建筑热环境分析及优化

相变蓄热地板
超低能耗楼的围护结 构主要由热容较小的玻璃幕墙、 轻质保温外墙、轻质楼板等组 成，其较小的热惯性会使建筑 物的室温波动特别大。
五、大学生活动中心设计案例
作业
作业
依据效果图进 行优化分析
优化方向：建筑朝向 屋顶形式
窗墙面积比
自然通风 建筑遮阳
维护结构
•建筑朝向与屋顶形式
建筑位于高 校园区内，周边 植被丰富，临近 道路，交通便利， 地势平坦。 建筑整体大致 东西对称，依据 轴线朝向，确定 建筑朝向南方向。 在南侧日照区域 设置有活动中心 主要功能用房， 将重要房间置于 建筑主要位置
三、上海市陆家嘴
• 陆家嘴金融贸易区是中国上海的主要金融中心区之一，位于浦东新区 的黄浦江畔，面对外滩。整个金融贸易区总面积共有28平方公里，其 中规划开发地区为6.8平方公里，已有约100座大厦落成。1990年，中 国国务院宣布开发浦东，并在陆家嘴成立全中国首个国家级金融开发 区。经营人民币业务的外资金融机构，必须在陆家嘴金融贸易区开设 办事处，因此陆家嘴是不少外资银行的总部所在地。目前共有多家外 资金融机构在陆家嘴设立办事处，当中经营人民币业务的包括汇丰银 行、花旗银行、渣打银行、东亚银行等。
建筑热环境分析及优化
目录
一、让·努维尔----阿拉伯世界文化中心（Arab World institute） 二、让·努维尔----巴黎布拉利河岸博物馆 (Quai Branly Museum)
三、上海市陆家嘴
四、清华大学超低能耗楼 五、大学生活动中心节能优化设计
一、阿拉伯世界文化中心（Arab World Institute）
划一的金属构件，具有强烈的
图案表现性和科学幻想效果。 阿拉伯世界文化中心被评为当
年最佳建筑设计，获得银角尺
奖。
建筑热环境节能设计特点
墙面外部是玻璃幕墙，幕墙后面
是不锈钢的方格构架，构架上有数
百个一米见方的金属图案，组合起 来，好像是阿拉伯清真寺的图案， 其实全部是光敏“镜头”帘，每个 构架图案，是一个金属镜头结构， 上面有非常精巧的电子设备，通过 光敏传导器来控制“镜头”的开合， 可控制阳光的进入量，既能在温度 升高时保证内部的凉爽，又能在晴 天为房间注入充足的光线。
放射性布局
以一个圆形的中央公园为 核心，周围的建筑成放射状 排列。 以三条同心圆的环路组 织起来： 第一条环路主要为步行者和 自行车服务； 第二条环路主要用于电车和 公共车的交通； 第三条则用于轿车。 使这片区域的建筑 都在步行距离之内，避免了 当代中国城市常见的自行车， 行人，私家车拥挤在一条马 路上的现象。
节点分析
幕墙方案设计
南立面采用两种幕 墙方案设计。 其一是双层皮幕墙 中间加内百叶遮阳方 案，双层皮内外玻璃 墙体之间的净空与东 立面双层皮幕墙相同， 但是其中不设反光板， 外侧玻璃墙体的通风 口可根据季节调节开 启； 其二是中空玻璃幕 墙加可调节的水平百 叶外遮阳方案。
节点构造
节点构造
宽通道外循环式双层皮幕墙
在超低能耗楼的围护结构、环境控制、 能源系统、自控测量等方面使用了多种新 的建筑技术，通过这些技术方案措施，将 使得整个建筑物照明、空调、采暖的总能 耗控制在常规建筑物能耗的1／3以下。
清华大学超低能耗楼
总平面图
首层平面图
智能化的围护结构
从建筑全生命周期的观点出发，超低能耗楼采用了钢结 构和高性能玻璃幕墙，使地面以上建筑材料的可再生利用率 超过80％。利用各层的结构高度形成1．2m高的架空楼面， 并将其作为设备夹层，在其中布置设备和管道。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。 在外立面的设计上，使用了可调节外遮阳百叶、双层皮 幕墙、中空玻璃幕墙、高效保温隔热墙体等多种具有不同针 对性的技术来满足高标准的节能要求。
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二、巴黎布拉利河岸博物馆
2006年落成的巴黎布 拉利河岸博物馆离艾菲尔 铁塔数百米，属于历史老 街区，但努维尔却将传统 与现代调和得恰如其分， 建筑几乎混杂各种设计元 素。
(Quai Branly Museum)
建筑热环境节能设计特点
两个有着绿色植被墙的主体通过一块玻璃板连接，北立 面多彩的盒状物，铁锈色百叶窗构成历史街区的新兴奋点。 神秘、疯狂、古怪，这不是一件让人轻易就能喜欢的作品
外部轮廓
努维尔通过利用材料 表现建筑物的无形的 透明性来表达建筑同 它的基地以及时代的 联系。他以含糊表示 含糊，以复杂性来表 达复杂性。
建筑热环境节能设计特点
让·努维尔将阿拉伯世界文 化中心设计成一个精密的科学 产品，建筑的南立面整齐地排 列了近百个光圈般构造的窗格， 灰蓝色的玻璃窗格之后是整齐
N
该地区降水均匀，最大降雨量，年平 均100mm左右，建筑采用简单的女儿墙泛水 结构，技能满足基本要求，又节省造价。
自然通风与窗墙面积比
增加窗户面积可 以在一定程度上加强 建筑物的整体通风性 能，夏季有助于避暑。 基地地理位置优越， 周围无高大建筑物遮 挡，因此通风效果比 较好，影响通风效果 的主要因素在于自身 的结构。 该设计，将各功能用房合理有序分布，无特殊要求的 房间均采用单面大窗户，有特殊要求的用房如多功能厅， 通过增设小窗户，达到透光的目的。同时，由于使用的 频率低，增设窗户可以达到短时间内升降温度的要求
双层皮幕墙示意图
玻璃幕墙
水平外百叶玻 璃幕墙结构示 意
能耗楼分区
屋顶设计
2.植被屋面设计 屋顶主要部分为植被屋面，可以提高屋顶的夏季隔热
Fra Baidu bibliotek
冬季保温性能，吸收二氧化碳，释放氧气，吸收射线，并
可以蓄存雨水，减少对周边环境的排水压力。
生态舱设计
在建筑l层北部设置生态舱，将绿色植物引入室内，创造与自然接触 的人性化空间，还可以在一定程度上改善室内的空气质量。在生态舱的 斜玻璃屋顶内安装卷帘式内遮阳，根据夏季与冬季、白天与夜间的不同 环境特征，调节开启扇和卷帘的状态，以满足不同的保温隔热和通风的 要求。
让·努维尔，法国建筑师，玩弄材料
的建筑大师，将建筑设计比喻为电影拍摄,
将光运用到极致的大师。 努维尔擅长用钢、玻璃以及光创造新 颖的、符合建筑基地环境、文脉要求的建 筑形象。他认为建筑设计的过程更多的是
适用外部自然、城市、社会条件的结果。
他在建筑中大量地使用高科技，先进材料， 但在概念上则异常贴近历史和文化。
建筑功能合理分区
办公区和商业区都集中在地铁站附近，居住建筑.医院. 学校以及社区服务设施等配置在中央公园周围和河滨。 通过区别控制各建筑物的高度，可以在提高用地整体 建筑密度的情况下保证各建筑的日光照度，而且丰富了天 际线景观。
生态节能
通过减少交通节点和污染，以及建筑的低能耗 化，这一新区的总能耗将能降低到面积相等的普 通城市的70/100。而且能为居民提供更舒适的生 活，工作交通环境。
建筑遮阳与维护结构
该基地处于高校园 区内，四季分明，不会出 现过冷或者过热情况，有 助于维护结构的设立。 提高建筑保温性能 的方法有很多，如增设隔 热板，加设双层玻璃，加 设取暖设备等等。 该建筑物高度约为11 米，3层，框架结构，由 于建筑物高度一般，因此 在建筑遮阳方面采用建造 地面水池增加湿度来取缔 屋顶绿化的方法，在必要 的入口处，建筑物增设的 有遮阳板，用于夏季防晒。
四、清华大学超低能耗楼
清华大学抄底能耗楼位于清华大学校 园东区，紧贴建筑馆南楼的东墙。建 筑地下1层，地上4层，总建筑面积约 2930m2，地下1层为试验及设备用房， 地上4层均为开放式的展示和办公用房。 作为清华大学绿色建筑的科研基地， 开放式实验室及高新技术、产品的示 范展台，超低能耗楼汇集了多种国内 外最新的科研成果，使这一建筑尽可 能少地消耗不可再生资源，尽可能利 用可再生资源，降低对外界环境的污 染，并为使用者提供健康、舒适、与 自然和谐的工作及生活空间。
建筑物外表面粘贴有聚苯板进行外 墙保温，同时，因为功能需求，增设的 有双层玻璃和加气混凝土砌块，用于建 筑的维护结构。
小结
1.建筑的技术性的体现不是单独的炫耀，而 是尊重当地的文化，做到一种新技术上的 对文脉的传承。 2.深入理解当地的气候特点，做到因地制宜。 3.建筑作为技术与艺术的结合体，作为建筑 师，要与时俱进，充分利用现代技术，充 分体现现代艺术，从而更好地为人服务。