2010年建筑師考試:生態(tài)節(jié)能技術(shù)和新能源在建筑設(shè)計上的實際應(yīng)用

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生態(tài)節(jié)能技術(shù)和新能源在建筑設(shè)計上的實際應(yīng)用:
    在設(shè)計中采用生態(tài)節(jié)能技術(shù)的實例很多,像張家港生態(tài)農(nóng)宅設(shè)計、清華大學(xué)建筑設(shè)計中心大樓設(shè)計、濟(jì)南高等交通??茖W(xué)校圖書館等。在北京工業(yè)大學(xué)高技術(shù)能源實驗樓的設(shè)計中就采用了多項節(jié)能和新能源利用技術(shù)。根據(jù)校園總體規(guī)劃,高技術(shù)能源實驗樓擬建在北京工業(yè)大學(xué)校園北區(qū)的東南角,南面正對校園東西中軸路“北工大南路”,北面是北京工業(yè)大學(xué)科技實驗區(qū),西面是學(xué)校運(yùn)動場,地理位置十分重要。建設(shè)場地呈長方形,東西長約85米,南北寬約35米,總用地面積約4000平方米,擬建建筑面積5000平方米。根據(jù)基地特點,整幢建筑采用“一”字型布局,主入口朝南面對中軸路,將內(nèi)燃機(jī)實驗室的實驗車輛入口及次要入口布置在北面,這種形式既方便了對外聯(lián)系,又避免了互相的干擾。將建筑整體向北退后紅線10米,留出主入口前廣場和室外停車場,并布置綠化和地面鋪裝,從而形成良好的室外空間環(huán)境。另外建筑物耗熱量指標(biāo)隨著體形系數(shù)的增長而增長。實驗樓簡單規(guī)整的建筑型體由于外表面積較少,體形系數(shù)較小,所以能夠有效地減少建筑能耗,對于實現(xiàn)建筑的節(jié)能要求非常有利。
    節(jié)約建筑能耗最重要的措施是合理改善外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,高效保溫的墻體節(jié)能效果顯著。實驗樓采用250mm厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為外圍護(hù)墻,這種材料是利用火力發(fā)電廠排放的粉煤灰作為主要原料,采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及裝備生產(chǎn)的新型墻體材料,這種材料可以有效地減少建筑垃圾,利于環(huán)保和減少資源浪費(fèi),是一種真正的綠色建材產(chǎn)品。在已經(jīng)滿足保溫節(jié)能要求的情況下,又增加了一層30mm厚的有機(jī)硅保溫砂漿,從而減少了外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。太陽能是我們可利用的最清潔、最豐富的能源,在實驗樓屋頂安裝了太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),可以將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,利用蓄電池組貯存太陽能電池受光照所發(fā)出的電能,并可以隨時向用電設(shè)備供電,從而滿足樓內(nèi)的動力和照明系統(tǒng)的用電需求。太陽能電池發(fā)電技術(shù)具有許多優(yōu)點,如安全可靠,無污染,不消耗常規(guī)燃料,不受地域限制,維修簡便,適合在建筑物上安裝等特點,因此它是當(dāng)今世界上有發(fā)展前途的新能源利用技術(shù)。實驗樓內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)全面采用了地源熱泵技術(shù),它利用地表淺層中蓄存的能量,室外空氣溫度波動很大,但地表面幾米以下的地溫全年相對恒定的特點(地球表面溫度通常保持在15℃左右),在夏季將室內(nèi)多余的熱量不斷地排出而為大地所吸收,使建筑物室內(nèi)保持適當(dāng)?shù)臏貪穸?。這項技術(shù)具有低能耗、對環(huán)境影響小、維護(hù)費(fèi)用較低以及設(shè)計靈活等突出特點,是一種高效、環(huán)保的能源利用系統(tǒng)。北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院在這項技術(shù)的研究上具有水平。通過此次設(shè)計,不僅使學(xué)院的科研成果在具體工程中得到了應(yīng)用,而且還避免了懸掛空調(diào)室外機(jī)對建筑立面的破壞。將光導(dǎo)纖維技術(shù)用于室內(nèi)照明,在屋頂架設(shè)了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)等多項節(jié)能環(huán)保措施的應(yīng)用,使高技術(shù)能源實驗樓成為名副其實的綠色能源示范工程。