绿色建筑英国建筑研究院环境楼 BRE

建

筑

概

论

作

业

班级：环工1101

姓名：

英国建筑研究院环境楼

1.项目基本信息

英国建筑研究院（BRE）的环境楼（见图1-1）为21世纪的办公建筑提供了一个绿色建筑样板。该建筑位于英国沃特福德郊区，建成于1996年，工程被授予英国建筑技术专家协会1997年的优秀技术奖，混凝土协会奖以及英国建筑师协会奖。为三层框架结构，建筑面积6000m2，其设计新颖，环境健康舒适，不仅提供了低能耗舒适健康的办公场所，而且用作评定各种新颖绿色建筑技术的大规模实验设施。它是BRE的有关环境研究的一个试验产品。能源系统是设计师为一个尺度适中的办公建筑精心设计的，使之成为新一代生态办公建筑的模范之作。

图1-1

2.节能率

英国建筑研究院（BRE）的环境楼的每年能耗和CO2排放性能指标定为：燃47kWh/m2；用电36kWh/m2；CO2排放量34kg/m2。楼内采暖所用的冷凝式锅炉能够回收被烟气浪费的许多热量，因此能效比普通锅炉要高30％。照明耗电量在全部耗电量中所占的比例，全球平均为19%。由于最先采用了高效率的照明器具欧洲系列“TL5”荧光灯，其比例仅为14%。

3.当地气候特征

英国建筑研究院（BRE）的环境楼所处纬度51029NB,经度为0027WL。当

地气候为温和的海洋性气候，年平均气温9.60摄氏度，年最低气温在一月，3.60摄氏度，年最高气温在七月，16.50摄氏度,其温度和太阳辐射图表见图3-1。

图3-1

4．建筑设计

该大楼最大限度利用日光，南面采用活动式外百页窗（见图4-1），其原理图见图4-2，减少阳光直接射入，既控制眩光又让日光进入，并可外视景观。采用自然通风，尽量减少使用风机。采用新颖的空腔楼板使建筑物空间布局灵活，又不会阻挡天然通风的通路。顶层屋面板外露，避免使用空调。白天屋面板吸热，夜晚通风冷却。埋置在地板下的管道利用地下水进一步帮助冷却。安装综合有效的智能照明系统，可自动补偿到日光水准，各灯分开控制。建筑物各系统运作均采用计算机最新集成技术自动控制。用户可对灯、百页窗、窗和加热系统的自控装置进行摇控，从而对局部环境拥有较高程度的控制。环境建筑配备47m2建筑用太阳能薄膜非晶硅电池，为建筑物提供无污染电力。

在顶棚内的每个气流通道靠外墙的尽端都一个可开启的小窗户，而通道的另一端则是对着开放办公区域和办公隔间之间的走廊直接开放。当室外气流在穿过通道在进入办公区域前，已经完成了空气和顶棚之间的热交换。气流尽端的小窗

户由建筑管理系统自动控制。这种通风方式在冬季基本满足了室内空气质量的要求，在夏季则成为利用室外较冷空气进行夜间通风制冷方式的一部分。开放办公区域和办公隔间内的大窗户基本通过手动控制，当室内温度过高或需要更强的夜间制冷的时候，它们也可以由建筑管理系统控制而自动开启来补充更多的通风量。

可持续设计策略——自然通风和制冷系统：环境楼最主要的自然通风策略是通过可开启的窗户引入室外新鲜空气、通过烟囱效应排除陈旧的室内空气以及利用波浪状中空的顶棚提供气流通道和大面积夜间制冷的辐射表面积，通风系统见图4-3。这座办公楼最突出的外观特征是南立面五个通风塔(见图4-4)。这些通风塔是整个建筑自然通风和制冷系统的关键部分。夏季太阳直射在通风井的玻璃外墙上，将内部的空气预热，热空气自然的上升到不锈钢烟囱部位，并由此排出室外，压力差引起新鲜空气不断的被吸入补充。直接对通风塔开启的窗户设置在底层与二层开放办公区间的墙上，通过自动控制开闭来排除室内空气当无风或者是当气温太低不足以提供足够的动力时，安装在通风塔内的风扇可以协助通风。风扇也可以用来协助白天室温过高时通风，或协助夜间制冷。

利用这种烟囱效应的通风方式只用于办公楼的第一和第二层，顶层的通风方式是直接通过屋顶排风。办公楼的第三年层设有波浪状的顶棚也不与通风塔相连。顶层斜屋面最高点达到五米，可以产生烟囱效应。室内陈旧的空气通过自动控制的天窗排出室外，室外空气通过窗户进入顶层室内。

5.节能设计

蓄热材质：由于楼板具有良好的热容量，混凝土楼板通过吸收新风所带的热量将空气预冷。外露的波浪状顶棚提供了比平板状顶棚更多的表面积，它们在夏天就像一个冷的辐射体，为没有空调的办公空间制冷。

地板辐射采暖与制冷：夏季额外的制冷可以通过将冷水循环于混凝土楼板中的预埋管道来完成。冷水通过钻孔从70米的地底深处提取，那里的水温只有10℃。这些冷水通过热交换器来冷却循环于楼板预埋管道中的水温。通过钻孔取来的水使用过后通过另一个较浅的钻孔返还于地下，因此不会出现水浪费。在冬季，循环在楼板预埋管道内的水通过加热来提供非常柔和的地板辐射采暖。采暖效果可以通过启用办公室四周的传统散热器来加强。管道里的水的加热是通过冷

凝式

图4-1 百叶窗图4-2 百叶窗原理图

图4-3通风系统图4-4通风塔

图5-1空腔楼板

图5-2荧光灯

图5-3荧光灯灯管

锅炉来完成的，这种冷凝式锅炉能够回收被烟气浪费的许多热量，因此能效比普通锅炉要高30％。

自动控制与手动控制的自然通风：办公室内对流的产生是通过建筑管理系统控制高窗，人工手动控制可开启的窗户来实现的。虽然建筑内使用了建筑管理系统，但室内工作人员可以就地调节对环境的自动控制。能够让个人调节自己的室内微气候环境对任何建筑而言都是最重要的一个要素。

新颖的空腔楼板：采用新颖的空腔楼板（见图5-1）使建筑物空间布局灵活，又不会阻挡天然通风的通路。

旧建材在围护结构中的再利用。该建筑还使用了8万块再生砖；老建筑的96%均加以再生产或再循环利用；使用了再生红木拼花地板；90%的现浇混凝土使用再循环利用骨料；水泥拌合料中使用磨细粒状高炉矿渣；取自可持续发展资源的木材；使用了低水量冲洗的便器；使用了对环境无害的涂料和清漆。

活动式外百页窗：活动百页窗是由一个自动控制系统，根据户外的阳光强度、天气状况自动调整百页的位置，既控制眩光又让日光进入，并可外视景观。但是用户也可以通过控制器调整。百页窗的导向性使得用户无论是坐在桌子边上还是在大厅里步行、站立，都不会阻碍视线。

欧洲系列“TL5”荧光灯：TL5荧光灯（见图5-2）能够比一般的灯管（见图5-3）节约能耗，减少4/5的水银用量，TL5荧光灯的发光效率为100lm/W(与专用逆变器电路组合使用)。其输入功率小，因此能够降低耗电量。由于输入功率低，TL5的光通量较小，但是仍能保证照明所需的亮度。TL5的直径只有16mm，其细长的灯管将40%的光量反射到吊顶，其余的光量四散，创造了一个明亮的工作环境。

6.参考资料

[1] 景皓洁. 国外智能绿色建筑发展状况及评价体系[J ]. 世界标准信息,2008(10) :37239.

[2] 崔艳琦. 国外绿色建材及其对我国的启示[J ]. 新型建筑材料,2008(10) :37238.