被动式技术.pptx
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1、被动式建筑技术设计 Passive Construction Technology Design1.被动式节能技术 Passive Energy-saving Technique目目录CONTENTS第三部分第三部分:被被动式技式技术的的经典案例典案例第第一部分一部分:被被动式技式技术的概述的概述第二部分第二部分:被被动式技式技术的的类型型2.被动式节能技术 Passive Energy-saving TechniqueChapter 1被被动式技式技术的概述的概述3.被动式技术 主动式技术 保温隔热自然通风利用自然光利用太阳能以非机械电气设备干预手段实现建筑能耗降低的节能技术系统设备优化高效
2、节能设备选用通过机械设备干预手段为建筑提供采暖空调通风等舒适环境4.被动式节能技术 Passive Energy-saving TechniqueChapter 2被被动式技式技术的的类型型5.类型策略方法建筑保温建筑布局避风、采光体形系数集约、紧凑、分区平剖面热环境分区卧室晚上保温,起居室白天保温;主要功能处于有利位置,交通、辅助做缓冲空间加强外围护的热工性能透明部分:选材、保温、断桥、玻璃种类不透明部分:选材、保温、断桥、冬季面封闭处理被动式建筑技术 建筑保温6.被动式建筑技术 建筑保温 为了获得更多的太阳辐射热,建筑必须朝南向,最大偏角在偏南向30。太阳房的采暖性能随着南向窗偏离的角度的
3、增加而降低,在30偏角内会降低10。建筑布局1.避免在多风地区布置建筑,如山顶2.利用常青树挡风墙3.利用花园墙保护建筑入口处4.在多风的地区,将建筑紧贴地面5.布局紧凑,避免风的侵袭6.建筑形式采用流线型或圆角7.成组团布置,利用建筑之间的互相遮挡8.使用大倾角坡屋面,引导刚顶屋面流走9.辅助用房布置在冬季主导风的上风向10.利用阳光间或阳光廊做缓冲空间7.被动式建筑技术 建筑保温 体形系数定定义:居住建筑体形系数 S 在民用建筑节能设计标准(JGJ26-95)(以下简称标准)中已有明确的定义,即“建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值”。S=F/V 式中,S建筑体形系数 F建
4、筑的外表面积(m)V建筑体积(m)8.被动式建筑技术 建筑保温 平剖面热环境分区合理布置合理布置缓冲空冲空间:如辅助空间(储藏室、厕所、设备室等)布置在北侧,。将主要起居空间(热空间)和辅助空间(冷空间)分离,布置于南侧,通过附加阳光间等方式直接受益式利用太阳热能和光线,阳光间可以用作南侧的缓冲空冲空间,缓冲冬季室外的低温。9.被动式建筑技术 建筑保温 平剖面热环境分区辅助空间(冷空间)、主要起居空间(热空间)分离10.被动式建筑技术 建筑保温 平剖面热环境分区利用阳光间作为缓冲空冲空间11.被动式建筑技术 建筑保温 平剖面热环境分区建筑空间布局时,可以利用建筑的错层、天窗、升高北向房间的高度
5、等使处于北向的房间和大进深房间的深处获得日照1.增加建筑南向墙面的面积;建筑的南向立面,其窗墙面积比大于30房间平面布置可以采用错落的方法,争取南向的开窗;同时布局考虑南北向空气对流12.被动式建筑技术 建筑保温 加强外围护结构的热工性能断桥铝塑复合门窗采用隔热铝型材和中空玻璃,它的热传导系数K值为3W/m2K以下,比普通门窗热量散失减少一半,降低取暖费用30%左右。13.被动式建筑技术 建筑隔热 目目标策略策略方法方法避免过热减少入射太阳辐射设计布局策略特殊的玻璃遮阳系统加快热量散失液体蒸发降温植物降温利用大地恒温原理的降温设计14.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射设计布局策略15.被
6、动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射特殊玻璃Low-E 中空玻璃Low-E中空玻璃,又名低辐射镀膜玻璃,具有优异的热性能和良好的光学性能。Low-E玻璃相比普通玻璃,其表面镀上了一层以银为基础的低辐射薄膜,将辐射率从0.84降到0.15以下。因此,用Low-E玻璃制造建筑物门窗,可大大降低因辐射而造成的室内热能向室外的传递。Low-E玻璃的可见光透过率从理论上的0%-95%不等,可见光透过率代表室内的采光性。室外反射率从10%-30%左右,室外反射率就是可见光反射率,代表反光强度或者耀眼程度,目前为止中国要求幕墙的可见光反射率不大于30%。16.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统遮
7、阳分遮阳分类概述概述建筑自遮阳互相遮阳自遮阳(挑檐、骑楼、花格窗)绿化遮阳垂直绿化屋面绿化外部种植构件遮阳外窗遮阳外墙遮阳屋面遮阳玻璃幕墙遮阳外部遮阳17.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 建筑自遮阳建筑自遮阳相互遮阳相互遮阳自身遮阳自身遮阳通过建筑群的紧密与建筑自身的凹凸关系产生阴影实现遮阳。这种简易的遮阳方式在我国江南的民居中得到广泛的应用。街道狭长进深大,两侧与邻房紧靠或只用狭小的胡同相隔,将直接采光处有意识的置于建筑的阴影处,利用彼此之间的互相遮阳,以适应当地的炎热的气候 建筑自遮阳,如挑檐、骑楼、花格窗等。特点是它们都是建筑其它功能构件,同时能起到建筑遮阳的作用。如挑檐
8、骑楼等有避雨、为人们提供活动灰空间等作用,花格窗则缘于对于建筑装饰的需要。这种遮阳方式自古有之,遮阳效果好,同时富有地方特色,建造容易,缺点是耐久性稍差。18.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 绿化遮阳化遮阳垂直垂直绿化化19.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 绿化遮阳化遮阳屋屋顶绿化化20.外部种植外部种植在选择植物遮阳时要注意以下几个问题:第一,选择合适的绿化种类:第二,防止藤蔓植物带来的虫害;第三,落叶乔木和藤蔓在冬天会对窗口的阳光进入造成平均 20%左右的损失,这在设计中也是一个应该考虑的因素。被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 绿化遮阳化遮阳2
9、1.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 构件遮阳构件遮阳22.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 构件遮阳 水平遮阳水平遮阳优点:点:1.有效的遮遮挡高度角高度角较大2.遮阳板遮阳板设计的宽度度及位置位置能非常有效的遮挡夏季日光而让冬季日光最大限度的进入室内缺点:缺点:1.早晚太阳位置较低的位置遮阳效果不佳23.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 垂直遮阳垂直遮阳优点:点:1.能遮挡早晚太阳位置较低时的阳光,宜宜放置于北北侧、东侧缺点:缺点:1.从窗口正上方投射的阳光,这样效果不佳,不宜不宜放置在南南边24.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 挡
10、板式板式遮阳遮阳优点:点:1有效的遮挡高度角高度角较小小的,正射正射窗口的阳光。缺点:缺点:1.对视线和通通风阻阻挡都比较严重,对立面影响较大。一般不宜不宜采用固定式的固定式的建筑构件,而宜宜采用可活可活动或方便方便拆卸拆卸的挡板式遮阳形式。25.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 构件遮阳 综合遮合遮阳阳优点点:1.对于各种朝向和高度角的阳光都比较有效,进入室内的自然光线也更为均匀均匀缺点缺点:1.对视线和通风阻阻挡都比较严重,对立面影响较大26.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 百叶百叶式式遮阳遮阳优点:点:1.能够根据需要调节角角度度,只让需要的光线与热量进入室
11、内。2.不遮不遮挡室内的室内的视野野,综合满足遮阳和通风的需要。27.被动式建筑技术 建筑隔热 减少太阳辐射遮阳系统 综合合遮阳遮阳优点:点:1.对于各种各种朝向朝向和高度角高度角的阳光都比较有效,进入室内的自然光入室内的自然光线也更为均匀均匀。缺点:缺点:1.对视线和通通风阻阻挡都比都比较严重重,对立面影响较大。28.被动式建筑技术 建筑隔热 加快热量散失液体蒸液体蒸发降温降温 液液体体蒸蒸发时会吸吸收收热量量,因此,使建筑靠近水体,可以利用水体蒸发吸收热量,降低建筑周围空气的温度,与建筑发生热交换达到降温目的。如国家大国家大剧院院,建筑球壳体外环绕人工湖,湖面面积达35500平方米,有助于
12、通过蒸发吸收周围热量,达到降温。29.被动式建筑技术 建筑隔热 加快热量散失植物降温植物降温覆盖在建筑墙面上的植物植物墙能很好的调节室内温度。植物降温植物降温原理主要有吸收吸收热能能,只反射出绿色光线低能量部分、另外蒸腾作用也能大大降低建筑表层温度、还就是土壤本身的温度可以降温。统计表明,如果城市屋顶面积有6被绿化,其城市城市热岛效效应降低降低1到到2,来自建筑物的温室气体排放也将大幅减少。30.被动式建筑技术 自然通风 名称名称目目标策略策略方法方法被动式技术自然通风改善自然通风方式风压通风热压通风风压通风与热压通风结合运用辅助手段优化通风及节能效果开口处设导风构件自然风预冷、预热屋顶通风、
13、地板下通风、结构内通风31.被动式建筑技术 自然通风风压通通风 风压通通风指因迎风面空气压力增高增高,背风面空气压力降低降低,从而产生压差差形成由迎风面流向背风面的空气流空气流动现象象。风压通通风分分类穿堂穿堂风文丘里效文丘里效应改善自然通改善自然通风方式方式 32.被动式建筑技术 自然通风风压通风 穿堂穿堂风指当空气空气从房间一侧开口进入,从另一侧开口流出时形成的风。穿堂穿堂风取决于建筑相建筑相对面开口是否充分打开面开口是否充分打开,进气窗和出气窗之气窗和出气窗之间的的风压差大小差大小,房屋内部房屋内部空气流空气流动阻力大小阻力大小。房屋在通风方向的进深不能太大深不能太大,一般最大有效进深大
14、约为层高的高的 5 倍倍。改善自然通改善自然通风方式方式 33.被动式建筑技术 自然通风风压通风 文丘里效文丘里效应 文丘里效文丘里效应,也称文氏效应。这种现象以其发现者,意大利物理学家文丘里(Giovanni Battista Venturi)命名。该效应表现在受限流动在通过缩小的过流断面时,流体出现流速或流量增大的现象,其流量与过流断面成反比。而由伯努力定律知流速的增大伴随流体压力的降低,即常见的文丘里现象。通俗地讲,这种效应是指在高速流在高速流动的流体附近会的流体附近会产生低生低压,从而,从而产生吸附作用生吸附作用。利用这种效应可以制作出文氏管。改善自然通改善自然通风方式方式 34.被动
15、式建筑技术 自然通风热压通通风改善自然通改善自然通风方式方式 热压通通风指由室内外空气温度差而造成空气密度差空气密度差,从而产生压差差形成热气向上冷气向下的空气流空气流动现象象。35.被动式建筑技术 自然通风置置换通通风改善自然通改善自然通风方式方式 置置换通通风是一种新的通风方式。这种送风方式与传统的混合通风方式相比较,可使室内工作区得到较高的空气品高的空气品质、较高的高的热舒适性舒适性并具有较高的高的通通风效率效率。置置换通通风以低速在房间下部送下部送风,气流以类似层流的活塞流的状态缓慢向上移动,到达一定高度时,受热源和顶板的影响,发生紊流紊流现象象,产生紊流区紊流区。气流产生热力分力分层
16、现象象,出现两个区域:下部下部单向流向流动区区和上部混合区上部混合区。空气温度场和浓度场在这两个区域有非常明显的不同特性,下部下部单向流向流动区区存在一明显垂直温度温度梯度梯度和浓度梯度度梯度,而上部紊流混合区上部紊流混合区温度场和浓度场则比较均匀,接近排风的温度和污染物浓度。36.被动式建筑技术 自然采光名称名称目目标策略策略方法方法被动式技术自然采光合理建筑布局利用有利朝向合理的平面形式利用天窗天然采光新技术导光管采光隔板导光楞镜窗37.被动式建筑技术 自然采光 合理建筑布局合理建筑布局 利用有利朝向利用有利朝向 朝南-天然采光最佳方向,采光与采暖得热兼得;北方-光线虽弱弱但稳定定(适于非
17、常炎热地区);最不利的方向是东面和西面。采用合理的平面形式采用合理的平面形式 建筑物平面 决定天然采光口数量和侧窗和天窗搭配 天井及其功能 中央天井的透光性,反射率,以及其空间的几何比率(深度和深度和宽度之比度之比)38.被动式建筑技术 自然采光 合理建筑布局合理建筑布局 锯齿形天窗形天窗优点点:a.光线反射到室内墙壁上-作漫反射体-舒适感提高 b.彻底解决解决因直射光线或阳光带来的眩光问题利用天窗采光利用天窗采光 天窗采光单层或多层的顶层屋顶上设置天窗采光 建筑物天窗的优点点 a.光线相对均匀 b.水平窗口比竖直获得光线多 开天窗引起的问题及解决办法 问题:来自天窗的光线在夏天时比冬天时更强
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