5000平方米，地下一层，地上四层，由办公室、实验室和辅助用房组成，每平方米约8000元安装成本。
【总页数】1页(P39)
【作者】唐艳明
【作者单位】《城市住宅》记者
【正文语种】中文
【中图分类】TU201.5
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1.清华节能概念楼引领节能建筑新风潮 [J], 甘谷
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3.清华大学超低能耗楼综合节能技术 [J], 杨秀;薛志峰;江亿
4.建筑节能技术综合应用研究 --清华大学超低能耗示范楼实践 [J], 薛志峰;曾剑龙;
耿克成;姜子炎
5.中意合作“清华环境节能楼”打造节能建筑典范 [J], 佚名
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设施
清华大学超低能耗示范楼是北京市科委科研项目，作为２００８年奥运会办公建筑的“前期示范工程”，旨在通过其体现奥运建筑的“高科技”、“绿色”、“人性化”。
同时，超低能耗示范楼是国家“十五”科技攻关项目“绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台，用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品。
超低能耗示范楼座落于清华大学校园东区，建筑设计总建筑面积３０００ｍ２，地下一层，地上四层。
由办公室、开放式实验室或实验台及相关辅助用房组成。
从建筑全生命周期的观点出发，采用了钢框架结构。
建筑物内部
为灵活隔断，空调和强弱电系统为模块化结构，从而可根据不同使用要求极其方便地改变空间布局。
１．围护结构方案
超低能耗示范楼外围护结构体系主要是针对可调控的“智能型”外围护结构进行研究，使其能够自动适应气候条件的变化和室内环境控制要求的变化。
从采光、保温、隔热、通风、太阳能利用等进行综合分析，给出不同环境条件下的推荐形式。
如图１标明了示范楼外各个外立面采用的围护结构方式。
通过围护结构的节能设计，使得冬季建筑物的平均热负荷仅
薛志峰，曾剑龙，耿克成，姜子炎
摘 要：清华大学超低能耗示范楼综合了多项建筑节能技术和产品，涉及到智能围护结构、自然通风、个性化空调末端装置、湿度独立控制的送风方式、楼宇式热电联供系统、太阳能利用、监测和控制系统等多相关技术是绿色建筑相关技术的集成平台，本文对示范楼的节能设计和方案作了简单介绍。
关键词： 节能；技术集成；示范
（清华大学建筑学院建筑技术科学系，北京 １０００８４）
ＣＨＩＮＡ ＨＯＵＳＩＮＧ ＦＡＣＩＬＩＴＩＥＳ
为０．７Ｗ／ｍ２，最冷月的平均热负荷也只有２．３Ｗ／ｍ２，围护结构的负荷指标远小于常规建筑，如果考虑室内人员灯光和设备等的发热量，基本可实现冬季零采暖能耗。
夏季最热月整个围护结构的平均得热也只有５．２ Ｗ／ｍ２。
１．１ 玻璃幕墙和保温墙体
东立面和南立面采用双层皮幕墙及玻璃幕墙加水平或垂直遮阳两种方式，综合得热系数１Ｗ／ｍ２Ｋ，太阳能得热系数０．５。
双层皮幕墙按照室内室外的温度差别，调节室外空气进出风口的开合，夏季室外空气经过热的玻璃表面加热后升温，在幕墙夹层形成热压通风，带走向室内传递的热量，冬季进风口出风口关闭后，可减少向室内的冷风渗透。
水平遮阳和垂直遮阳叶片宽度６００ｍｍ，每个叶片均设置单独得自控系统，分别根据采光、视野、能量收集、太阳能集热的不同区域功能要求进行控制调节，实现冬季最大限度利用太阳能、夏季遮挡太阳辐射，同时满足室内自然采光的最佳设计。
西北向采用 ３００ｍｍ厚的轻质保温外墙，铝幕墙外饰面，传热系数０．３５Ｗ／ｍ２
Ｋ。
外窗采用双层中空
玻璃，外设保温卷帘。
１．２ 相变蓄热活动地板
示范楼的围护结构由玻璃幕墙、轻质保温外墙组成，热容较小，低热惯性容易导致室内温度波动系浅的低矮灌木和草皮，适合于北京地区气候特征。
屋顶同时设置光导管采光系统，利用太阳光为地下室提供采光，减少白天照明电耗。
２ ．室内环境控制系统方案
２．１自然通风利用
室内环境控制系统有限考虑被动方式，用自然手段维持室内热舒适环境。
根据北京地区的气候特点，春秋两季可通过大换气量的自然通风来带走余热，保证室内较为舒适的热环境，缩短空调系统运行时间。
利用热压通风和风压通风的结合，根据建筑结构形式及周围环境的特点，在楼梯间和走廊设置通风竖井，负责不同楼层的热压通风。
在建筑顶端设计玻璃烟囱，利用太阳能强化通风。
此外在建筑外立面合适部位设置开启扇，使得室外空气在风压通风的作用下可顺畅地贯穿流过建筑。
２．２ 湿度独立控制的新风处理方式
超低能耗示范楼共设置４台４０００ｍ３／ｈ新风机组，通过溶液除湿设备的处理，可提供干燥的新风，用来消除室内的湿负荷，同时满足室内人员的新风要求。
目前空调工程中采用的除湿方法基本上是冷冻除湿，这种方法首先将空气温度降低到露点以下，除去空气中的水分后再通过加热将空气温度回升，由此带来冷热抵消的高能耗。
此外为了达到除湿要求的低
大，尤其是在冬季，昼夜温差会超过１０℃。
为增加建筑热惯性，以使室内热环境更加稳定，示范楼采用了相变蓄热地板的设计方案。
具体做法是将相变温度为２０～２２℃的定形相变材料放置于常规的活动地板内作为部分填充物，由此形成的蓄热体在冬季的白天可蓄存由玻璃幕墙和窗户进入室内的太阳辐射热，晚上材料相变向室内放出蓄存的热量，这样室内温度波动将不超过６℃。
活动地板架空层高度１．２米，空调风道、各类水管、电缆、综合布线等均隐藏在架空层内。
保证室内干净整洁，而且不需要吊顶，房间净空高度大，有效利用空间多。
１．３ 植被屋面和光导采光系统
为提高屋顶的隔热保温性能，同时改善生态与环境质量，采用种植屋面技术，结合防水及承重要求，选用喜光、耐干燥、根
图１ 清华大学超低能耗示范楼围护结构设计方案
技术交流
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｘｃｈａｎｇｅｓ
设施
露点，要求制冷设备产生较低的温度使得设备的制冷效率低，因而也导致高能耗。
溶液除湿方式能够将除湿过程从降温过程中独立出来，利用较低品位能源进行除湿，同时减少显热冷负荷，不仅能够保证室内环境质量，而且还能降低空调能耗。
此外为保证室内空气质量要求有足够的新风，随之而来的新风负荷是空调系统高能耗的原因。
示范楼的新风机组同时可实现全热回收效率超过８０％的高效热回收，可充分利用排风中的全热同时又保证新风不被排风污染。
２．３ 模块化的末端调节设备
通过溶液除湿后的新风可带走室内的湿负荷，房间内的末端装置仅负责显热部分（冷冻水温度可采用１８℃），按照干工况运行，不存在结露现象，彻底避免了潮湿表面滋长霉菌，恶化空气质量。
示范楼内提供模块化的空调末端配置，根据房间实际使用功能灵活组合。
办公室室内人员密度低，人员工作时间及活动区域相对固定，个人的舒适要求不尽相同，采用冷辐射吊顶或者辐射墙来消除室内的基本显热负荷，溶液除湿后的新风通过置换通风来消除室内的基本湿负荷。
工位送风则提供每个办公人员个人活动区域的送风，通过调节风口角度、出风速度来满足自身的要求。
示范楼内另一类房间为报告厅和会议室，室内人员密度高，散热散湿集中，单位面积冷负荷大，且使用时间不稳定。
因此除冷辐射吊顶和置换通风外，采用仿自然风的动态风ＦＣＵ来消除室内尖峰负荷。
３．能源系统方案
３．１ＢＣＨＰ 系统
超低能耗楼采用固体燃料电池及内燃机热电联供系统，清洁燃料天然气作为能源供应， ＢＣＨＰ 系统总的热能利用效率可达到 ８５ ％，其中发电效率 ４３ ％。
基本供电由内燃机或者氢燃料电池供应，尖峰电负荷由电网补充。
发电后的余热冬季用于供热，夏季则当作低温热源驱动液体除湿新风机组，用于溶液的再生。
３．２高温冷水机组或直接利用地下水
配合独立湿度控制的新风机组，夏季冷冻水温度 １８℃ 即可满足供冷的要求。
采用电制冷，冷冻机ＣＯＰ可达到９以上，高效节能。
另一种方式更为简单，就是直接利用地下水，超低能耗楼所在清华大学校园东区地表浅层水温基本稳定在１５℃，单口井出水量可达７０ｍ３／ｈ，完全能够满足示范楼的供冷要求。
地下水通过板换换热后全部回灌，仅利用土壤中蓄
存的的冷量，不会造成地下水资源的流失。
３．３太阳能利用
超低能耗楼南侧立面装有３０平米的光伏玻璃，发电用于驱动玻璃幕墙开启扇和遮阳百叶。
屋顶设有太阳能集热器，所获得的热量用于除湿系统的溶液再生。
此外屋面还装有太阳能高温热发电装置，该系统为抛物面碟式双轴跟踪聚焦，峰值发电功率 ３ＫＷ。
４．测量和控制系统方案
４．１ 智能化的控制系统
控制系统自动采集室外的日照情况，根据不同的朝向方位，调节遮阳百叶的状态，同时根据室外气象参数，决定外窗、热压通风风道、双层皮幕墙进出风口的开闭。
控制系统采集工作区各点的照度数据，调节百叶的角度和人工照明的灯具。
室内的新风量根据房间内的 ＣＯ２浓度和湿度来调节。
其余能源设备、水泵、太阳能装置等均根据负荷情况自动调节。
４．２ 实时测量系统
示范楼屋顶布置气象参数测点，测量数据包括室外温度、湿度、风速、太阳辐射强度。
围护结构的测试包括各玻璃、窗框、遮阳百叶、保温墙体的表面温度、热流。
环境控制系统和能源系统的测试包括各设备的运行参数，如冷辐射吊顶表面温度、送回风温度湿度、盘管出水温度、溶液除湿系统的溶液浓度等。
５ ．小结
清华大学超低能耗示范楼是建筑节能各项技术和新产品的集成应用。
示范楼的全面建成，将服务于今后我国节能建筑的深入研究。
参考文献：张寅平．定形相变材料的热性能［Ｊ］．清华大学学报（自然科学版），２００３，（６）．李晓锋．太阳辐射下建筑外微气候的实验研究［Ｊ］．太阳能学报，２００１，（３）． 李震，刘晓华．溶液空调及热湿独立控制空调系统［Ｊ］．暖通空调，２００３，（６）． 赵彬．室内空气流动数值模拟的Ｎ点风口动量模
型［Ｊ］．计算力学学报，２００３，（０１）．［１］［２］
［３］［４］
作者简介
薛志峰，男，清华大学建筑学院博士研究生，主要研究方向：建筑节能。