可持续建筑设计 Sustainable building design 苏州科技学院 建筑与城规学院 赵书杰.

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1 可持续建筑设计 Sustainable building design 苏州科技学院 建筑与城规学院 赵书杰

2 传统建筑产业的环境影响 建筑产业是典型的立足于资源和能源大量消耗的产业。这表现在: 第一,作为最终产品的建筑物,比其他任何工业产品庞大;
第二,构成建筑物的钢材、水泥等建筑材料的生产犹如一个耗能集团; 第三,建筑物在竣工后的使用期间,需要空调、照明、供热,经常需要能源维持; 第四,建筑物拆除后会产生大量的废弃物,需要能源处理。 可持续建筑产生的背景

3 资源消耗中建筑所占份额 可持续建筑产生的背景

4 建筑产生的环境负担 可持续建筑产生的背景

5 资源消耗中建筑所占份额 据统计,在所有的产业部门中,建筑业的物质输入量最为巨大,已超过整个经济系统物质输入量的40 % 可持续建筑产生的背景

6 建筑对环境资源的影响 1．侵占农田耕地 2．消耗大量环境资源，例如土地资源、木材资源、金属矿产资源等 3. 建筑生命周期形成的环境问题：
水污染与水资源危机 室内空气质量 能量消耗与全球气候升温 固体废物 可持续建筑产生的背景

7 建筑对环境资源的影响 可持续建筑产生的背景

8 建筑对环境资源的影响 可持续建筑产生的背景

9 什么是可持续建筑 What is a sustainable building

10 -Dr Gro Harlem Brundtland, ‘Our common future’, 1987
可持续发展 Development that meets the needs of the present without compromising the ability of future generations to meet their own needs. -Dr Gro Harlem Brundtland, ‘Our common future’, 1987 发展，以满足目前的需求，又不损害后代的需要。 格罗·哈莱姆·布伦特兰博士 “我们共同的未来”，1987年

11 可持续发展 1980年 ，世界自然保护组织首次提出“可持续发展”的口号，同时节能建筑体系逐渐完善，并在德、英、法、 加拿大等发达国家广泛应用。 1987年，联合国环境署发表《我们共同的未来》报告，确立了可持续发展的思想。 1992年 “联合国环境与发展大会” 使可持续发展思想得到推广，绿色建筑逐渐成为发展方向。

12 可持续建筑的渊源可以追溯到20世纪70年代的石油危机。这次危机引发了一场大规模的节约能源、提高能源利用效率和寻求替代能源的运动。
以后不久, 接拜而来的局部严峻缺水危机刺激了有意识地开发更多的水源； 室内空气质量不佳, 致病建筑综合症, 以及地下水污染等问题 迫使我们采取措施排除室内空气中的有毒成分, 重新考虑在园林和景观维护中所使用的化学制品…… 这一切都把可持续建筑推至到重要的议事日程

13 可持续建筑 可持续建筑(Sustainable Building) 是Charles Kibert 博士1993 年提出的,旨在说明在达到可持续发展的进程中建筑业的责任 可持续发展建筑的含义 指以可持续发展观规划的建筑 内容包括从建筑材料、建筑物、城市区域规模大小等，到与这些有关的功能性、经济性、社会文化和生态因素。 可持续建筑

14 可持续建筑的理念 其目的在于： 可持续建筑 就是追求降低环境负荷，与环境相融合，且有利于居住者健康。
减少能耗、节约用水、减少污染、保护环境、保护生态、保护健康、提高生产力、有益于子孙后代。 为实现可持续建筑，必须反映出不同区域的状态和重点，以及需要根据不同区域的特点建立不同的模型去执行。 可持续建筑

15 可持续建筑 可持续建筑

16 绿色建筑: 中国:绿色建筑评价标准 (GB／T50378—2006 )
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) 、保护污环境和减少染，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。 可持续建筑

17 可持续建筑的原则 The principles of sustainable construction

18 可持续建筑的设计原则 资源消耗最低原则,即资源保护原则 资源再利用最多原则,即资源再利用原则 使用再生资源原则,即资源再生原则
保护自然环境原则,即保护自然原则 创建健康无毒环境原则,即无毒原则 追求质量原则,即质量原则 可持续建筑

19 可持续建筑的定义由世界经济合作与发展组织（OECD）给出了下列四个原则和一个评定要素。
四个原则： 一是资源的应用效率原则； 二是能源的使用效率原则； 三是污染防止原则（室内空气质量、CO2的排放量）； 四是环境的和谐原则 一个评定要素。 对以上四个原则内容的研究评定，以评定结果来判定是否为可持续建筑。 可持续建筑

20 其主要内容有: 美国(1993): 可持续建筑设计指导原则 1) 重视对设计地段的地方性、地域性的理解,延续地方场所的文化脉络;
2) 增强适用技术的公众意识,结合建筑功能要求,采用简单合适的技术; 可持续建筑

21 其主要内容有: 美国(1993): 可持续建筑设计指导原则
3) 树立建筑材料蕴藏能量和循环使用的意识,在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料,避免使用高蕴能量、破坏环境、产生废物以及带有放射性的建筑材料、构件; 可持续建筑

22 其主要内容有: 美国(1993): 可持续建筑设计指导原则 4) 针对当地的气候条件,采用被动式能源策略,尽量应用可再生能源;
5) 完善建筑空间使用的灵活性,以便减少建筑体量,将建设所需的资源降至最少; 6) 减少建造过程中对环境的损害,避免破坏环境、资源浪费以及建材浪费。 可持续建筑

23 评价指标体系包括以下六大指标： 中国:绿色建筑评价标准 (GB／T50378—2006 ) 1）节地与室外环境； 2）节能与能源利用；
3）节水与水资源利用； 4）节材与材料资源利用; 5）室内环境质量； 6）运营管理（住宅建筑）、全生命周期综合性能（公共建筑）。 可持续建筑

24 中国:绿色建筑评价标准 (GB／T50378—2006 ) 可持续建筑 划分绿色建筑等级的项数要求（住宅建筑）
一般项数（共40项） 优选 项数 9项 节地与室外环境 8项 节能与能源利用 6项 节水与水资源利用 节材与材料资源利用 7项 室内环境质量 运营 管理 ★ 4 2 3 -- ★★ 5 ★★★ 6 注：根据住宅建筑所在地区、气候与建筑类型等特点，符合条件的一般项数可能会减少，表中对一般项数的要求可按比例调整。 可持续建筑

25 中国:绿色建筑评价标准 (GB／T50378—2006 ) 可持续建筑 划分绿色建筑等级的项数要求（公共建筑） 等级 一般项数（共43项）
优选 项数 (14项) 节地与室外环境 （6项） 节能与能源利用 （10项） 节水与水资源利用 节材与材料资源利用 （8项） 室内环 境质量 运营管理 (7项) ★ 3 4 5 - ★★ 6 ★★★ 8 7 10 注：根据建筑所在地区、气候与建筑类型等特点，符合条件的项数可能会减少，表中对一般项数和优选项数的要求可按比例调整。 可持续建筑

26 中国:绿色建筑评价标准 (GB／T50378—2006 ) 建筑分类 指标名称 住宅 公建 权值 节地与室外环境 0.15 0.10
节能与能源利用 0.25 节水与水资源利用 节材与材料资源利用 室内环境质量 0.20 运营管理 可持续建筑

27 可持续建筑的设计 DESIGN OF SUSTAINABLE BUILDING

28 健康建筑的设计 要素 主要内容 居住人的健康 室内空气质量 减少污染物 排除污染物 稀释室内空气 水质量 供水、排污 光、噪声、辐射
采光技术 减噪 防辐射、低辐射 可持续建筑

29 健康建筑的设计 要素 主要内容 能源效率 材料中的能耗 建筑设计的热损失 加热、冷却和通风性能 可再生能源技术 电耗和高峰能耗 节能效果
资源效率 材料 建设废料的再利用 水资源保护 可持续建筑

30 要素 主要内容 环境责任 散发物和燃烧副产物 废水和污水 现场规则 废料的处理 可承受性 可购性 建筑的可行性 适应性
健康建筑的设计 要素 主要内容 环境责任 散发物和燃烧副产物 废水和污水 现场规则 废料的处理 可承受性 可购性 建筑的可行性 适应性 可持续建筑

31 绿色建筑的设计方法： 可持续建筑

32 绿色建筑的设计方法： 可持续建筑

33 绿色建筑的设计方法： 可持续建筑

34 可持续建筑案例 可持续建筑

35 可持续建筑案例 可持续建筑

36 可持续建筑案例 可持续建筑

37 可持续建筑案例 可持续建筑

38 可持续建筑案例 可持续建筑

39 可持续建筑案例 可持续建筑

40 可持续建筑案例 可持续建筑

41 可持续建筑案例 可持续建筑

42 可持续建筑案例 可持续建筑

43 可持续建筑案例 可持续建筑

44 可持续建筑案例 可持续建筑

45 可持续建筑案例 可持续建筑

46 可持续建筑案例 可持续建筑

47 可持续建筑案例 可持续建筑

48 可持续建筑案例 可持续建筑

49 可持续建筑案例 可持续建筑

50 可持续建筑案例 可持续建筑

51 可持续建筑案例 可持续建筑

52 可持续建筑案例 可持续建筑

53 可持续建筑案例 可持续建筑

54 可持续建筑设计原理 气候 气候与建筑之间有着密切的关系 世界气候 全球气候大致划分为以下几类： —极地气候 —寒冷气候 —温和气候
—炎热干旱气候 —炎热湿润气候 可持续建筑

55 气候分类是建立在大量气象参数分析的基础上的。
可持续建筑设计原理 气候参数 气候分类是建立在大量气象参数分析的基础上的。 温度、湿度、空气流动、降水量、云量、 日照时间、太阳辐射等。 这些参数可能以不同的方式出现，如年平均值、月平均最大值、主导风向和风速等。 可持续建筑

56 气候是建筑和系统设计的一个重要因素，它对建筑能耗有很大的影响。 气候类型分为以下几类： —炎热潮湿 —炎热干燥 —温暖潮湿 —温暖干燥
可持续建筑设计原理 建筑热工设计气候分类 气候是建筑和系统设计的一个重要因素，它对建筑能耗有很大的影响。 气候类型分为以下几类： —炎热潮湿 —炎热干燥 —温暖潮湿 —温暖干燥 —温和 —凉爽 可持续建筑

57 可持续建筑设计原理 中国建筑热工设计分区 可持续建筑

58 可持续建筑设计原理 中国太阳能地理分布表 可持续建筑

59 在建筑场地范围内，人们可以改变建筑附近的环境，创造出所谓的微气候或小区域气候。
可持续建筑设计原理 微气候与建筑设计 在建筑场地范围内，人们可以改变建筑附近的环境，创造出所谓的微气候或小区域气候。 城市地形对微气候有着特有的影响。 有效的设计就是要利用当地的气候条件。 地理、地形、地表、遮蔽物、阴影和周围的建筑都可以影响建筑形式和建筑设备的选型。 可持续建筑

60 可持续建筑设计原理 气候建筑设计 为适应当地气候应注意以下设计因素： —设计恰当的建筑形式并与场地设计相结合；
—运用正确的建筑技术，比如隔热材料的恰当位置和厚度； —使室内布局设计适应气候和建筑物的朝向，以使有特殊功能的房间和空间的定位接近最合适的建筑立面。 —在内部和外部结构中，考虑材料的蓄热性，对围护结构选择并配置适当的建筑材料。 —在建筑外围护结构上选择合适的开口位置、大小和类型以有效利用太阳能。 —使设计能促进来自于建筑表面的辐射制冷。 —与住户的行为和控制装置相结合。 可持续建筑

61 现代建筑是提供不同功能（工作、生活、休闲等）的适宜的室内环境，以便使用者能全面提高他们的工作效率。
可持续建筑设计原理 舒适性 现代建筑是提供不同功能（工作、生活、休闲等）的适宜的室内环境，以便使用者能全面提高他们的工作效率。 —室内舒适环境包括： 环境（温湿度、气流）、声环境（低噪音水平以及各种干扰）和空气质量（必需的新风量、控制空气的气味与污染）。 健康舒适环境：热环境、光环境和声环境。 —人体感知： 皮肤（温度、湿度、气流、冷却效果）、眼睛（光线强弱）、耳朵（气压、噪声）和鼻子（温度、相对湿度、空气质量）。 可持续建筑

62 热舒适是一个相当复杂的概念，因为它取决于各种不同的影响参数。
可持续建筑设计原理 热舒适 热舒适是一个相当复杂的概念，因为它取决于各种不同的影响参数。 ISO7730定义为“对热环境满意的心理状态” 随着全球能源环境问题的严峻，采用低能耗达到舒适性变得越来越重要。 影响热舒适的因素 环境类： 1、气温 2、辐射温度 3、气流速度 4、湿度 个人类： 5、新陈代谢速度 6、衣着的保温情况 可持续建筑

63 空气运动能产生在不同的气温下不同的热效果：
可持续建筑设计原理 热舒适 温度和辐射（干球温度、平均辐射） 相对湿度 气流速度和紊流 空气运动能产生在不同的气温下不同的热效果： 1、在气流的温度低于皮肤温度的条件下，气流会加剧皮肤对流热交换散热；而当气流温度比皮肤温度高时，空气实际上是在是皮肤加热。 2、气流会加速蒸发，提供一个生理冷却，但在相对湿度低于30%时，效果不明显；对于相对湿度为85%的静止空气条件下，即使无限制蒸发，也不会有太明显的作用，因为对于高饱和空气，空气运动是无法增强蒸发能力的。 可持续建筑

64 可持续建筑设计原理 方案设计方法 概述 建筑设计是一个多次重复的过程，设计团队经常会重新思考设计的一些基本条件，集成化设计策略在设计的早期阶段尤为重要，一个能效设计过程应该包括： —确定用户要求 —通过设计达到最小能耗 —在设计早期阶段设定能耗目标 充分了解使用者、建筑物、建筑设备等的相互关系。 好的被动式设计可以减少建筑对设备的依赖。 只要具备条件，应充分利用一些诸如气候、人等因素尽可能在必要的时候利用自然采光、自然通风、太阳能、遮阳等方法。 可持续建筑

65 可持续建筑设计原理 建筑方案设计 建筑的场址规划、建筑尺寸以及可供使用的能源对于设计既提供选择机会，也设定了一定的限制。 可持续建筑
考虑选址 1、位置和气候 2、微气候 3、布局 4、朝向 建筑形式 1、形状 2、热反应 3、隔热 4、窗/玻璃装配 通风措施 自然采光 服务措施 1、植物和控制 2、燃料 3、计量器 可持续建筑

66 可持续建筑设计原理 建筑设计初期，通常不会有建筑和系统的详细描述，确定建筑物的进深大小、朝向、窗等都会影响日光照明、自然通风以及采暖与空调负荷，这些因素都会影响到主机及设备容量，并最终影响到建筑的性能。 采暖建筑降低能耗的方法： —围护结构保温：屋顶、墙和地板 —蓄热材料 —保温窗 —建筑气密性 —被动式太阳能利用 （建筑、房间朝向） —高效供热系统 —舒适、高效的通风设施 —热泵 制冷建筑降低能耗的方法： —适度的保温隔热 —蓄热材料 —建筑朝向与建筑形式 —遮阳系统 —自然通风与夜间通风 —自然采光以减少人工照明导 致的内部得热 —高效供冷系统 可持续建筑

67 可持续建筑设计原理 预测单位建筑面积的一次能源消耗量，与以下因素有关 可持续建筑 —建筑朝向 —使用功能及作息时间
—当地气象条件 —建筑朝向 —使用功能及作息时间 —窗户类型与面积 —照明水平 —邻近建筑或本体的某一部分的阻挡 —内部得热 —中庭 被动区域： —日光照明； —自然通风； —有效的太阳得热； —不需要的太阳得热； —热传导损失； —通风热损失。 非被动区域： —人工照明； —机械通风； —只有通风热损失。 可持续建筑

68 可持续建筑设计原理 被动设计 建筑朝向 通过合理地选择建筑朝向，可使建筑充分利用日光照明，并同时减少夏季得热及冬季热损失，这对于能效建筑设计来说极为重要，尤其是可以不用或少用空调设施。 例如，北向窗户太阳得热较少，而东西向窗户很难采用遮阳系统进行日照控制，这主要是因为太阳高度角在东西向全年大部分时间都较低，因此，大部分建筑的主轴线都为东西向。建筑的南向立面可获得充足的太阳直接辐射及太阳散射，而且也较容易控制。 可持续建筑

69 可持续建筑设计原理 被动设计 建筑形式 建筑围护结构应该被看作是一个气候调节器，而不是简单地与外界环境的隔离。建筑围护结构主要有四个功能：
—在寒冷条件下，减少通过围护结构的热损失，并充分利用太阳得热与内部得热，减少冷风渗透损失； —在炎热条件下，减少太阳得热与过热，利用窗户遮阳与蓄热材料削弱得热； —充分利用自然通风； —充分利用日光照明。 可持续建筑

70 可持续建筑设计原理 被动设计 建筑形式 在方案设计阶段，对建筑形式的简单调整就有可能对今后的能量消耗带来实质性的影响。但如果等到设计阶段后期才进行调整，要达到同样的效果可能需要更复杂、更多资金的手段。建筑形式影响能效主要通过： —体形； —通风策略 —热反应； —日光照明策略 —保温隔热； —窗户和玻璃。 可持续建筑

71 可持续建筑设计原理 围护结构设计 在围护结构设计与施工阶段，有两点需要仔细考虑： —围护结构的整体以及局部热阻；
—围护结构的整体以及局部气密性能。 保温 通过覆设保温层以降低建筑围护结构传热系数有助于减少采暖负荷，最终减少采暖能量消耗。 当室外温度高于室内温度时，良好保温同样可以减少室外向室内的传热。也就是说，即使是在夏季，只要通风组织良好，保温性能好的建筑同样会比保温性能差的建筑凉爽。 可持续建筑

72 可持续建筑设计原理 围护结构设计 保温部位 —内保温：由于建筑结构处于低温环境下，很有可能造成间隙冷凝或结霜引起结构的破坏。附加通风或供热提高表面温度可解决这一问题，但是同时也会带来附加的能源费用。 —非连续保温：这种情况可能会在内墙与地板结合处以及建筑开口处(门、窗等)产生热桥现象，这会造成冷凝或多余的热损失。 —复合结构：局部处理办法对于避免热桥非常有效，尤其是将墙体与保温部件结合在一起的方法。 —外保温：这种方法使得建筑结构可以保持在一个较为合适的温度范围内从而可减少表面结露的危害，并使得建筑结构的热性能能被充分的利用。 可持续建筑

73 可持续建筑设计原理 围护结构设计 设计与施工
建筑的几何形状在很大程度上将决定建筑围护结构的热损失。在多层建筑中，屋顶和底层地板的重要性相对而言要小于外墙结构。但是，对于单层建筑、屋顶和地板将占到围护结构面积的较大比例。当然，对于交错状的设计，外墙仍然占很大比例。 在施工阶段，需要注意保温层的完整与连续。虽然保温层间小的裂缝和间隙对于现场操作来说可能影响不大，但是对于整个建筑的整体隔热性能却会造成严重影响。 可持续建筑

74 可持续建筑设计原理 围护结构设计 可持续建筑

75 可持续建筑设计原理 围护结构设计 气密性 建筑典型的漏风部位包括： 可开启门窗的周边； 门窗边框与墙体的接触处；
墙与墙，墙与顶以及墙与地板的交界处 多孔和半多孔建筑材料； 敞开的烟道； 敞开的门庭。 可持续建筑

76 可持续建筑设计原理 太阳能利用设计 太阳辐射包括三个部分：直射、散射以及反射。
有用的冬季太阳得热可以作为辅助供热能源，然而，不需要的夏季太阳得热则会增加冷负荷。因此，窗以及窗系统对于能效建筑设计尤为重要。 对于太阳能利用设计，在设计的最初阶段，必须考虑场址的以下条件 一建筑主要立面与太阳的关系(太阳高度角与方位角)； —场址方位与坡度； —场址附近已有的障碍物； —场址边缘遮挡物过度遮荫的隐患。 对于开发项目本身，以下这些因素是需要考虑的： —建筑排列与朝向； —拟定的玻窗类型与面积，以及立面设计 —遮阳设施。 可持续建筑

77 可持续建筑设计原理 太阳能利用设计 有用的太阳得热——被动太阳能设计
被动式太阳能利用是指系统在不需要风机、泵或复杂的控制器的情况下，收集、储存、重新分配太阳能。 可持续建筑

78 可持续建筑设计原理 太阳能利用设计 直接得热 蓄热墙体 太阳房 可持续建筑
在被动式太阳能利用中南向窗是一个很重要的部件，它可以有效地吸收太阳短波辐射对室内供热及提供必要的日光照明。但是，夏季的过热现象也是应该加以考虑的。 蓄热墙体 这种被动式系统是在南向窗户里面设置一面蓄热墙体，此时，主要是利用温室效应原理吸收太阳辐射。墙体的南面覆盖选择性的覆盖材料或涂上黑色涂料，在白天，墙体表面温度将会非常高，从而引起热量向墙体内传递，由于墙体较厚，因此热量要到夜间才能到达墙体的内表面。这样就有足够的热量储存在墙体内为夜间提供辐射供热。 太阳房 太阳房的玻璃结构的夜间保温非常重要，因为良好的保温能提供很多好处。在大部分地区，保温可以显著提高冬季被动式供热系统的性能。同时保温隔热措施可在夏季白天起到隔热的作用。 可持续建筑

79 可持续建筑设计原理 太阳能利用设计 太阳房 此外，它还有利于隐私的保护，同时还可消除夜间玻璃房的“黑洞效应”。夜间保温最适合直接得热系统。对于太阳房和蓄热墙体系统也同样非常有用。夜间保温有几种形式。保温衬垫的窗帘是非常有效的一种。坚固的保温板也较常用。 还有Low—e玻璃也可供选用。除了窗户保温外，对几乎所有的气候区(除了极其温和的地区外)都可以建议采用双层玻璃窗。双层玻璃与夜间保温相结合，对直接得热系统来说是最为合适的结构了。 可持续建筑

80 可持续建筑设计原理 太阳能利用设计 可持续建筑 被动式供热方式比较 系 统 优 点 缺 点 直接得热 1．促进大“画面”窗的使用 2．最便宜
系 统 优 点 缺 点 直接得热 1．促进大“画面”窗的使用 2．最便宜 3．能效最高 4．可有效利用通风窗和天窗 5．可结合自然采光和供热，这种方式非常适合 学校、小型办公室等等 6．当玻璃面积较小时，非常灵活 1．光线太强可能引起眩光和褪色 2．蓄热地板上不能铺地毯 3．蓄热墙体上只能挂少量小的图画 4．没有采用预防措施时，可能发生过热现象 5．温度波动较大(大约10°F) 蓄热墙体 1．热舒适水平高 2．很好控制直接得热和光强度 3．易于在已建墙体上翻新 4．费用适中 5．适合于较大供热负荷情况 1．比直接得热贵 2．自然采光和视野将受到影响 3．不适合经常多云的气候区 太阳房 1．娱乐功能强 2．附加活动空间 3．可作为温室 4．非常适合住宅单元或公共空间，如中庭、大 厅、酒店等 1．最贵的系统 2．能效最低 被动式供热方式比较 可持续建筑

81 可持续建筑设计原理 防止不需要的太阳得热——遮阳设施
在炎热时期，如果不采取合适的遮阳，被动式太阳能供热系统可能会带来一定的问题。在炎热期间，不仅要阻止直接太阳射线，而且还需要阻挡反射与散射。在炎热干燥的气候条件下，控制反射热比较重要，而湿润气候区散射的控制则非常重要。 为了防止不需要的太阳得热，窗户遮阳必须要能始终阻止太阳直射部分，有时也要能阻止天空散射以及反射部分。 各种遮阳设施的类型、尺寸以及设置取决于气象条件、建筑使用以及需要遮挡的光源的特征情况(诸如日光直射角度的高低、天空散射量，或邻近街道地面铺设物的反射量)。落叶树或蔓藤植物可以用来掩蔽夏季太阳热能和眩光以及冬季过滤日光，植物有时也能消除临近建筑、水体、地面的反射。 可持续建筑

82 可持续建筑设计原理 防止不需要的太阳得热——遮阳设施
内遮阳能使用户避免日光直射以及眩光。但是当红外辐射线通过玻璃射入室内时，绝大部分仍将被房间吸收，所以需要采用通风系统或机械制冷消除多余热量。两层玻璃之间的中轴百叶通常是一个不错的折中方案，且不需要太多的维护和清洗。 外遮阳设施是应该被首先并详细考虑的措施，这主要是因为外遮阳设施是对太阳最有效的阻挡，同时，对建筑美学的影响也是较为显著的。 自动控制遮阳系统可根据太阳得热情况改善遮阳效果，冬季时可以获得日光和增加太阳得热。控制是一个很重要的因素，尤其要与人工照明控制结合在一起。 可持续建筑

83 可持续建筑设计原理 防止不需要的太阳得热——遮阳设施
自动外遮阳设施既要提供手动控制功能以满足使用者人工调节，同时也应根据室外风速情况可自动收起遮阳设施，防止遮阳设施被破坏。理想的遮阳设施应是能够尽量的阻挡太阳辐射，同时又能满足视觉景观以及室外凉风进入室内。 可持续建筑

84 可持续建筑设计原理 照明设计 利用自然光照明代替人工照明能节约后者所要消耗的电能。自然光照明是目前最明显的节能手段。对于空调、人工照明为主的建筑，照明是主要的单个能源用户。但是当建筑的进深较浅时，如以自然光照明为主，则能耗可以节省一半以上。 自然光照明的获得在很大程度上与空间和建筑设计有关。与其他环境控制设施相比，自然照明的设施，如窗户、一些表面等，这毫无疑问是最具视觉性与最富表达性的。正是由于这个原因，建筑师们从很早开始就关注窗户的问题，而且根据窗户形式而定义的建筑形式比其他任何一种都要多。 当然，对于建筑师来说，应该也要认识到自然光照明对于建筑能耗、舒适性以及使用者的最佳状况等都是非常重要的。 可持续建筑

85 可持续建筑设计原理 照明设计 影响自然光照明的主要因素有： —窗户朝向； —窗户倾斜度； —光线遮挡物(如邻近建筑)； —周围表面的反射。
自然光照明设计 玻璃面积：很明显，玻璃的面积直接影响到日光的获取，但是并不一定是窗户越大越好——这需要进行对比分析。大的窗户可引入更多自然光，但同时也会增加得热及失热，从而增加热不舒适感。 遮挡物：当窗户作为主要光源时，外部遮挡物的高度不应超过水平面向上25°。如果建筑外部有很多遮挡物，那么房间的进深就需要减少。 可持续建筑

86 可持续建筑设计原理 照明设计 朝向 室内天空可视范围的多少对于确定是否有充足的自然光源是一个非常重要的因素。如果利用窗户为房间提供自然光照明，那么窗户应该处于朝南向90°的范围内。 窗户高度 窗户高度尺寸较大，则可提供更多的自然光引入，天空的可视度也增加。而房间内没有天空可视度的区域，自然光照明水平也就较低。 房间进深 一般情况下，自然光的渗透深度为距窗户4—6m，要获得充足的自然光，其进深不应超过窗户高度的2.5倍。 可持续建筑

87 可持续建筑设计原理 照明设计 屋顶采光 屋顶采光可为更广的区域提供更加均匀的采光, 但同时也会增加得热。
屋顶采光可为更广的区域提供更加均匀的采光, 但同时也会增加得热。  表面材料 房间的内表面对光的反射率应尽可能地高。 避免眩光 — 建筑与房间设计时应避免眩光，尤其当室内有视频显示设备时； — 工作区域应该遮挡直接的太阳光，尤其是太阳高度较低时，视频显示设备应尽可能安置在合适的角度； —对比眩光应尽可能地减少——窗户竖框应向外张开, 窗户侧墙的装修宜采用浅色； — 窗户不要设置房间内的光线焦点处及其后。 人工照明控制 设计时必须要考虑照度分布以避免电脑屏幕反射。 可持续建筑

88 可持续建筑设计原理 照明设计 先进的自然采光系统 先进的具备遮阳的自然采光系统
有两种类型的具备遮阳的自然采光系统：一种是利用天空散射，阻挡太阳光直射；另一种是主要利用太阳光直射，将其引入到顶棚或人体视觉高度之上。 可持续建筑

89 可持续建筑设计原理 照明设计 先进的无遮阳的自然采光系统
无遮阳自然采光系统主要是引导通过窗户或天窗的自然光的方向。它们可以阻挡日光直射，也可以不阻挡。这类系统可以分为四类： — 散射引导系统：改变自然光方向，从穹顶区域引到室内内部。在阴天，在天顶区域要比水平区域明亮许多。对于周围有高大遮挡物(常见于密集的城市区域)的情况，上部区域的天空可能是惟一的自然光源。散射引导系统可以改善这种情况下的自然采光； — 直射引导系统：将日光直射引入内部空间，而不会带来眩光、过热等负面影响； — 光扩散系统：这种系统用来将天窗或顶部采光口的自然光平均分配到室内。但如果这种系统应用于垂直窗户开口，将会产生严重的眩光现象； — 光传播系统：利用纤维光学管和光管收集并长距离将自然光传播到建筑内部。 可持续建筑

90 可持续建筑设计原理 照明设计 人工照明 通过自然光利用，人工照明的能耗可尽可能的减小。当人工照明必须采用时，应遵循如下原则：
—不要过度设计，在照明水平满足标准要求时，要尽可能地减少不必要的过度设计； —对于具体的工作区应采用工位照明，这样可以减小整个区域的照明水平； —采用节能灯——一般为高频率荧光灯或放电管； —如有可能，可采用密集荧光灯； —采用效率高的发光体； —高效的控制装置(镇流器)——例如，高频率电子镇流器的效率比传统的高20％。 可持续建筑

91 可持续建筑设计原理 照明设计 人工照明系统 局部照明一般情况下比整体照明节能，但是必须根据工作区位置和朝向合理设计照明分布。另外，结合屋顶自然采光系统的控制，系统可以达到节能效果。 对于局部系统和局部区域、非工作区以及流通区域的平均照明度不应低于工作区的1／3。 一均匀性：局部照明系统的最小照明度与工作区(工作区与周围空间)平均照明度，或与综合照明系统的工作平面中心区域的比率应该不低于0．8； 一差异性：当采用工位照明时，工作平面核心区域的最小值与最大值比率不小于0．2。 可持续建筑

92 可持续建筑设计原理 照明设计 人工照明控制 仅仅通过引入自然的方式来达到节能效果是不够的，还需要采用合适的控制系统。
一个传统的自然采光商业建筑，当采用合理的控制方式时，可节省30％～40％的照明能耗。照明控制具有一定的复杂性，可以采用手动开关控制，也可采用中央光响应减光系统(包括程序控制和使用感应控制)。 合理的光系统控制方法应该加以考虑以达到性能优化的效果。 —时间控制 这种控制方式是手动开启，根据具体的时间表自动关闭。窗户附近的照明需要独立控制。当使用区有两人以上时，这种方式可以达到节能效果。 可持续建筑

93 可持续建筑设计原理 照明设计 人工照明控制 —使用控制
利用各种传感器(超声波、红外、微波或声音)来监测使用区的使用情况。照明设备根据预设时间开启，当工作区无人时，自动关闭。这种类型适用于空间使用率较低时。 一自然光控制 这种方式可与前两种方式结合使用。监测装置为光电池展主要包括光线减弱控制以避免灯光关闭时的亮度突变。 一局部控制 用来监测自然光。目前的发这一方式适用于大面积区域内只有局部照明需要的情况。它给用户提供了独立控制的机会。同时，还需要设置集中控制开关，当建筑内无人使用时，中央控制系统将关闭照明。 可持续建筑

94 可持续建筑设计原理 照明设计 人工照明控制 —使用控制
利用各种传感器(超声波、红外、微波或声音)来监测使用区的使用情况。照明设备根据预设时间开启，当工作区无人时，自动关闭。这种类型适用于空间使用率较低时。 一自然光控制 这种方式可与前两种方式结合使用。监测装置为光电池展主要包括光线减弱控制以避免灯光关闭时的亮度突变。 一局部控制 用来监测自然光。目前的发这一方式适用于大面积区域内只有局部照明需要的情况。它给用户提供了独立控制的机会。同时，还需要设置集中控制开关，当建筑内无人使用时，中央控制系统将关闭照明。 可持续建筑

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