清华大学超低能耗示范楼的节能分析 PPT课件

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集中世界上８０％节能技术
透射式采光机 单晶硅光电玻璃 相变地板 板送风地板 Low－e 玻璃 美国产燃气内燃机 电动可调大型遮阳板 轻质保温墙体 种植屋面
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1 墙体
▪ 示范楼的南外墙 ，是最新型的建筑用高科 技玻璃产品，它竟然能把太阳光转化为可 被人们利用的电能，是一种能发电的玻璃。 ３０平方米发电玻璃的峰值发电能力为５ 千瓦。
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1.1 双层皮幕墙
▪ 在原有的玻璃幕墙上再增设一层玻璃幕墙，在夏季利用夹层百叶的 遮挡与夹层通风将过多的太阳辐射热排走，从而减少建筑物的空调 能耗；冬季时打开百叶，关闭通风，形成温室效应。
▪ 外循环自然通风幕墙，其内层幕墙一般由保温性能良好的玻璃幕墙 组成，主要起到冬季保温，夏季隔热的作用。而外层幕墙通常为单 层玻璃幕墙，主要起到防护的作用，保护夹层内的遮阳装置不受室 外恶劣气候的损坏，同时，设置在外层立面的开口可以调节夹层的 通风。
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3 能源
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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。
清华大学超低能耗示范楼 的节能分析
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▪ 地下１层，地上４层。
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▪ 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”。
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2 相变地板
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2.1 相变地板收放太阳能
▪ 把特殊的相变材料作为蓄热体，填充到常规的活 动地板就制成了相变地板。冬季，蓄热体白天可 以蓄存照进室内的太阳光热量，晚上又向室内放 出蓄存的热量，这样室内温度波动将不超过６摄 氏度。 相变地板、Low－e 镀膜玻璃、真空玻璃、遮阳 装置等各种材料配合使用，可使我国各类建筑的 冬季采暖能耗降低到每平方米１０瓦，仅为目前 采暖能耗的三分之一。由于围护结构导致的建筑 耗冷耗热电量仅为常规建筑的１０％。在非潮湿 地区，甚至可以建造出接近“零能耗”的建筑。
▪ 为了获得较好的自然通风效果，其夹层的宽度一般不小于400mm。 与自然通风的外循环双层皮幕墙相比，外循环的机械通风幕墙为了 减少幕墙结构对建筑面积的占用而缩小了两层幕墙之间的间距，夹 层间距一般小于200mm，由于夹层较窄，加上夹层百叶的设置，使 得夹层通道的流动阻力增大，为了减少太阳辐射得热，通常采用机 械的方式对夹层进行辅助通风。当夹层有效通风宽度小于100mm时， 单纯依靠烟囱效应进行通风已经不可行，这时需要采用辅助机械通 风的方式来强化夹层的通风，一般通风量不宜小于100m3/h。
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1.2 光电幕墙
▪ “神奇”玻璃能发电 ▪ 示范楼的南外墙装上了３０平方米的单晶硅光电
玻璃，这是最新型的建筑用高科技玻璃产品，它 竟然能把太阳光转化为可被人们利用的电能，是 一种能发电的玻璃。３０平方米发电玻璃的峰值 发电能力为５千瓦。 光电玻璃位于结构夹层外侧，不影响采光，同时 与双层皮幕墙组成光电幕墙。光电幕墙的电能是 一种净能源，发电过程无废气、无噪音、也不会 污染环境，是一种“绿色幕墙”。
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。
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3.1 新系统取代传统空调
▪ 示范楼一层的天花板上，密布的蓝色网栅最“抢眼”。设计人员管 毛细作用使一定温度的水充满其中，通过水循环带给房间增热或者 降温。冬季取暖时，循环在系统中的热水温度为２２摄氏度到２４ 摄氏度，夏季为１８摄氏度到２０摄氏度。 这里必须提到一项关键性技术，温度、湿度独立控制。传统空调系 统使用同一冷源对空气进行降温和除湿，不得不采用５摄氏度到７ 摄氏度的冷源，单纯的降温只需采用１５摄氏度的高温冷源，结果 造成能量利用上的浪费。 温、湿度独立控制空调系统的难点是新风的高效大幅度除湿。清华 大学的研究成果是一台“溶液热回收新风机组”，简单说来就是利 用具有吸湿能力的浓盐溶液吸收水分、把新风弄干，干燥的新风将 室内湿负荷带走。江亿教授说，“这种技术领先美国起码两年。” 温、湿度独立控制的研究，主要针对降低大型公共建筑能耗，该技 术的突破可使大型公共建筑采暖空调能耗再降低３０％，这意味着 大型公共建筑总能耗降低１５％。
客观说来，玻璃幕墙可不招节能设计人员的“待见”， 在保温、隔热等方面透光型外围护显然不如非透光型的。 不过，北京街头透光型外围护的建筑已经越来越多。记 者从市建委节能办了解到，新型 Low－e 镀膜玻璃已经 引起政府注意
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1.4 轻质保温墙体
▪ 从外到内依次为聚氨酯发泡保温铝板、保 温棉和石膏砌块，石膏砌块是利用发电厂 烟气脱硫的副产品制成的；而聚氨酯保温 材料的原料之一也是回收的废旧塑料瓶、 光盘等
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1.3 Low－e 玻璃冬保暖夏一家 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。
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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
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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 楼内热量的散失。
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2.2 地板送风更快更直接
▪ 示范楼２层铺的蓄热地板中有几块“特殊分子”， 它们的表面布满小孔，跟其它地板不一样。其实， 它们是孔板送风地板，可以把新风送到二楼。比 起从头顶天花板送风，从地板送风的好处是可以 更快、更直接到达人的活动区域。孔板送风地板 的送风量和风速由藏在其下的控制系统控制，而 控制系统连着屋顶测二氧化碳浓度的装置，作用 是测试出屋内的人数，并由此决定送风的多少。