本文以建筑设计者的角度.从五个方面对清华大学趣低能耗示范接在生态设计上辑采甩的策略和各种生态技术徽T概括和总结。
如何来解读清华大学超低能耗示范楼呢?作为该楼的建筑设计者,我们认为:首先,它是超低能耗的绿色建筑,即采用一系列生态策略,营造一种节材、节能、环保、高效、健康、舒适的人居环境。第二,它从里到外、从上到下,到处都是实验载体,最终将它们整合为一个复合的实验装置。第三,它是国内外各种先进生态技术的总汇,是生态技术实验展示的平台和生态建筑设计与实施的技术支持体系。第四,它是体现技术美学和实验建筑特征的建筑作品。第五,它是学科交叉、校企共建的成果。
清华大学超低能耗示范楼贴建于清华大学建筑馆东侧,建设用地约560m ,建筑面积3000m 。用地为一个南北长、东西短的长方形,朝南面短,西侧被建筑馆遮挡,用地局促,设计难度大。
我们的设计理念是注重生态,被动式优先;重内涵轻形式,形式跟随解决问题;在限制中求创造,促进入居环境积极化;问题导向,互动式设计;学科交叉、使用者参与。
设计中采取了五方面的生态策略:
1.在建筑与环境的关系上,深入分析了周围环境和气候的特征,充分挖掘场地的积极因素,转化其消极因素。考虑到建筑与环境空间置换的影响,采用微型园林、人工湿地、植被屋面等技术,对自然环境作出生态补偿。
2.在结构体系选择上,考虑到钢结构比钢筋混凝土结构自重轻,排放C02少,便于材料的回收再利用。同时,使用功能上需要设1.2m高的设备夹层,钢桁架有利于夹层间管道穿行,因此选用了钢结构。
3.在建筑围护结构方面,重点是强调其应变性和智能化。
建筑南向,是得热最多的一面,而且人在室内向南可以看到大片绿地 这里主要采用两项建筑节能技术其一,高性能真空玻璃幕墙,综合传热系数K:1.4W/(m2.k),外置自控水平百叶遮阳,综合对太阳总辐射的遮挡率>85% 。其二,窄通道双层皮通风玻璃幕墙(内循环、外循环),综合传热系数K=1.28w/(m .k),窗上下间设置光伏电池板,为通道内微型排风机提供动力。
建筑东向,采用两项建筑节能技术:其一, 高性能真空玻璃幕墙,综合传热系数K =1.4W/(m .k),外置自控垂直百叶遮阳,综合对太阳总辐射的遮挡率>85% 。其二,宽通道双层皮通风玻璃幕墙(箱式、多层串联式),内置自控遮阳帘及阳光反射
板,综合传热系数K= 1.1W/(m .k)。
建筑的北向和西向,采用高保温隔热墙体。外饰面为铝幕墙,内部为保温棉和石膏砌块,石膏砌块和聚氨脂保温材料均可回收再利用。外窗和外门采用多腔结构的PVC塑钢窗,外设保温卷帘。
楼层架空地板采用相变蓄热地板,相变温度设为21℃,可大大增加地面的蓄热性能,有效调节室内的温差。
生态舱,作为被动式太阳能利用技术,冬季通过顶窗玻璃大量得热,减少采暖能耗;夏天采用内遮阳或外遮阳方式遮挡太阳辐射;室内布置微型植物群落,增加人与自然的接触,改善室内空气质量。
植被屋面除对室外环境增加绿量、加强生态功能外,对改善屋面的保温隔热性能,减少建筑能耗,具有积极作用。
4.在室内环境控制方面,在大多数时段采取被动式节能策略(自然通风、自然采光),在少数时段则需要附加主动式节能策略(室内温湿度独立控制空调系统)。
建筑布局上,楼梯间、厕所、新风机房等服务空间安排在西侧中部被遮挡部分,其余部分为使用空间,达到空间利用最大化并为自然通风的组织创造条件。建筑的北半部外部有风压,采用风压通风方式,组织穿堂风;南半部无风压,则采用热压通风方式,发挥烟囱效应。
室内楼梯间是一个多功能综合装置。
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