建筑采光与节能.ppt

建筑采光与节能制作人施志制作人施志鹏118主主讲人肖人肖继宏宏 1836 一、建筑采光与节能分析二、不同类型建筑的采光三、绿色节能建筑四、采光材料举例 建筑采光与节能分析1 1、简介介2 2、从建筑被、从建筑被动采光向利用天然采光采光向利用天然采光发展展3 3、天然采光、天然采光节能能4 4、天然采光、天然采光节能能设计策略策略5 5、天然采光新技、天然采光新技术 1、简介介n我国公共建筑能耗中，照明能耗所占比例很大。我国公共建筑能耗中，照明能耗所占比例很大。中国北京大型商中国北京大型商场：照明用照明用电占占40%40%；美国商美国商业建筑中，照明用建筑中，照明用电所占比例所占比例为39%39%；荷荷兰这一比例高达一比例高达 55%55%。n因此，建筑照明也有着巨大的因此，建筑照明也有着巨大的节能潜力。能潜力。天然光天然光清清洁、廉价的光源。、廉价的光源。天然光天然光室内采光照明室内采光照明-有益于有益于环境，在心理和生理上感到舒适，有利于境，在心理和生理上感到舒适，有利于身心健康，提高身心健康，提高视觉功效。功效。利用天然光照明，是利用天然光照明，是对自然自然资源的有效利用，是建筑源的有效利用，是建筑节能的一个重要能的一个重要方面。方面。4 天然光代替人工光源照明可天然光代替人工光源照明可节能体能体现在哪些方面？在哪些方面？n 不不仅可以可以节约大量的照明用大量的照明用电，还可大大减少空可大大减少空调负荷，有利荷，有利于减少建筑物能耗。于减少建筑物能耗。n 此外，新型采光玻璃此外，新型采光玻璃-在保在保证采光量的前提下，根据季采光量的前提下，根据季节不同，可不同，可将将热量引入室内或将量引入室内或将热量量挡在室外。在室外。人人们的的认识误区：区：n 酒店人工光源照明酒店人工光源照明-电费可以可以转嫁嫁给顾客客 n 在建筑在建筑设计上会相上会相对复复杂费时不如大量安装人工光源、方便省事不如大量安装人工光源、方便省事。5 2、从建筑被、从建筑被动采光向利用天然采光采光向利用天然采光发展展 天然光的合理利用主要面天然光的合理利用主要面临的的问题：n a.a.天然光天然光稳定性差定性差-直射光会使室内的照度在直射光会使室内的照度在时间上上 和空和空间上上产生生较大波大波动；n b.b.建筑建筑进深、深、层高以及特殊区域（如大面高以及特殊区域（如大面积的中庭）采光的中庭）采光设计难度加大。度加大。天然采光天然采光节能措施：能措施：n 1)1)解决大解决大进深建筑内部的采光深建筑内部的采光问题n 2)2)提高采光提高采光质量量n 侧采光采光-窗口照度窗口照度最深最深处照度照度引起眩光。引起眩光。n 3)3)解决天然光的解决天然光的稳定性定性问题n 天然光天然光-日光跟踪系日光跟踪系统-保持室内保持室内较高照度高照度6 3、天然采光、天然采光节能能n 利用有利朝向利用有利朝向 朝南朝南-天然采光最佳方向，采光与采暖得天然采光最佳方向，采光与采暖得热兼得；兼得；北方北方-光光线虽弱但弱但稳定（适于非常炎定（适于非常炎热地区）；地区）；最不利的方向是最不利的方向是东面和西面。面和西面。n 采用有力的平面形式采用有力的平面形式 建筑物平面建筑物平面 决定天然采光口数量和决定天然采光口数量和侧窗和天窗搭配窗和天窗搭配 天井及其功能天井及其功能 中央天井的透光性，反射率，以及其空中央天井的透光性，反射率，以及其空间的几何比率（深度和的几何比率（深度和宽度之度之比）比）7 4、天然采光、天然采光节能能设计策略策略n 采用天窗采光采用天窗采光 天窗采光天窗采光单层或多或多层的的顶层屋屋顶上上设置天窗采光置天窗采光 建筑物天窗的好建筑物天窗的好处 a.a.光光线相相对均匀均匀 b.b.水平窗口比水平窗口比竖直直获得光得光线多多 开天窗引起的开天窗引起的问题 及及 解决解决办法法 问题：来自天窗的光：来自天窗的光线在夏天在夏天时比冬天比冬天时更更强；解决解决办法：采用矩形天窗、法：采用矩形天窗、锯齿形天窗，形天窗，避免平天窗避免平天窗 锯齿形天窗形天窗优点：点：a.a.光光线反射到室内反射到室内墙壁上壁上-作漫反射体作漫反射体-舒适感提高舒适感提高 b.b.彻底解决因直射光底解决因直射光线或阳光或阳光带来的眩光来的眩光问题8n 采用天窗采光采用天窗采光散光散光挡板的作用？板的作用？a.a.使光使光线分布更均匀；分布更均匀；b.b.消除来自天窗的眩光消除来自天窗的眩光 散光散光挡板的布置及效果板的布置及效果n 采用有利的内部空采用有利的内部空间布局布局 建筑内部开放空建筑内部开放空间-对日光日光进入屋子深入屋子深处有利。有利。措施：用玻璃材料分隔屋子；或措施：用玻璃材料分隔屋子；或视平平线上部安装玻璃上部安装玻璃n 颜色色建筑物外部（屋建筑物外部（屋顶、墙）使用浅色可以造成漫射光）使用浅色可以造成漫射光 使高使高侧窗和低窗和低层窗窗获得更多的日光。得更多的日光。97 7、天然采光新技、天然采光新技术n 导光管光管 三部分三部分组成：集光器成：集光器 管体部分管体部分 出光部分出光部分10n 光光导纤维 导光原理光原理全反射全反射 光光导纤维采光系采光系统由三部分由三部分组成：成：聚光部分聚光部分 传光部分光部分 出光部分出光部分 11 8、天然采光新技、天然采光新技术n 采光隔板采光隔板 侧窗上安装一窗上安装一组反射装置，使窗口直射阳光多次反射反射装置，使窗口直射阳光多次反射进入室内，提入室内，提高房高房间内部照度的采光系内部照度的采光系统。n 导光棱光棱镜窗窗 利用棱利用棱镜的折射作用改的折射作用改变入射光方向，使阳光照射到房入射光方向，使阳光照射到房间深深处。减少直射光引起的眩光。减少直射光引起的眩光。12 n1、上海火车南站n2、威卢克斯办公楼n3、“水立方”n4、风景住宅的阳光通道n5、通风采光设计独特的映雪居不同不同类型建筑的采光型建筑的采光Page 14上海火车南站n 14 n总投资33.8亿元的上海铁路南站于2006年7月1日正式启用,作为申城目前规模最大、交通组织最健全的城市交通枢纽和目前亚洲最大的火车站，其最具亮点的主站屋采用晶莹剔透、富有高科技感的巨大钢结构圆屋顶，使用“人”字型支撑结构直径达265米，其采光效果非常好屋面体系的材料组合，使白天室内产生漫射天光的效果，为旅客带来良好的视觉心理感受和独特的车站空间体验。夜晚，在灯光透射下，站屋作为一个均匀发光体，晶莹剔透，为城市增添了一道亮丽的风景。15威卢克斯办公楼的采光介绍n为了最大程度的利用自然光，同时使空间富于变化，设计中采用了带型采光天窗，阳光可以沿着这个结构照射到办公室中，给楼内提供光线和生机活力，悬桥通道的顶部也设置了天窗，新鲜的空气从大楼立面设置的天窗进入，沿着“带型天窗”上升，从而达到了最好的自然通风的效果。1617“水立方水立方”的采光介的采光介绍18膜材料的优越性n“水立方”的建筑围护结构采用了膜材料（ETFE乙烯四氟乙烯共聚物）充气枕，该材料与传统的建筑材料在物理性能方面完全不同。大多数已落成的建筑物使用ETFE气枕作为天窗或植物园的外墙和屋顶，主要原因是它具有非常好的采光特性，其透光率高，透明膜材透光率可达98%，与透明玻璃的透明度相同，可以附着不同的色彩。同时，膜材非常薄、重量非常轻。n其次，“水立方”项目的设计上，充分考虑了建筑节能、环保建材的使用和水资源保护。“水立方”计划80%的水资源可进行有效地使用和循环利用，空调系统采用了排风热回收技术，并充分利用室外新风在冬季对内区提供“免费制冷”，采用了可变遮阳系数技术，太阳能被动池水加热技术和双层墙通风技术，泳池大空间内温湿度分区控制，满足不同人群的需求。19风景住宅的阳光通道n474748N13812E是这座住宅的坐标也是它的名字。这座住宅位于奥地利，紧邻萨尔兹堡的阿德内，它的主人由于工作的需要建造了这座风景住宅。20建筑介绍n整栋建筑是一个不规则的几何立方体，平直的屋顶上点缀着倾斜的天窗，那是阳光的通道。内部遵循极简主义原则，阳光几乎能从起居室的一侧照射进来，顶部天窗照射进来的阳光弥补了室内日光的不足。屋顶的天窗安装角度倾斜于水平面30度，建筑师根据室内功能的不同，设置了不同倾斜方向的天窗，浴室的天窗朝向东面，捕捉清晨的阳光，衣帽间的天窗朝向北面，以免室内过热，厨房的天窗面向西侧，可以接收到落日的余辉。此设计解决了跨度较深及黑暗的功能空间的采光问题。大约300平方米的玻璃将室内和室外分隔开来，成为名副其实的“看得见风景房间”21通风采光设计独特的映雪居n映雪居是宝盖镇苏厝村一座古朴典雅的老房子，这座建于民国丙子（1936）年的房子，如今依然是气派十足。映雪居的通风采光主要依赖天井、门窗，以及房檐的天窗和空气阁，因而这么大的古厝常年清新明亮，即使是阴雨天气亦不淤浊晦暗。22绿色色节能建筑能建筑n绿色节能建筑的由来n英国绿色节能建筑介绍n日本太阳能住宅n上海生态建筑示范楼绿色节能建筑n在20世纪60年代，国际上出现了“生态建筑”新理念。70年代，石油危机的爆发，使人们意识到，以牺牲生态环境为代价的高速文明发展史难以为继。耗用自然资源最多的建筑产业必须走可持续发展之路。80年代，节能建筑体系逐渐完善，并在英、法、德、加拿大等发达国家广为应用。同时，由于建筑物密闭性提高后，室内环境问题逐渐凸现，以健康为中心的建筑环境研究成为发达国家建筑研究的热点。1992年巴西的里约热内卢“联合国环境与发展大会”的召开，使“可持续发展”这一重要思想在世界范围达成共识。绿色建筑渐成体系，并在不少国家实践推广，成为世界建筑发展的方向。n绿色建筑技术集成体系是反映绿色建筑发展的综合性指标。目前许多欧美发达国家已在绿色建筑设计、自然通风、建筑节能与可再生能源利用、绿色环保建材、室内环境控制改善技术、资源回用技术、绿化配置技术等单项生态关键技术研究方面取得大量成果，并在此基础上，发展了较完整的适合当地特点的绿色建筑集成技术体系。n这些建筑通过精妙的总体设计，结合自然通风、自然采光、太阳能利用、地热利用、中水利用、绿色建材和智能控制等高新技术，充分展示了生态建筑的魅力和广阔的发展前景。24绿色建筑典型事例色建筑典型事例英国英国Integer生生态住宅示范房住宅示范房英国英国Nottingham税税务中心中心英国英国Nottingham大学生大学生态住宅楼住宅楼 25日本太阳能住宅日本太阳能住宅26日本太阳能住宅日本太阳能住宅27日本太阳能住宅日本太阳能住宅28上海生态建筑示范楼29上海生态建筑示范楼30采光材料采光材料举例例nPC板介绍n双层幕墙介绍n遮阳板介绍采光材料举例一、PC采光板nPC板是以聚碳酸酯为主要成分，采用共挤压技术CO-EXTRUSION而成的一种高品质板材。由于其表面覆盖了一层高浓度紫外线吸收剂，除具抗紫外线的特性外并可保持长久耐候，永不褪色。PC板连接可用专用正成企业胶水连接，有效地防漏。nPC板的特性n1、耐冲击性耐力板的冲击力最大可达到3kg/cm，比重为1.34g/cm³，是普通玻璃的200倍，比压克力板强8倍，几乎没有断裂的危险性。n2、透明性采光极佳，透光率高达7589%，而其透明度可与玻璃相媲美。n3、耐候性表面UV剂（抗紫外线）具有吸收紫外线，并转化为可见光，户外可保证十年不褪色。n4、耐燃性耐力板本身不自燃并具有的自熄性。n5、耐热性、耐寒性在零下30到130的测试范围内，不会引起变形等品质变化。32 33双层幕墙n双层幕墙又称热通道幕墙、呼吸式幕墙、通风式幕墙、节能幕墙等。由内外两层立面构造组成，形成一个室内外之间的空气缓冲层。外层可由明框、隐框或点支式幕墙构成。内层可由明框、隐框幕墙、或具有开启扇和检修通道的门窗组成。也可以在一个独立支承结构的两侧设置玻璃面层，形成空间距离较小的双层立面构造。n内外幕墙之间形成一个相对封闭的空间。其下部有进风口，上部有排风口，可控制空气在其间流动状态。设有可控制的进风口、排风口、遮阳板和百叶等。34遮阳板n建筑遮阳的目的在于阻断直射阳光透过玻璃进入室内，防止阳光过分照射和加热建筑围护结构，防止直射阳光造成强烈眩光。遮阳技术可能是节约能源最有潜力和最为方便的构造手段。n良好的遮阳设计有利于节能，遮阳构件多种多样，对于侧窗部分来说有平板遮阳、水平遮阳、垂直遮阳和格栅式遮阳等。对于屋顶天窗和玻璃顶来说，布幔和格栅能够充分发挥遮阳作用。35 谢谢观赏36