绿色建筑概论 山东建筑大学建筑城规学院 建筑技术教研室.

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1 绿色建筑概论 山东建筑大学建筑城规学院 建筑技术教研室

2 绪论 绿色建筑的概念 一 二 设计原则与设计方法 三 研究内容与相关学科 四 绿色建筑的缘起与发展

3 一、绿色建筑的概念 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) ,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。 绿色建筑的特征： 节能、节水、节地、节材和室内环境保护 绿色建筑 其他概念

4 节能建筑是指遵循气候和节能的基本设计方法，通过提高围护结构保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，实现降低能耗、改善室内热环境的建筑。
一、绿色建筑的概念 绿色建筑 节能建筑是指遵循气候和节能的基本设计方法，通过提高围护结构保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，实现降低能耗、改善室内热环境的建筑。 《居住建筑节能设计标准》 《公共建筑节能设计标准》 其他概念

5 一、绿色建筑的概念 绿色建筑 　可持续建筑是指在可持续发展理论和原则的指导下进行设计和建造的建筑。不仅关注 “环境—生态—资源”，也强调“社会—经济—自然”的可持续发展，涉及了社会、经济、技术、人文等方面，内涵和外延更深刻、丰富、宽广 其他概念

6 二、绿色建筑的设计原则与方法 设计原则： 1、资源利用3R原则： 1）减量：减少资源消耗与排放 2）重用：再利用 3）循环：可再生资源的利用
设计方法

7 二、绿色建筑的设计原则与方法 设计原则： 2、环境友好原则： 1）室内环境品质：满足功能要求，创造安全、健康、舒适的室内环境
2）室外环境品质：营造健康、安全的环境空间 3）周围环境影响：减少环境污染 设计原则 设计方法

8 二、绿色建筑的设计原则与方法 设计原则： 3、地域性原则： 1）尊重传统文化和乡土经验 2）注意与地域自然环境的结合 3） 当地材料的使用
设计方法

9 二、绿色建筑的设计原则与方法 集成设计 设计方法与过程： 环境 建筑 能源 规划 结构 经济 管理
1、“集成设计”的过程：不同学科的专家合作设计 设计原则 设计方法 环境 建筑 能源 规划 集成设计 结构 经济 管理

10 二、绿色建筑的设计原则与方法 设计原则 设计方法与过程： 2、生命周期设计：关注建筑的全生命周期 设计 施工 使用 拆除 设计方法

11 二、绿色建筑的设计原则与方法 设计方法与过程： 3、参与式设计：鼓励建筑的管理者、使用者、投资者及相关利益团体、周边邻里单位参与设计

12 三、研究内容与相关学科 相关学科： 绿色建筑设计 建筑文化与历史 建筑构造 建筑物理 环境学 心理学 建筑评价 运营管理 建筑设计与分析
计算机辅助设计

13 四、绿色建筑的缘起与发展 传统建筑朴素的绿色观念： 朴素观念 结合气候与改善室内热环境 理论引导 社会要求 实践发展

14 四、绿色建筑的缘起与发展 传统建筑朴素的绿色观念： 朴素观念 充分利用地方及自然材料 理论引导 社会要求 实践发展

15 四、绿色建筑的缘起与发展 现代建筑朴素的绿色观念： 朴素观念 与周边环境的协调与结合 理论引导 社会要求 实践发展

16 四、绿色建筑的缘起与发展 生态建筑理念的引导： 1999年UIA大会提出建筑设计的三个趋势： 地域文化与建筑设计 生态环境与建筑设计
朴素观念 理论引导 1999年UIA大会提出建筑设计的三个趋势： 地域文化与建筑设计 生态环境与建筑设计 新技术与建筑设计 社会要求 实践发展

17 四、绿色建筑的缘起与发展 我国绿色建筑发展阶段 浅绿阶段（2004年—2008年） 深绿阶段（2008年始至今后数年）
泛绿阶段（2011年起） 我国绿色建筑发展阶段 此阶段的绿色建筑以试点为主，有技术堆砌现象，增量成本较高，部分带有试点性质的绿色建筑增量成本达到 元/m2。在这一阶段，由于各个地区的经济发展不平衡，沿海地区绿色建筑数量多。到2008年末，中国仅有的10个绿色建筑分布在江苏、上海、浙江、广东、湖北以及北京，东西部地区发展不均衡。同时由于此时国内绿色建筑评价体系尚未普及，而LEED评价体系已经比较成熟，因此LEED评价体系应用较多，截止2008年底，国内有10个绿标项目，23个LEED项目。

18 四、绿色建筑的缘起与发展 我国绿色建筑发展阶段 浅绿阶段（2004年—2008年） 深绿阶段（2008年始至今后数年）
泛绿阶段（2011年起） 我国绿色建筑发展阶段 此阶段绿色理念已经开始深入设计过程，因地制宜的原则得到广泛的应用，并且开始注重运行实效。 1、在深绿阶段前期，因地制宜原则得到广泛的应用，相关人员开始注重对技术的适用性进行分析，并引入传统的建筑节能理念。如重庆市节能示范中心，结合重庆地区吊脚楼建筑风格的典范，充分展现了因地制宜的特点。 2、部分绿色建筑是将旧厂房改建为绿色办公建筑。如招商地产南海意库、苏州市建筑设计院办公楼改造。通过充分利用既有建筑，结合当地气候特点进行改造，展现从“制造”到“智造”的理念升级，成为地区节能示范项目。 3、在普通建筑中构建生态技术体系。如世博沪上生态家项目，通过整合里弄、山墙、老虎窗、石库门等上海地域传统元素，针对江南气候特征，结合上海气候，打造高密度城市住宅生态示范。

19 四、绿色建筑的缘起与发展 我国绿色建筑发展阶段 浅绿阶段（2004年—2008年） 深绿阶段（2008年始至今后数年）
泛绿阶段（2011年起） 我国绿色建筑发展阶段 4、设计标识多，全过程标识少。截止2011年2月，全国总计140个绿色建筑（含公示），其中129个为设计标识，11个位全过程的运营标识。其中绿色建筑开始增加多重认证。2010年起，全国绿色建筑增长极快，中、西部地区开始迅速增长。 5、技术体系相似度高，被动技术少。这一阶段的绿色建筑缺乏特点，除少量优秀项目外相似度极高，并且主动节能技术使用较多，被动节能技术采用较少。 6、绿色建筑增量成本不断下降。在深绿阶段，随着绿色建筑评价体系以及技术体系应用的不断成熟，建造绿色建筑增量成本呈下降趋势，太阳能光伏、地源热泵等设备价格开始逐步下降，太阳能热水系统开始广泛强制使用，减少了技术过度运用。    7、绿色建筑种类不断增多。绿色建筑涉及的建筑种类从早期的住宅和办公楼拓展至医院、商业超高层建筑、科技馆、酒店、学校、公园等多种类型。

20 四、绿色建筑的缘起与发展 我国绿色建筑发展阶段 浅绿阶段（2004年—2008年） 深绿阶段（2008年始至今后数年）
泛绿阶段（2011年起） 我国绿色建筑发展阶段 绿色建筑从单体建筑向城市发展，开始以全寿命周期评价绿色建筑，社会普遍接受绿色理念。 1、生态（低碳）城市推动绿色建筑发展。目前提出建设生态城市目标的城市数量已经超过200个，生态城市的建设也在一定程度上强制推动了绿色建筑的发展。 2、绿色标准体系不断细化。对不同类型的功能建筑，绿色建筑评价准则将进行针对性的变更。绿色工业建筑、绿色学校建筑和绿色办公建筑评价标准已在编制中，将于近期出台；绿色医院建筑、绿色商场建筑评价标准和绿色建筑评价标准修订工作、绿色超高层建筑的体系研究已经启动。 3、房地产行业全面启动绿色建筑。万科集团计划2011年完成220万方绿色建筑三星级项目，2020年全面达到绿色建筑三星级；绿地集团准备2011年实现80%以上新开发项目达到65%节能标准或绿色建筑星级认证；招商地产、朗诗地产和万达地产要求2011年所有新建建筑全部实现绿色建筑星级认证。

21 四、绿色建筑的缘起与发展 发展趋势： （一）保障性住宅绿色技术体系得到重视 （二）运行实效及碳排放计量 （三）绿色建筑将逐渐成为基本要求
（四）超高层建筑的绿色和低碳研究逐步开展 （五）发展适合国情的低能耗高舒适住宅

22 室外环境分析与设计 气候要素 一 城市气候 二 三 选址与室外环境设计 绿化设计 四

23 一、气候要素 建筑物所在地的气候条件，会通过围护结构，直接影响室内的环境，为得到良好的室内气候条件以满足人们生活和生产的需要，必须了解当地各主要气候要素的变化规律及其特征。 一个地区的气候是在许多因素综合作用下形成的。对建筑密切有关的气候要素有：太阳辐射、气温、湿度、风、降水等等。

24 自然的微气候 空气温度 有效天空温度 空气湿度 风 降水

25 二、城市气候 小区风场 城市热岛 建筑布局与日照

26 建筑热工设计分区 严寒地区 严寒地区 寒冷地区 严寒地区 寒冷地区 夏热冬冷区 寒冷地区 温和地区 夏热冬暖区

27 三、选址与室外环境设计 ——热环境 ——声环境 ——光环境 选择或改善

28 四、绿化设计 1、总体规划 2、室外微环境改善 3、建筑立体绿化

29 种植隔热屋面 种植隔热的原理是：在平屋顶上种植植物，借助载培介质隔热及植物吸收阳光进行光合作用和遮挡阳光的双重功效来达到降温隔热的目的。
     种植隔热的原理是：在平屋顶上种植植物，借助载培介质隔热及植物吸收阳光进行光合作用和遮挡阳光的双重功效来达到降温隔热的目的。 顶层房间可降低2℃ 。

30 北京2008奥运会中国石油奥林匹克展示厅

31 室内环境及其控制技术 室内声环境 一 室内光环境 二 三 室内热湿环境 室内空气品质 四

32 一、室内声环境 创造良好的满足要求的声环境 保证居住者的健康 提高劳动生产率 保证工艺过程要求 录音棚、演播室 高保真音乐厅

33 住宅、学校、医院、旅馆等民用建筑室内噪声允许标准
住宅室内允许噪声级 房间名称 允许噪声级(A声级，dB) 一级 二级 三级 卧室、书房（或卧室兼起居室） ≤40 ≤45 ≤50 起居室 学校建筑室内允许噪声级 房间名称 允许噪声级(A声级，dB) 一级 二级 三级 有特殊安静要求的房间 ≤40 － 一般教室 ≤50 无特殊安静要求的房间 ≤55

34 住宅、学校、医院、旅馆等民用建筑室内噪声允许标准
医院建筑室内允许噪声级 房间名称 允许噪声级(A声级，dB) 一级 二级 三级 病房、医护人员休息室 ≤40 ≤45 ≤50 门诊室 ≤55 ≤60 手术室 听力测听室 ≤25 ≤30 旅馆建筑室内允许噪声级 房间名称 允许噪声级(dB) 特级 一级 二级 三级 客房 ≤35 ≤40 ≤45 ≤55 会议室 ≤50 多用途大厅 － 办公室 餐厅、宴会厅 ≤60

35 《民用建筑隔声设计规范》（GBJ118—88）规定隔声减噪设计标准等级一般分为三个等级。一级最高。对于住宅建筑规定空气声与撞击声隔声标准。
空气声隔声标准 围护结构部位 计权隔声量（dBA） 一级 二级 三级 分户墙及楼板 大于等于50 大于等于45 大于等于40 撞击声隔声标准 楼板部位 计权隔声量（dBA） 一级 二级 三级 分户层间楼板 小于等于65 小于等于75

36 噪声控制措施 远离噪声源 降低噪声源噪声 传播途径降低噪声 掩蔽 — 建筑设计的方法 噪声源的控制、减振 吸声、隔声、消声、隔振
主动加入掩蔽噪声

37 二、室内光环境 光环境控制的意义 减少视觉疲劳，保证视觉健康和身心健康 提高劳动生产率 降低能耗 人工照明能耗 空调能耗

38 眩光 当视野内出现高亮度的光时, 使眼睛不能完全发挥机能，这种现象成为眩光。 在眩光下，瞳孔会缩小，以提高视野的适应亮度，也就降低了眼睛的视觉敏感度。 视力降低眩光：如白天眼睛正视太阳，太阳光直射工作面、夜间眼睛正视迎面而来的汽车灯光。 不舒适眩光：一个很大的高亮度光源在接近视线的高度上，虽不会降低视力，但会引起视觉上的不舒适。如看阳光下的积雪等。

39 眩光产生的原因 不恰当的自然采光口，不合理的光亮度，不恰当的强光方向，都会在室内造成眩光现象。 可能产生眩光的地方
玻璃办公桌面 局部照明的展板 不恰当的工作面照明 黄种人眼睛的黑色素较白种人的多，对眩光的忍受力比白种人强。白种人比黄种人的耐暗程度强。

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41 天然采光 天然采光特点 视觉效果好，不易导致视觉疲劳 健康，连续的单峰值光谱满足人的心理和生理需要 难度大，受光气候条件和建筑设计制约
节能：104 lm /W 视觉效果好，不易导致视觉疲劳 健康，连续的单峰值光谱满足人的心理和生理需要 难度大，受光气候条件和建筑设计制约 采光与遮阳有矛盾

42 天然采光控制：节能舒适 仅靠门窗天然采光的局限 控制天然采光的方法 天然采光受建筑设计制约 过强的光照导致不舒适 百页控制 光电玻璃控制
反射镜控制 天然采光与人工照明联合控制

43 三、室内热湿环境 建筑热湿环境是如何形成的? 是建筑环境中最重要的内容 主要成因是外扰和内扰的影响和建筑本身的热工性能
外扰：室外气候参数，邻室的空气温湿度 内扰：室内设备、照明、人员等室内 热湿源

44 四、室内空气品质 室内环境是人们生活和工作中最重要的环境。良好的室内环境应是一个能为大多数室内成员认可的舒适的热湿环境、光环境、声环境，同时也能够为室内人员提供新鲜宜人、激发活力并对健康无负面影响的高品质空气，以满足人体和健康的需要。

45 建筑节能设计与技术——围护结构 墙体保温 一 玻璃幕墙 二 三 节能门窗 遮阳设计 四

46 一、墙体保温 在我国20世纪90年代初开始实施了外墙内保温技术，已有了较长一段时间，其造价低，施工方便，技术相对成熟，但存在不少缺点，
减少了住户的使用面积； “热桥”问题不易解决； 易出现结现象，保温隔热效果差； 容易出现内保温面层的开裂； 影响住户的二次装修； 装修过程中对保温层的破坏大，产生新一轮的建筑垃圾； 夹芯保温 ：造价低，抗震性能差 外墙外保温体系是将憎水性、低收缩率的保温材料通过粘结或锚固牢固地置于建筑物墙体外侧，并在其外侧施工装饰层的方法。

47 夹心保温施工

48 挤塑板外保温施工

49 高性能混凝土 复合自保温砌块 酚醛树脂

50 二、玻璃幕墙 玻璃幕墙建筑是能量漏洞，冬天大量热能通过玻璃而流失，夏季则使室内温度过热，使用大量空调设备,增加建筑能耗。而镜面反射玻璃虽然在建筑节能上有所改观，然而却对周围建筑造成较严重的光污染。 目前国内外用作幕墙的玻璃主要有镀膜玻璃，低辐射(low-e) 玻璃，中空玻璃，夹层玻璃，钢化玻璃，防火玻璃和太阳能控制玻璃等。

51 双层外墙：采用双外墙壁，即在建筑的玻璃外墙外侧的一定距离上，加一层玻璃，称为第二层外墙，它改善了外墙的条件：热缓冲；挡风雨、遮阳设施及开口设置；隔音；空气流动；设备安装空间和安全问题等。双层外墙玻璃的外层玻璃既是防御风雨的保护层，还是玻璃立面的热缓冲，同时还形成内外空气流通的过度区。

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53 三、节能门窗 控制窗墙面积比 窗墙面积比=窗户洞口面积/外墙表面积

54 提高气密性，减少冷风渗透 我国的有关标准规定，在窗两侧空气压差为10Pa的条件下，单位时间内每米缝长的空气渗透量的允许标准如下 在低层和多层建筑中应不大于4.0 m3/(m·h) 在中、高层建筑中应不大于2.5 m3/(m·h) 如果窗本身的气密性达不到上述要求，则应采取密封措施。

55 提高窗户的保温能力 改善窗框保温性能 改善窗玻璃部分保温能力 将实腹型材改为空心型材，内部形成封闭空气层 开发塑料构件
用保温砂浆、泡沫塑料等填充密封窗框与墙之间的缝隙 改善窗玻璃部分保温能力 增加窗扇层数，形成的空气层加大了窗的热阻 安装双层玻璃，空气层厚度以2~3cm为最好； 采用普通双层窗时，内层应尽可能做的严密一些，而外层的窗扇与窗框之间，则不宜过分严密。

56 透明中空玻璃 与单片玻璃相比，此种玻璃的传热系数U明显降低，通过温差传热而损失的热能至少降低了约40％，明显改善了对冬季暖气的阻挡效果。由于这种玻璃的表面没有镀膜，它的遮阳系数Sc改善不大。 透明中空玻璃适用于以暖气能耗为主的北方寒冷地区民宅，不适用中央暖通系统的公建中。在南方地区使用此种玻璃不是最好的选择，因为在这类地区全年能耗中，温差能耗只占15％的份额，另外85％的能耗来自太阳辐射传热，而透明中空玻璃不能限制这部分传热。

57 着色中空玻璃 着色中空玻璃将着色玻璃的隔热性和中空玻璃保温性结合起来，它的隔热性能优于透明中空玻璃和单片玻璃，但保温性能与中空玻璃相差不大。这种玻璃节能性虽然不是最好的，但考虑到价格比较合适，所以还是比较适合民宅使用的。

58 单片热反射镀膜玻璃 热反射镀膜玻璃的作用是限制太阳热辐射直接进入室内，它除有亮丽的外观装饰效果外，可明显降低冷气设备的运行费用。在夏季的白天和光照强的地区，热反射玻璃的隔热性能十分明显，可有效的限制进入室内的热能。尤其在建筑物西立面，它可极大的削弱西晒阳光的强度，使人在太阳光的照射下不会明显热感。 适用于夏热冬暖地区和夏热冬冷地区，北方极寒冷地区使用这种玻璃的唯一理由是其具有装饰性。热反射镀膜玻璃的隔热性和保温性均优于着色玻璃。 这种玻璃的缺点是限制阳光热辐射的同时，也限制了进入室内的可见光，这会影响到室内的自然采光。

59 热反射中空玻璃 热反射镀膜中空玻璃集镀膜玻璃和中空玻璃的优点于一身，即不但对太阳辐射有所控制，同时也更有效的控制了温差传热损失。它的综合节能效果优于着色中空玻璃15％以上，应当说这种玻璃是一种较为合理的配置，几乎适用于我国大部分地区。但是这种玻璃在极寒冷地区利用的时候会限制一部分有利于室内采暖的阳光。它的综合节能效果和LOW-E玻璃比较起来还是有一点差距的。

60 LOW-E中空玻璃 LOW-E玻璃的膜层首先是反射远红外热辐射、有效降低玻璃的传热系数U值，其次是反射太阳中的热辐射，有选择的降低遮阳系数。LOW-E中空玻璃则具有更低的传热系数U值，更大的遮阳系数Sc，因此其功能已经覆盖了热反射镀膜玻璃。 与热反射镀膜玻璃相比，LOW-E玻璃能够阻挡同样数量的太阳热能而不过多限制可见光的进入，换句话说，太阳光经LOW-E玻璃后就成了“冷光源”，对建筑物采光是非常有利的。 使用中应注意在不同地区应选择不同的LOW-E玻璃品种以达到最佳效果。

61 四、遮阳设计 一般房屋建筑，当室内气温在29℃以上； 太阳辐射强度大于240kcal/㎡·h； 阳光照射室内时间超过1h；
照射深度超过0.5m时，应采取遮阳措施。 标准较高的建筑只要具备前两条即应考虑设置遮阳。

62 遮阳形式 水平遮阳 能遮挡高度角较大的、从窗口上方射来的阳光。适用于南向窗口和北回归线以南的低纬度地区的北向窗口。 垂直遮阳
能够遮挡高度角较小的、从窗口两侧斜射来的阳光。适用于东西向、东北向、西北向和北向的窗口。

63 五国使馆是五栋建筑，围着共同的广场而建，也显示了这北欧五国的唇齿相依又互不干扰的关系。外部的蓝绿色铜制百页遮阳板，可自动调节开启角度，建筑采用了不少的玻璃，让外人对使馆的内部一览无遗。

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65 格栅式遮阳 格栅式遮阳兼有水平遮阳和垂直遮阳的优点，对于各种朝向和高度角的阳光都比较有效。 百叶、布幔和帘式遮阳 能够最有效的遮挡整个窗户部分的阳光，为了兼顾采光和通风，这种遮阳板往往需要移动和开启，进行适当的调节。

66 竖向金属格栅遮阳

67 清华大学学生公寓

68 轻巧的铝膜遮阳板

69 与水平成60°角的遮阳板

70 最简单的遮阳方式——遮阳篷

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72 绿物遮阳 一种天然的 遮阳手段，树木或攀 援植物可以用来遮挡 阳光，形成阴影，降 低墙体表面的温度， 由此可见，植物遮阳 对于防止太阳辐射、 影响室内热环境有着 举足轻重的作用。

73 建筑节能设计与技术 ——新能源的利用 太阳能 一 地源热泵 二 三 风能

74 一、太阳能的应用 我国太阳能资源非常丰富,大多数地区年平均日辐射量能达到
4kw.h/㎡以上，西藏日辐射量最高达7kw.h/㎡，年日照时数大于 2000h，与同纬度的其他国家相比优越的多。

75 （一）太阳能建筑设计概述 太阳能建筑的起源与发展
我们的祖先很早就懂得充分利用太阳能。无论庙宇、宫殿．还是官邸、民宅，都尽可能坐北朝南布置，以增加采光和得热。 这些传统建筑可以说是最原始、最朴素的太阳房。

76 发展阶段 太阳能建筑的发 展大体可分力三 个阶段： 第一阶段：被动 式太阳房，它是 一种完全通过建 筑朝向和周围环 境的合理布置利 用太阳热能的建 筑。 北京大兴县义和庄太阳能样板房

77 第二阶段： 主动式太阳房，它是一种以太阳集热器、管道、风机或泵，散热器及贮热装置组成的太阳能采暖或制冷的建筑。 主动式太阳房——日本太阳能咖啡屋

78 第三阶段： “零能房屋” 近几年来在发达国家已有相当发展水平的“零能房屋”，即完全由太阳能光电转换装置提供建筑物所需要的全部能源消耗，许多国家（如美国、德国）都制定了21世纪太阳能在国家能源消耗中所占比例应超过20%，对“零能房屋”的发展起到了巨大的推进作用。

79 （二）规划设计要求 一、设计原则 1、冬季争取日照
从建筑基地的选择到建筑群体布局、日照间距、朝向以及地形的利用等方面，都应遵循争取冬季最大日照的原则，为建筑利用太阳能采暖提供条件，同时也有利于其他太阳能技术的使用。 2、改善夏季微气候 通过对建筑周边自然环境的改造，尤其是充分利用天然植被和水资源，结合人工植被，有效改善建筑周边的微气候，加强夏季通风和遮阳，为建筑提供较为舒适的夏季环境。 3、减少建筑冷热负荷 结合当地气候条件和季风风向，合理进行基地选择和建筑布局，在建筑周边形成良好的风环境，既能为建筑遮挡凛冽的冬季季风，在夏季能充分利用自然通风降低建筑内外表面温度。

80 二、设计要点 1、合理的基地选择与场地规划 1）建筑物不宜布置在山谷、洼地、 沟底等凹形场地中，基地中的沟槽应处理得当。
低洼处宜形成霜洞效应 1、合理的基地选择与场地规划 1）建筑物不宜布置在山谷、洼地、 沟底等凹形场地中，基地中的沟槽应处理得当。 2）建筑组团相对位置合理布局，取得良好日照，利用建筑阴影达到夏季遮阳的目的。 （a）错落布置，利用山墙间隙增加日照时间 （b）板式、点式建筑结合布置，改善日照效果 （c）L形平面不同布置方式的日照效果比较

81 朝向的选择应能充分考虑到冬季利用太阳能采暖并有效防止冷风侵袭，夏季利用阴影和空气流动降低建筑物表面和室内温度。
2、确定建筑物的朝向 朝向的选择应能充分考虑到冬季利用太阳能采暖并有效防止冷风侵袭，夏季利用阴影和空气流动降低建筑物表面和室内温度。 不同方向的太阳辐射量

82 日照间距是指前后两排建筑之间，为保证后排建筑在规定的时日获得所需日照量而保持
集热面底边在首层室内地面标高 3、日照间距设计合理 日照间距是指前后两排建筑之间，为保证后排建筑在规定的时日获得所需日照量而保持 的一定建筑间距。 集热面底边在首层室内地面标高以上 集热面底边在首层室内地面标高以下

83 4、设置防风屏障， 减少热能损失 1）建筑物布局紧凑，建筑间距控制在1：2 的范围内，使后排建筑避开寒风侵袭。 2）组团中将较高建筑背向冬季寒风，减少 冷风对低矮建筑和庭院的侵袭。

84 5、利用自然环境 调节微气候 改造和利用现有地形及自然条件，能够调节场地中的微气候。提高绿化率减少硬地面积，利用落叶乔木和合理的水环境，都能够改变 建筑的外部热环境。

85 （三）建筑设计要求 一、设计原则 1、合理的建筑平面设计 在平面设计时要考虑到建筑的采暖、降温、采光等多方面的要求。 2、适宜的建筑体型设计
建筑平面形状越凹凸，形体越复杂，建筑外表面积越大，能耗损失越多。 3、热工性能良好的围护结构设计 加强建筑的保温隔热，这是现代建筑充分利用太阳能的前提条件，同时也有利于创造舒适健康的室内热环境。

86 二、设计要点 1、合理的门窗设计 1）增加窗户的气密性 2）减少传热量 3）设置遮阳构件 4）控制各立面的窗墙面积
多种门斗的形式 1、合理的门窗设计 1）增加窗户的气密性 2）减少传热量 3）设置遮阳构件 4）控制各立面的窗墙面积 比，确定门窗的最佳位置、尺寸和形式 5）在建筑的主要出入口设置门斗

87 2、外墙外保温隔热 设计 1）保护主体结构，延长使用寿命 2）适用范围广，技术含量高 3）保温效果明显 4）有利于室温保持稳定 5）墙体潮湿情况得到改善 6）增加房屋使用面积

88 3、屋面保温隔热设计 屋面保温层不宜选择松散密度较大、导热系数较高的保温材料，也不宜选择吸水率大的 材料。

89 4、活动保温装置 南向设有太阳能集热构件，当受到阳光照射时是得热构件，当无阳光照射时是失热构件，因此，在集热构件上架设活动保温装置，其是在夜晚使用可有效降低室内热损失。

90 5、利用日照环境，进行构造设计 向阳部分，结合建筑造型利用垂直绿化遮阳； 背阴部分，则应该有效降低能耗，改善环境。 建筑内部，应设置风口，加强热压通风或风压通风，实现夏季降温。

91 （四）太阳能建筑采暖设计 太阳能采暖技术分类 被动式太阳能采暖——无需利用机械方式获取太阳能 主动式太阳能采暖——需要利用机械方式获取太阳能

92 被动式采暖系统 一、被动式太阳房的采暖原理 1、原理 建筑朝向和周围环境的合理分布 内部空间和外部形体的巧妙处理
建筑材料和结构构造的恰当选择 在冬季能集取、保持、储存、分布太阳热能，从而解决建筑物的采 暖问题。 2、设计原则 有效的绝热外壳 足够大的集热表面 尽可能多的蓄热体 房间平面合理布置

93 二、被动式太阳房的分类 直接受益式 蓄热屋顶池式 集热蓄热墙式 对流环路式 附加阳光间式 1、按照传热过程
直接受益式——阳光直接进入采暖房间 间接受益式——阳光首先照射在集热部件上 2、按照集热形式 直接受益式 蓄热屋顶池式 集热蓄热墙式 对流环路式 附加阳光间式

94 三、被动式采暖基本集热方式的类型及特点 在直接受益式被动太阳 能系统中，直接受益窗 面积应该控制在总建筑 面积7%-12%。要注意防
1、直接受益式 阳光透过南窗入射转化 为热量，直接加热室内。 在直接受益式被动太阳 能系统中，直接受益窗 面积应该控制在总建筑 面积7%-12%。要注意防 止漫无目的的扩大窗户 面积。

95 2、集热蓄热墙式 涂层，其顶部和底部分别开有通风孔，并设有可开启活门。透过透 明盖板的阳光照射在集热墙上，墙体吸收太阳辐射热。
阳光透过玻璃盖层照射在集热墙上，墙外表面涂有吸收率高的 涂层，其顶部和底部分别开有通风孔，并设有可开启活门。透过透 明盖板的阳光照射在集热墙上，墙体吸收太阳辐射热。 热量通过三种途径： 通过透明盖层向外损失 加热夹层内的空气，通过通风口而形成自然对流，将热空气送进室内 通过集热蓄热墙体向室内辐射热量，同时加热墙内表面空气，通过对流使室内升温

96 夜间，热量通过设有通风口的 集热蓄热墙体排出室外。要注 意冷空气倒灌。 白天，在设有通风口的集热蓄 热墙体上，热量可以通过自然
空气对流进入到临近的房间中。 夜间，热量通过设有通风口的 集热蓄热墙体排出室外。要注 意冷空气倒灌。

97 3、附加阳光间式 房屋南部直接获取太阳辐射 热，在提供采暖和部分生活 空间。 阳光穿透南向玻璃后转 换为热量被室内表面吸收，
也称“太阳房”设置在 房屋南部直接获取太阳辐射 热，在提供采暖和部分生活 空间。 阳光穿透南向玻璃后转 换为热量被室内表面吸收， 一部分加热阳光间，一部分 传递到室内。

98 蓄热物质放在屋顶上，通常是有吸热和储热功能的贮水塑料袋或相变材料，其上设可开闭的隔热盖板，冬夏兼顾。
4、蓄热屋顶池式 功能: 冬季采暖 夏季降温 适用: 冬季不太寒冷、夏季较热的地区。 蓄热物质放在屋顶上，通常是有吸热和储热功能的贮水塑料袋或相变材料，其上设可开闭的隔热盖板，冬夏兼顾。

99 5、对流环路式 构成: 太阳能集热器(通常为空气集热器) 蓄热物质(通常为卵石地床) 安装时，集热器位置一般要低于蓄热物质的位置，在太阳房
构成: 太阳能集热器(通常为空气集热器) 蓄热物质(通常为卵石地床) 安装时，集热器位置一般要低于蓄热物质的位置，在太阳房 南墙下方设置空气集热器，以风道与采暖房间及蓄热卵石床 相通。集热器内被加热的空气，借助于温差产生的热压直接 送入采暖房间，也可送入卵石床蓄存，在需要时向房间供热。

100 五种方式的比较 系统 优点 缺点 直接受益式 景观好，费用低，效率高，形式很灵活 有利于自然采光 适合学校、小型办公室等 易引起眩光
可能发生过热现象 温度波动大 集热蓄热墙 热舒适程度高，温度波动小,易于旧建筑改造，费用适中,大采暖负荷时效果很好 与直接受益式结合限制照度级效果很好，适合于学校、住宅、医院等 玻璃窗较少，不便观景和自然采光,阴天时效果不好 附加阳光间 作为起居空间有很强的舒适性和很好的景观性，适合居住用房、休息室、饭店等 可作温室使用 维护费用较高 对夏季降温要求很高 效率低 蓄热屋顶池式 集热和蓄热量大，且蓄热体位置合理，能获得较好的室内温度环境 较适用于东继续采暖，夏季需降温的湿热地区，可大大提高设施的利用率 构造复杂 造价很高 对流环路式 集热和蓄热量大，且蓄热体位置合理，能获得较好的室内温度环境。 适用于有一定高差的南向坡地 造价较高 五种方式的比较

101 四、应用实例 雷根斯堡住宅

102 主动式采暖系统 一、主动式太阳能建筑概述 利用集热器、蓄热器、管道、风机及泵等设备收集、蓄存及输配太阳能，各部分均可控制达到需要的室温。
能较好地满足生活要求，保证室内采暖和供热水的要求，甚至可以达到制冷空调的目的。 设备投资高，需要消耗辅助能源，而且所有的热水集热系统都需要有防冻措施

103 太阳能集热器的热水先送至蓄 热槽中，再经三通阀将蓄热槽 和锅炉的热水混合，然后送到 室内暖风机组给房间供热。这 种太阳房可全年供热水。除了
上述热水集热、热水供暖的主 动式太阳房外，还有热水集热、 热风供暖太阳房以及热风集热、 热风供暖太阳房。 1-太阳能集热器 2-供热管道 3-散热设备 4-贮热器 辅助热源 6-风机或泵

104 二、空气集热器式 在建筑的向阳面设置太阳能空气 集热器，用风机将空气送入建筑 物内，并与辅助热源配合。 空气的比热小，从集热器内表面
传给空气的传热系数低，所以需 要大面积的集热器，该形式热效 率较低。

105 三、集热屋面式 把集热器放在坡屋面、用混凝土地板作为蓄热体的系统。 日本OM阳光住宅体系

106 四、窗户集热板式 系统由玻璃盒子单元、百叶集热板、蓄热单元、风扇和风管等组合 而成。 窗户集热板系统示意

107 五、太阳墙采暖新风技术 太阳墙系统的组成与工作原理 由集热和气流输送两部分系统组成，房间是蓄热器。 集热系统包括垂直墙板、遮雨板和支撑框架。
气流输送系统包括风机和管道。

108 辅助热源设计 一、辅助热源的概念 由于经济和技术等方面的条件制约，太阳能建筑一般不能单纯依靠太阳能满足采暖需求，需要采用某些形式的辅助采暖系统，以满足不利气候状况下的舒适度要求。 辅助热源的选择要以最佳安装和高效运行为目的。

109 二、辅助热源的分类 燃（油）锅炉 燃煤（锅）炉 电加热系统 燃（气）锅炉 热泵系统 燃（木）锅炉 辅助热源

110 （五）太阳能光伏系统 1、光电系统的优点：简单利用太阳能产生电能，无环境污染、噪音，几乎没有物质资源的损耗。

111 2、近年来光电系统的应用实例

112 concept concept 太阳能电池： Concept Concept 单晶硅太阳电池 多晶硅太阳能电池 非结晶硅太阳能电池
薄膜晶体硅电池 Concept 太阳能电池： 多晶硅太阳能电池 Concept Concept 单晶硅太阳电池 concept concept 非结晶硅太阳能电池

113 二、地热能的应用——地源热泵 地埋管地源热泵系统
风机 盘管 地板 采暖 控制器 热泵 水泵 水平地埋管 竖直 地埋管 地埋管地源热泵系统 以大地为冷、热源，介质在大地中封闭环路中循环流动，实现与大地进行热量交换的目的，进而向建筑物供冷或供热。

114 地源热泵空调系统组成及型式 用户末端环路； 制冷剂环路； 地热换热器环路 生活热水环路。

115 地源热泵空调系统的突出优点 易维护：热泵寿命20年，换热器寿命40年，维护量小，技术要求低
冷暖兼用，可供热水，废除锅 炉房，有利环保、节省初投资 节能：节省运行费用25－50％ 分区控制，安静， 不影响建筑物外观 均衡用电负荷 易维护：热泵寿命20年，换热器寿命40年，维护量小，技术要求低

116 三、风能的应用 1、利用风压实现自然通风 2、利用热压实现自然通风 3、风压与热压相结合实现自然通风 4、利用风能发电