1、建筑节能技术全册建筑节能技术全册配套完整教学课件配套完整教学课件Building energy efficiencyLOGO福州大学建筑学院3建筑节能技术龙惟定、武涌建筑创作中的节能设计刘加平福建省居住建筑节能设计标准实施细则福建省建筑科学研究院公共建筑节能设计标准中国建筑科学研究院Autodesk Ecotect Analysis 2011 绿色建筑分析实例详解柏慕培训LOGO福州大学建筑学院4一二三四五1.1.1 世界能源统计1.1.2 能源与环境1.2.1 建筑能耗1.2.2 建筑节能与国家战略1.2.3 节能建筑与绿色建筑1.3.1 建筑物理环境1.3.2 热环境要素1.3.3 热舒适
2、指标1.4.1 我国建筑节能发展状况1.4.1 国外建筑节能发展状况福州大学建筑学院5：可以直接获取能量或经过加工转换获取能量的自然资源。：是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源，它包括：原煤、原油、天然气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等。由一次能源经过加工转换以后得到的能源。例如：电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。一次能源可以进一步分为可再生能源和非再生能源两大类。：是指在自然界中可以不断再生、永续利用的能源。主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。：不能再生的能源。如煤、
3、原油、天然气、油页岩、核能等。福州大学建筑学院6排名公司标志中文常用名称总部所在地主要业务营业收入百万美元1皇家壳牌石油荷兰炼油484,4892埃克森美孚美国炼油452,9263沃尔玛美国一般商品零售446,9504英国石油英国炼油386,4635中国石化中国炼油375,2146中国石油天然气中国炼油352,3387国家电网中国公用事业259,1428雪佛龙美国炼油245,6219康菲美国炼油237,27210丰田汽车日本汽车235,364福州大学建筑学院7BP世界能源统计年鉴2012年6月福州大学建筑学院8BP世界能源统计年鉴2012年6月福州大学建筑学院9BP世界能源统计年鉴2012年6月
4、福州大学建筑学院10BP世界能源统计年鉴2012年6月福州大学建筑学院11BP世界能源统计年鉴2012年6月2011年，石油仍然是世界主导燃料，占全球能源消费量的33.1，煤炭的份额为30.3，达到1969年以来最高的水平。福州大学建筑学院12BP世界能源统计年鉴2012年6月福州大学建筑学院13BP世界能源统计年鉴2012年6月福州大学建筑学院14中国电力企业联合会，中经网整理福州大学建筑学院15火力发电为主体！中国电力企业联合会，中经网整理福州大学建筑学院16福州大学建筑学院17近百年来全球年平均气温的变化近百年来全球年平均气温的变化福州大学建筑学院18福州大学建筑学院191.海平面上升全
5、球气候变暖全球气候变暖冰川融化冰川融化海水热膨胀海水热膨胀海平面上升海平面上升沿海低地被淹沿海低地被淹海岸线改变海岸线改变2.影响农业生产全球气候变暖全球气候变暖积温增加，生长期延长积温增加，生长期延长提高农作物产量提高农作物产量干旱加重，供水不足干旱加重，供水不足农作物减产农作物减产( (高纬度国家高纬度国家) )( (低纬度国家低纬度国家) )3.影响水循环过程全球气候变暖全球气候变暖蒸发量加大蒸发量加大改变降水分布格局改变降水分布格局加剧旱涝灾害和水资源的加剧旱涝灾害和水资源的不稳定性不稳定性福州大学建筑学院20v北极北极北极北极北美洲北美洲亚洲欧洲欧洲亚洲北极冰川覆盖范围北极冰川覆盖范
6、围1979年2005年26年如果南北极冰川全部融化，会怎样？福州大学建筑学院2122人类该做点什么了！福州大学建筑学院23 1992年，联合国气候变化框架公约联合国气候变化框架公约，1994年正式生效。 1997年，京都议定书京都议定书。1998年，中国签署京都议定书。2001年，布什政府宣布拒绝执行京都议定书。2004年，俄罗斯签署了京都议定书。2005年2月16日，京都议定书终于开始生效。 2007年12月15日，180多个国家和地区代表在印尼通过了“巴厘岛路线图巴厘岛路线图”。 2009年12月19日，达成不具法律约束力的哥哥本哈根协议本哈根协议。 2010年12月11日，坎昆会议大会通
7、过了具有广泛共识的坎昆协议坎昆协议。气候谈判很难！福州大学建筑学院24 从国别看，到2000年，美国、中国、欧盟、印度、俄罗斯合计约占全球总排放量的60%。中国中国在1992年的碳排放量碳排放量约占全球的11%，2008年则占全球的23%，位居世界位居世界第一第一。 从排放趋势看，发达国家历史排放量多，当前和未来排放量总体呈下降趋势；发展发展中国家历史排放量少、当前和未来呈增加中国家历史排放量少、当前和未来呈增加趋势趋势。 全球排放格局的变化，在很大程度上导致了发达国家和发展中国家在谁先减排、减多少、怎样减，以及如何提供资金等问题上，展开了激烈争论，短期内很难达成短期内很难达成一致一致。中国是
8、碳排放的超级大国！福州大学建筑学院25 中国政府决定到2020 年单位GDP的二氧化碳排放比2005 年下降40%-45%，非化石能源占比达到15%，森林面积增加4000 万公顷； 按照我国政府碳强度目标来看，到2020年中国的总排放量仍然可以较较2005年增长年增长90%以以上上，在承担国际责任的同时保证了发展空间与权利。 在控制排放的前提下，碳排放量在未来依然会大幅增长！福州大学建筑学院26改变能源结构提高能源效率控制水田、垃圾场甲烷排放培育新品种调整农业结构建防护堤坝节能技术节能技术生物能技术固碳技术植树造林固碳直接控制经济手段公众参与控制温室气体排放增加温室气体吸收适应气候变化技术手段
9、政策手段福州大学建筑学院27建筑节能是一种责任建筑节能是一种责任 广义建筑能耗广义建筑能耗 是指从建筑材料制造、建筑施工，一直到建筑使用的全过程能耗。 狭义的建筑能耗狭义的建筑能耗 即建筑的运行能耗，就是人们日常用能，如采暖、空调、热水、照明、电梯、通风等的能耗。 建筑能耗成为中国最大的能耗构成，占社会总能耗的30%以上以上，我国单位建筑能耗是发达国家的3倍，每年我国新建建筑竣工约20亿平方米，在已建成的近400亿平米的建筑中，95%95%以上为高能耗建筑以上为高能耗建筑，用电高峰期相当于10个三峡电站满负荷输出。而热水、空调和采暖能耗占建筑能耗热水、空调和采暖能耗占建筑能耗的的65%65%左
10、右左右。（2011年）建筑能耗由什么组成？福州大学建筑学院29 建筑采暖能耗建筑采暖能耗在冬季，为保持室内舒适温度需要不断向房间提供热量，以弥补通过围护结构从室内传到室外的热量。 建筑空调能耗建筑空调能耗在夏季，为保持室内舒适温度需要不断向房间提供冷量，以抵消太阳辐射得热、围护结构传热和内部得热的热量。建筑能耗怎么产生的？福州大学建筑学院30一、国际能源危机加剧一、国际能源危机加剧1.能源储量有限。 2.能源需求不断增加。 3.美国企图掌控全球石油供给，强力遏制我国、欧洲的发展。二、我国所面临的能源挑战二、我国所面临的能源挑战1.人均储量少，能耗效率低。2.我国成为能源消耗大国，进口依赖度提高
11、。3.能源成为我国经济命脉所在，威胁国家稳定安全。三、建筑节能要求十分紧迫三、建筑节能要求十分紧迫1.建筑能耗约占社会总能耗的1/3。2.高耗能建筑比例大。3.我国建筑节能状况落后，亟待改善。我国正面临一场真正的能源危机，建筑节能迫在眉睫。能源用完了，会怎样？福州大学建筑学院31 国家“十二五”科学和技术发展规划 规划提出推进重点领域核心关键技术突破，大力加强民生科技，强化绿色城镇关键技术创新，促进城市和城镇化可持续发展：加强城镇区域规划与动态监测、城市功能提升与空间节约利用、城市生态居住环境质量保障和城市信息平台等技术研发，大力推动建筑节能与绿色建筑技术研发与示范应用。重点开发绿色建材、可再
12、生能源材料及其与建筑一体化的应用技术，形成我国绿色建造技术体系和管理模式。发展低碳城镇规划、绿色建筑设计、建筑节能等技术。优化绿色施工控制指标体系与标准，开发大型建筑施工过程动态管理与资源配置优化仿真平台。 福建省建筑节能“十二五”专项规划 规划中提出“十二五”期间的主要任务包括：（一）抓好新建建筑严格执行节能强制性标准，推进建筑节能工作深入发展。（二）加快以公共建筑为重点的既有建筑节能改造工作步伐，有效降低政府办公建筑和大型公共建筑能耗；（三）继续推进可再生能源建筑一体化应用，扩大规模化应用范围。（四）推进绿色建筑和建筑节能技术、标准体系创新。建立福建省绿色建筑与建筑节能公共技术创新平台。建
13、设“福建省绿色建筑技术重点实验室”，建设“福建省海峡绿色建筑发展中心”，开展绿色建筑技术咨询、星级评价和建筑能效测评，促进绿色建筑推广。福州大学建筑学院32提高建密闭性、隔热性能；杜绝室内外通风，从而可能带来空气污染。联合国世界卫生组织于1990年提出了健康建筑的概念。西方国家纷纷对传统的封闭型节能建筑进行第二次改造。绿色建筑是以节约能源、有效利用资源的方式来建造低环境负荷下安全、健康、高效、舒适的环境空间，是四节二环保的建筑。33福州大学建筑学院33建筑节能建筑节能指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。建筑节能具体指在建筑物的
14、规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。绿色建筑绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材节能、节地、节水、节材）、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。 绿色建筑技术导则（建设部，科技部印发）福州大学建筑学院34绿色建筑评价标准（GB/T503782006）福州大学建筑学院35福州大
15、学建筑学院36：指建筑热环境、光环境和声环境。设计建筑物的物理环境就是设计生活在建筑里的人的生活环境，使得生活在里面的人舒适、健康，从而改善人们的生存质量。图 建筑物理环境在建筑设计中的位置福州大学建筑学院37建筑物理是建筑学的重要组成部分，它体现着建筑设计学科的科学属性，同时也体现着建筑设计的以人为本的宗旨创造健康舒适的人类生活环境创造健康舒适的人类生活环境。福州大学建筑学院38l室内热环境由室内气温、湿度、室内气温、湿度、气流速度和平均辐射温度气流速度和平均辐射温度4要素综合形成, 以人的热舒适程度作为评价标人的热舒适程度作为评价标准准。l室内热环境质量的高低对人们的身体健康、生活水平、工
16、作学习效率将产生重大影响。研究室内热环境旨在创造健康舒适的室内热环境，以保证人的正常生活、工作及学习，维护人体的健康。l影响室内热环境的因素包括室内外热作用、建筑围护结构热工性能以及暖通空调设备措施等等。福州大学建筑学院39l室内气温室内气温是表征室内热环境的主要指标，它直接影响人体通过对流和辐射的显热交换, 是影响人体热舒适的主要因素。根据调查研究表明：空气温度在25 左右时，脑力劳动的工作效率最高；低于18 或高于28 ，工作效率急剧下降。如以25 时的工作效率为100% ，则35 时只有50% ，10 时只有30%。卫生学将12 作为建筑热环境的下限。l空气湿度空气湿度直接影响人体皮肤表
17、面的蒸发散热，从而影响人体的舒适感。湿度过低，人体皮肤因缺少水分而变得粗糙甚至开裂，人体的免疫系统也会受到伤害导致对疾病的抵抗力大大降低甚至丧失。室内湿度过大时, 人体皮肤周围的水蒸汽分压力比较大, 从而抑制了汗液的分泌, 导致人体内部热量不能及时散发出去, 从而引起人体的不舒适。室内湿度过高，还为室内环境中的细菌、霉菌及其他微生物创造了良好的生长繁殖条件，加剧室内微生物的污染，这些微生物容易导致患上呼吸道或消化道疾病。l室内空气的流动室内空气的流动在一定程度上加快人体的对流散热和蒸发散热, 提供冷却效果, 同时也促进室内空气的更新。化学性污染物和有害微生物共同作用, 将损害人体健康。风速大有
18、利于人体散热、散湿，提高热舒适度。但风速过大, 会导致有吹风感的危险。l平均辐射温度平均辐射温度是室内热辐射指标, 它取决于空间周围表面温度。若建筑外围护结构内表面的温度过低或过高, 将对人体产生冷、热辐射, 使人感觉不适, 因此可以通过改善围护结构热工性能来提高热舒适水平。福州大学建筑学院40将影响人体冷热感觉的各种因素所构成的环境称为热环境热环境。而热舒适热舒适是指人们对所处的微小气候产生的不冷不热的主观感觉。研究热环境的目的在于为人类的生活、工作、学习提供最佳热舒适条件。福州大学建筑学院41要使人们真正处于舒适的室内环境中, 应使人体按正常比例散热, 即辐射散热应占总人体散热量的45%
19、50%, 对流散热约占25% 30% , 而呼吸和无感觉蒸发散热约占25% 30% 。福州大学建筑学院42为什么开空调也感觉热？ 美国供暖、制冷与空调工程师协会的ASHRAE 55-2004 标准： Thermal environmental conditions for human occupancy。在1996 年开始使用7 级热感觉指标：冷、凉、微凉、中性、微暖、暖、热。 国际标准化组织（ISO）制定的ISO 7730 标准： Ergonomics of the thermal environment Analytical determination and interpretation
20、 of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria （适中的热环境 PMV 与PPD 指标的确定及热舒适条件的确定）。最新版本为ISO 7730 :2005。 中国的国标：中等热环境 PMV和PPD指数的测定及热舒适条件的规定GB/T 18049-2000相等于ISO 7730:1994。 在这些标准中以PMV-PPD 指标指标来描述和评价热环境。PMV(Predicted Mean Vote )即预测平均投票数。PPD (Predicted Pe
21、rcentage of Dissatisfied）即为预测不满意百分数。该指标综合考虑了人体活动程度、衣服热阻（衣着情况）、空气温度、空气人体活动程度、衣服热阻（衣着情况）、空气温度、空气湿度、平均辐射温度、空气流动速度湿度、平均辐射温度、空气流动速度等6 个因素，以满足人体热平衡方程为条件，通过主观感觉试验确定出的绝大多数人的冷暖感觉等级。上述研究成果及相应的标准形成了以后舒适性热环境设计的依据。ISO 7730 对PMV-PPD 指标的推荐值为：PPD 10%，即PMV 值在-0.5+0.5 之间。福州大学建筑学院43近年来，国家陆续发布了：等国家标准，自2005年开始，全国强制全面推行建
22、筑节能。福州大学建筑学院44寒冷寒冷 Severe Cold夏热冬夏热冬冷冷温和温和夏热冬暖夏热冬暖严严寒寒严严寒寒寒冷寒冷 民用建筑节能设计标准（JGJ 26-95）夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准（JGJ 134-2001）夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准（JGJ 75-2003 ）旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准采暖居住建筑节能检验标准（JGJ 132 - 2001）既有采暖居住建筑节能改造技术规程（JGJ 129 - 2000）公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）福州大学建筑学院45l 1986年建设部颁布了中国第一部民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ 2
23、6-86，其节能目标是在1980/1981年当地通用设计的基础上节能30%l 1995年建设部颁布了修订的民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）JGJ 26-95，节能率50%，1996年7月1日起施行l 主编单位：中国建筑科学研究院福州大学建筑学院46l 2000年3月成立编制组，2001年4月通过标准审查会；主编单位：中国建筑科学研究院、重庆建筑大学l 得到美国能源基金会、中国可持续能源项目资助；也得到美国Lawrence Berkeley国家研究所与自然资源保护委员会技术帮助l 建设部于2001年7月5日发文建标2001139号，批准为行业标准，自2001年10月1日起施行福州大学建筑
24、学院47l 主编单位：中国建筑科学研究院、广东省建筑科学研究院l 2001年7月18 - 19日在广州从化市召开编制组成立会l 美国能源基金会中国可持续能源计划项目资助标准的编制工作 l 美国劳伦斯伯克力国家研究所（LBNL），自然资源保护委员会（NRDC）给予技术支持 l 于2002年年底完成，2003年10月1日起实施福州大学建筑学院48l 主编单位: 中国建筑科学研究院中国建筑业协会建筑节能专业委员l 支持单位: 美国能源基金会、LBNL、NRDCl 2002年9月18-19日成立编制组， 2004年12月完成， 2005年7月1日起实施福州大学建筑学院49目前，并称为我国三大“耗能产业
25、”。l到目前为止，其余均属于高耗能建筑。新建的房屋建筑九成以上还是高耗能建筑。l目前，我国每年新增住房面积18亿m2 ，比所有发达国家一年建成的房屋建筑面积的总和还要多。在未来30年，我国还需建造400亿m2的新建筑，。l但是与发达国家相比，。福州大学建筑学院50发达国家建筑节能技术发展历程大约经历了四个发展阶段：第一阶段第一阶段为上世纪七十年代初期，发达国家经历了严重的石油危机，发达国家不得不严格限制用能。学者们开始在。第二阶段第二阶段为上世纪八十年代初期，美国人发现，上世纪七十年代的限制建筑用能政策带来了一系列后遗症，长时间在新风量不足的办公楼工作的白领们患上了“建筑综合症” 。为保证智能
26、大楼脑力劳动的高生产率，智能大楼必须满足舒适、健康、安全的室内热环境。学者们又在。第三阶段第三阶段：进入上世纪九十年代，全球化温暖问题成为世人瞩目的焦点，人们又开始研究既第四阶段第四阶段：即今后发展趋势。随着能源短缺和环境污染带来的巨大压力，今后建筑节能发展的目标是福州大学建筑学院51德国建筑节能体系及技术在欧洲以至全世界都处于领先地位，其建筑节能的政策体系和技术措施对中国发展节能建筑有一定的借鉴作用。德国能源匮乏，石油几乎100依赖进口，天然气80依赖进口。节约能源是德国政府能源开发利用的一贯政策，一直以来，德国联邦政府通过信息咨询、政策法规和资金扶持等多种手段，调动个人和企业节能的积极性。
27、2002年2月德国生效。按照新法规，新建筑的允许能耗要比2002年前的能耗水平下降30左右。而早在1978年，德国就修改过一次建筑节能标准，使得其后建设的建筑能耗比老建筑减少60以上。德国还有大批老建筑，没有采用新型保温技术措施。为此，新法规鼓励企业和个人对老建筑进行节能改造，并实行强制报废措施。新的，体现了德国最新建筑节能技术的研究成果，有很强的实际操作性。福州大学建筑学院52建筑节能规范建筑节能规范EnEV2002EnEV2002的核心思想是：从控制单项建筑围护结构(如外墙、外窗、屋顶)的最低保温隔热指标，转化为对建筑物真正能量消耗量的控制，从而达到严格有效的能耗控制。在实际操作中，；新建
28、建筑必须出具节能范围所需求的建筑热损失计算，证明建筑每年所需的能量；分项列出所需电能、燃油、燃气、燃煤数量，制成建筑能耗计算表。另外，德国，改造内容包括增加建筑外保温设施，更换高效门窗，替换高能耗的采暖设施，通过这些维护更新方法，使德国的旧房每平方米住宅面积减少二氧化碳排放量达到40kg/年。德国共投入近百亿欧元低息贷款用于此项工作。从2004年开始，德国政府还制定了市场刺激措施，用优惠贷款及补贴等方式扶助可再生能源进入市场，迄今已投入研究经费17.4亿欧元。目前政府，推动太阳能、风能和地热的开发。福州大学建筑学院53Building energy efficiency福州大学建筑学院55建筑
29、节能技术龙惟定、武涌建筑创作中的节能设计刘加平福建省居住建筑节能设计标准实施细则福建省建筑科学研究院公共建筑节能设计标准中国建筑科学研究院Autodesk Ecotect Analysis 2011 绿色建筑分析实例详解柏慕培训福州大学建筑学院56一二三四五福州大学建筑学院57福州大学建筑学院58福州大学建筑学院59福州大学建筑学院60福州大学建筑学院61福州大学建筑学院62福州大学建筑学院63福州大学建筑学院64福州大学建筑学院65福州大学建筑学院66福州大学建筑学院67在建筑平面布局中要把握一些原则：将体量较小的建筑布置在上风位采取“前低后高”和有规律的“高低错落”的处理方式。根据夏季和冬
30、季主导风向差，采用合适的建筑布局，利用夏季风，规避冬季风。（福州夏季主导风向为东南风，冬季为东北风。）福州大学建筑学院68福州大学建筑学院69建筑朝向是指建筑物多数采光窗的朝向。在建筑单元内，一般指主要活动室主采光窗的朝向。良好的朝向，可以保证有大量阳光通过窗户直射入室，改善住宅室内环境，如光、温度、卫生状况，对居住者的身心健康十分有利。也可节约建筑空调能耗。朝向选择的原则：冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。福州大学建筑学院70福州大学建筑学院71福州大学建筑学院72福州大学建筑学院73福州大学建筑学院74福州大学建筑学院75福州大学建筑学院76福州大学建筑
31、学院77福州大学建筑学院78福州大学建筑学院79福州大学建筑学院80福州大学建筑学院81福州大学建筑学院82福州大学建筑学院83福州大学建筑学院84福州大学建筑学院85福州大学建筑学院86福州大学建筑学院87福州大学建筑学院88福州大学建筑学院89福州大学建筑学院90福州大学建筑学院91福州大学建筑学院92福州大学建筑学院93福州大学建筑学院94福州大学建筑学院95福州大学建筑学院96福州大学建筑学院97l低辐射玻璃低辐射玻璃：透过可见光、阻挡热辐射，根据采暖和供冷不同侧重选择不同玻璃类型l多层窗多层窗：低辐射/普通玻璃，根据采暖和供冷不同侧重选择不同玻璃类型l中空玻璃中空玻璃：双层玻璃中间填
32、充惰性气体，需注意窗框的绝热处理l智能窗智能窗：根据日晒和采光的综合要求自动改变遮阳系数、减少日射得热l自然通风器和呼吸窗技术自然通风器和呼吸窗技术l玻璃幕墙玻璃幕墙/ /智能外遮阳智能外遮阳：根据室内采光度和日射角度调整遮阳百叶开启角度，取得采光和遮阳的综合最佳效果l内循环双层通风窗内循环双层通风窗：空调系统排风在双层窗中循环，利用废热冷却或加热窗体l外循环双层皮幕墙外循环双层皮幕墙：夏季利用室外空气及自然热压作用冷却窗体，冬季利用日晒加热夹层中空气降低辐射散热l轻质保温外墙轻质保温外墙：包括铝幕墙、保温材料、石膏砌块，其中保温材料及石膏砌块由其它产品的废料加工而成并可循环利用l建筑反射隔热
33、涂料建筑反射隔热涂料98/93中空玻璃夹百叶遮阳 窗户外遮阳窗户内遮阳福州大学建筑学院99l种植屋面种植屋面：采用轻量化栽培技术，配合屋面保温材料可实现冬季保温、夏：采用轻量化栽培技术，配合屋面保温材料可实现冬季保温、夏季零热阻季零热阻l透光屋面透光屋面：采用自洁净玻璃，根据遮阳系数要求及采光条件选用相应的玻：采用自洁净玻璃，根据遮阳系数要求及采光条件选用相应的玻璃牌号、确定是否采用遮阳措施璃牌号、确定是否采用遮阳措施l热反射屋面热反射屋面福州大学建筑学院100普通玻璃普通玻璃吸热玻璃吸热玻璃32%4%11%89%Low-E玻璃玻璃反射玻璃反射玻璃福州大学建筑学院101l低辐射玻璃（低辐射玻璃
34、（Low-ELow-E玻璃）简介玻璃）简介福州大学建筑学院102常温物体辐射常温物体辐射主要集中在主要集中在远红外波段（远红外波段（33微米），微米），又称又称长波辐射长波辐射。太阳辐射太阳辐射主要集中在可见光主要集中在可见光（0.390.760.390.76微米）和近红外微米）和近红外波段（波段（0.762.50.762.5微米），又称微米），又称短波辐射短波辐射。福州大学建筑学院103透光透光少透热少透热各种玻璃的太阳辐射透射率各种玻璃的太阳辐射透射率同一个玻璃各个波同一个玻璃各个波长的太阳辐射透射率长的太阳辐射透射率不同；不同；遮阳与采光矛盾的遮阳与采光矛盾的解决解决透光但少透热；透光但
35、少透热；可见光波段透射率可见光波段透射率要大些，其它波段透要大些，其它波段透射率要尽量小。射率要尽量小。透射率透射率波长波长福州大学建筑学院104内置百叶中空玻璃窗，百叶的角度、开合可以通过电、磁进行控制。但是对窗体型材有特殊要求，玻璃加中空层总厚度在32mm以上。福州大学建筑学院105建筑的造型非常独特，这也是它吸引人们眼球的地方。但这个造型不是纯粹形式的结果，而是建筑师受了当地气候热湿环境的启发而定的。建筑朝南的一边阳光非常充足，日晒很严重，而且通风不怎么好，于是建筑师把建筑层层向南出挑，这样上一层的楼板就可以抵挡住阳光对下一层的强烈直射；然后建筑师把建筑的地下部分和中部掏空，成为一个很大
36、的通风循环通道。福州大学建筑学院106福州大学建筑学院107广州夏季建筑各表面的太阳辐射广州夏季建筑各表面的太阳辐射福州大学建筑学院108为什么东西立面面的辐射热量大于南北立面？为什么东西立面面的辐射热量大于南北立面？太阳高度角太阳高度角 : : 立面法线与光投影线的夹角立面法线与光投影线的夹角小高度角小高度角+ +直射直射 大高度角大高度角+ +斜射斜射为什么北立面出现两个最大时刻？为什么北立面出现两个最大时刻？日出日落时太阳的方位日出日落时太阳的方位为什么西立面的辐射强度与东立面相等，而不是更多为什么西立面的辐射强度与东立面相等，而不是更多（西晒（西晒东晒）？东晒）？热量的累积热量的累积
37、室内外气温的升高室内外气温的升高遮阳基本判断条件：气温遮阳基本判断条件：气温+ +太阳辐射热量太阳辐射热量福州大学建筑学院109外窗外窗进入室内的辐射途径进入室内的辐射途径入射入射100%反射反射8%吸收吸收92%放热放热25%外墙和屋面外墙和屋面放热放热35%25%传入室内传入室内隔绝隔绝62%蓄热蓄热32%福州大学建筑学院110通过外墙和屋顶进入室内的太阳辐射，先后经历通过外墙和屋顶进入室内的太阳辐射，先后经历外表面吸热、外表面吸热、内部构造传热蓄热、内表面升温、向室内放热内部构造传热蓄热、内表面升温、向室内放热等过程，与外窗的等过程，与外窗的瞬间直接透射瞬间直接透射不同；不同；通过外窗进
38、入室内的太阳辐射通过外窗进入室内的太阳辐射量大、快速而集中量大、快速而集中，通过外墙和，通过外墙和屋顶的屋顶的量小、迟缓而分散量小、迟缓而分散。温度温度时刻时刻福州大学建筑学院111屋面、东西向不宜大面积开窗，南北向开窗需要控制窗墙面积比。如采用大面积玻璃幕墙，需要采取外遮阳措施来弥补。福州大学建筑学院112良好的立面外遮阳设计不仅有助于节能，而且遮阳构件本身也可以成为影响建筑形体和美感的关键要素。此外，遮阳构件的精致、细腻也使建筑更加趋于人性化，是建筑师们广泛采用的节能建筑形式语言。这些韵律感极强的遮阳构件已经被作为独立的生态元素，在各中建筑类型中加以运用。113/93精轧铝制遮阳系统精轧铝
39、制遮阳系统能水平和垂直安装于任何角度，并能水平和垂直安装于任何角度，并可安装于屋顶或墙面。并且款式繁可安装于屋顶或墙面。并且款式繁多、规格齐全，能适应各种不同建多、规格齐全，能适应各种不同建筑场合，灵活机动，适用范围广阔。筑场合，灵活机动，适用范围广阔。光电板遮阳系统光电板遮阳系统 正处在发展推广的新遮阳系统，在节能遮阳正处在发展推广的新遮阳系统，在节能遮阳的同时还可以利用太阳能自行产生电能解决的同时还可以利用太阳能自行产生电能解决室内用电，是幕墙行业发展的方向之一。室内用电，是幕墙行业发展的方向之一。轻质纤维遮阳系统轻质纤维遮阳系统在欧洲已经普及推广的新材质遮在欧洲已经普及推广的新材质遮阳系
40、统，具有极强的装饰性，外阳系统，具有极强的装饰性，外表美观大方，成本较以前的材质表美观大方，成本较以前的材质有大幅降低。有大幅降低。穿孔铝遮阳系统穿孔铝遮阳系统平衡建筑隐与透视的的平衡建筑隐与透视的的设计理念发展起来的，设计理念发展起来的，极具现代感和抽象感，极具现代感和抽象感，张显个人理念和思想，张显个人理念和思想，可满足各种高档场合与可满足各种高档场合与私人豪宅。私人豪宅。福州大学建筑学院114在欧美发达国家，很早就形成了遮阳行业规范和行业标准，在建筑遮阳技术的应用方面都单独提出了相应的法规。l 日本1992年将住宅的全年热负荷指标(PAL)中把原来单一使用“隔热基准”控制完善为“隔热基准
41、”和“遮阳基准”双重控制；l 新加坡1979年颁布了“新加坡建筑节约能源规范”，仿效美国加州的OTTV(外壳总传热指标) 规定了该部分围护结构“遮阳能力” 。l 香港新近颁布的建筑节能法规中，也使用了OTTV指标，同样对透光围护结构做了“遮阳能力”底限的限定。福州大学建筑学院115目前国外建筑遮阳技术发展有两种趋向：l 一种为“高技术”趋向，遮阳构件向着多功能、高效率、轻盈、精致的方向发展。把遮阳作为复合多功能构件的一部分，结合通风等其他因素一起设计，综合解决了遮阳和高层通风的问题；l 另外一种为“低技术”趋向，也可以说是地域技术回归的趋向，吸取传统设计中的优秀营养，以相对较低的建造投入换取较
42、高的遮阳效果，建筑具有很强的地域性特色。福州大学建筑学院116遮阳并不是仅仅为了遮挡太阳的直接辐射，而是应该在保温、隔热、采光、通风、隔声、装饰效果等几项因素之间找到一个最适宜人的综合平衡效果。福州大学建筑学院117随着工业时代的来临，科学技术产生了巨大的生产力，尤其是小型采暖空调设备和技术的发展，使得建筑师的创作自由度大大提高。直到1973年的能源危机，建筑界才广泛认识到节能建筑设计的重要性，改变设备万能观念，恢复建筑与气候的良性互动关系，为降低建筑能耗寻找出路。20世纪30年代，勒.柯布西埃改变了他在20年代的形式和手法以适应地区、地形和气候的特点，增添了现代技术与地方智慧的结合深遮阳、遮
43、阳板和伞式屋顶，这些构件成为柯布西埃在后来设计中进行调节建筑小气候的工具，也逐渐演化成为他后期设计的得心应手的语汇。对遮阳元素可信性的研究，使得柯布西埃称为与光影美学关系最密切的建筑师。最好的范例是印度的昌迪加尔高等法院。具有非常凸出的伞式屋顶、格栅状遮伞式屋顶、格栅状遮阳板立面和高起的连拱廊阳板立面和高起的连拱廊，不仅带来阳光与光影的丰富变化，还有效起到遮阳效果。勒.柯布西耶福州大学建筑学院118勒.柯布西耶福州大学建筑学院119勒.柯布西耶福州大学建筑学院120勒.柯布西耶赖特倡导的作品除了注重与建筑周围的室外自然环境的有机融合外，还特别重视建筑要有机地利用和适应自然条件来创造舒适的室内外
44、生活空间。如利用不同深度的屋檐不同深度的屋檐和挑檐和挑檐来调节阳光的罗比住宅。福州大学建筑学院121勒.柯布西耶福州大学建筑学院122杨经文遮阳棚架遮阳棚架也是马来西亚建筑师杨经文常用的节能建筑语汇，在其自宅的设计中，屋顶遮阳棚架的格片根据太阳从东到西各季节运行的轨迹，每一片都做成了不同的角度，以控制不同季节和时间阳光进入的多少，使得屋面空间成为很好的活动空间，如设置游泳池和绿化休息平台。同时由于屋面减少暴晒，有利于节能。福州大学建筑学院123杨经文福州大学建筑学院124125126127128129130 1311321331341351361371381391401411421431441
45、45146147148149150151152LDh1h2小雪，大寒Cw=1谷雨，处暑Cw=0 广州地区屋面遮阳构造设计：设计要求： 冬季日照，冬至日全透光，Cw=1 夏季遮阳，夏至日零透光，Cw=0设计尺度：百叶片坡向正北 计算全透角h1和零透角h2 福州大学建筑学院158屋顶绿化是公认的解决现代城市中各种综合性问题的有效方法之一。各种研究表明，植被屋顶可以：l缓解城市热岛效应，l降低建筑能耗和城市噪音，l减弱暴雨后的地面径流，l增加生物多样性，l净化水源和空气，l延长屋顶的使用寿命，l并且还具有一定的美学价值。 福州大学建筑学院159植被屋顶的构造大同小异，从上至下一般分为植被层、栽培基质
46、、滤网、排水层、保持层、阻根层、防水层和结构屋顶（图1）。根据栽培基质厚度的不同，植被屋顶可以分为精细式 intensive)和粗放式(extensive)两大类。精细式植被屋顶覆土较厚，种植的植物以乔木和高大的灌木为主，具有很高的观赏价值：但由于这类植被屋顶造价较高，需要大量的人工护养，且对屋顶荷载能力要求较高，因此应用较少，在国内外并不常见。福州大学建筑学院160福州大学建筑学院161对屋顶进行绿化可以降低屋顶内表面温度，在屋顶上附加隔热层也可以起到相同的作用。如果在一个气候周期内植被屋顶和附加了隔热层的屋顶的内表面温度平均值相同，则该隔热层的热阻即为屋顶绿化层的当量热阻（也称等效热阻），
47、这是目前对植被屋顶最常用的热工评价指标。当量热惰性指标是另一个使用中的评价指标，但应用范围远不如当量热阻这样广泛，其定义与当量热阻的定义类似。福州大学建筑学院162福州大学建筑学院163佛甲草属多浆植物，含水量极高，适应性极强，不择土壤，喜湿润，抗干旱能力极强，怕涝，耐寒力极强，是喜阳但又极其耐阴。抗逆性强，施工容易，管理粗放。基层薄，厚度57cm即可。在我国北方栽培，严寒期即使地上部茎叶冻枯，翌年土壤一解冻就能萌发新芽，茁壮生长，早春即能覆盖地面。在长江以南地区栽种，一年四季郁郁葱葱，翠绿晶莹，排列整齐，高矮一致，自然平整，且春夏两季开黄花，有很高的观赏价值。营养生长迅速，繁殖能力强。福州大
48、学建筑学院164福州大学建筑学院165：福州大学建筑学院166福州大学建筑学院167高温时白天最高气温与夜间最低气温的温差较大，蓄水屋面室内温度波幅都较小，基本保持稳定，即受温差影响小而且均低于相同条件时普通混凝土平屋顶室内温度45 。福州大学建筑学院168实砌屋面实砌屋面通风屋面通风屋面：屋面内表面温度，：屋面内表面温度，t t：室内温度：室内温度通风屋面跟实砌屋面相比：通风屋面跟实砌屋面相比：内表面温度平均低内表面温度平均低55，室内气温平均低，室内气温平均低1.6 1.6 ；最大值延后最大值延后3 3小时出现；小时出现；隔热（升温慢、少）好，散热（低于室内温度）隔热（升温慢、少）好，散热
49、（低于室内温度）快。快。福州大学建筑学院169福州大学建筑学院170福州大学建筑学院171太阳辐射吸收率太阳辐射吸收率0.60.80.8）；）；辐射型辐射型： 掺入掺入FeFe2 2O O3 3、AlAl2 2O O3 3、T Ti iO O2 2等金属氧化物粉，等金属氧化物粉，提高表面发射率（提高表面发射率（0.80.8）；）；阻隔型阻隔型：掺入珍珠岩粉，：掺入珍珠岩粉，提高面层的导热热阻。提高面层的导热热阻。参考标准：参考标准：GB/T 25261-2010GB/T 25261-2010建筑用反射隔热涂料建筑用反射隔热涂料福州大学建筑学院173东、西外墙采用花格构件遮阳，当量热阻附加值东、
50、西外墙采用花格构件遮阳，当量热阻附加值0.3 (m0.3 (m2 2K)/WK)/W山东交通学院图书馆，第二届全国绿色建筑创新奖一等奖山东交通学院图书馆，第二届全国绿色建筑创新奖一等奖福州大学建筑学院174东、西外墙采用爬藤植物遮阳，当量热阻附加值东、西外墙采用爬藤植物遮阳，当量热阻附加值0.3 (m0.3 (m2 2K)/WK)/W光合作用、蒸腾作用光合作用、蒸腾作用福州大学建筑学院175外墙垂直绿化外墙垂直绿化参考资料参考资料夏热地区建筑外墙绿化构造方式研究夏热地区建筑外墙绿化构造方式研究福州大学建筑学院176福州大学建筑学院177本案例采用DOE-2能耗模拟软件对位于进行模拟分析。围护结
