国外节能建筑案例分析样本.docx

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国外节能建筑案例分析样本

生态校园：

英国诺丁汉大学朱比丽分校

项目概况：

朱比丽新校园项目设计拟定是通过1996年一次竞标，诺丁汉大学意图是将这一新校园塑导致为英国中部一种可持续发展范例。

最后，迈克.霍普金斯建筑师事务（MichaelHopkins&Partners）设计以突出生态设计特性胜出，

其

最后实行是与构造工程公司阿热普（OveArup&Partners），景观建筑师麦卡锡（BattleMcCarthy）共同合伙完毕。

项目于1997年终动工，1999年12月由女王正式为其揭幕开放使用，其总造价约五千万英镑。

通过两年九个月时间，霍普金斯设计将一废旧工业用地最后转变成了一种布满自然生机公园式校园。

，这一项目成为了英国皇家建筑师协会杂志年度可持续性奖得主（RIBAJournalSustainabilityAward）。

项目设计

项目基地距主校园约有一英里，通过自行车和公交可以很以便进入到诺丁汉都市中心。

约12公顷月牙形基地是在原有自行车工厂用地基本上更新再运用。

这是对英国总可持续发展方略在实践中体现，即勉励对位于都市中工业等废地充分再运用。

基地环境条件很具备挑战性：

东北面是巨大工业仓储设施，而在西南面则是典型英国郊区住宅；如何有机衔接这两个完全不一致都市肌理，是面临首要问题。

霍普金斯设计是建造一沿基地自然弯曲水体，从而起到软化边界和缓冲作用。

校园重要建筑体块也因而沿一线展开，并由一架空廊道贯穿；建筑群体背面则由一林荫道连接，并与基地两个出入口连通。

整个新校园约41，000平方米建筑面积，可供2，500个学生使用。

位于基地中央，“漂浮”在水面上螺旋倒锥形建筑物是校园信息中心，涉及图书馆和计算机设施，是整个校园视觉焦点；考虑到无障碍设计，建筑内部不设楼梯，完全由一螺旋上升坡道和位于中央电梯贯通。

与信息中心相对建筑体块是中心教学与服务设施，涉及银行，学生会，和倒插在中庭中一300座会议演示厅等。

在这一中央建筑体北侧，带有两个中庭建筑体块为商业学院使用；南侧并联三个带有中庭体块为教诲学院使用；位于中央大中庭是开放式学生餐厅及多功能使用。

、

在基地两端建筑体则为学生公寓，提供应600个本科生和150个研究生使用。

基地方略

基地环境整体组织与运用是这一项目首要考虑，因其决定着建筑小环境质量及与其大环境关系协调。

霍普金斯设计重点是13，000平方米线性人工湖，使其成为有机缓冲体，将新建筑与郊区住宅连接起来，对于整个都市则成为一新“绿肺”。

在这一水体设计上，人工化被尽量避免，而试图营造一种人工自然平衡：

通过建筑边沿水渠对雨水进行自然回收运用；

通过培养水生动植物去带动水体生态循环，从而减少人工保养费用等。

此外，通过沿湖廊道设立，自然将人工环境与自然环境衔接起来，互相渗入。

在营造自然环境同步，另一方面就是如何通过建筑空间组织，有效运用这一环境资源，这是最基本生态设计手段，也是最有效、简朴易行。

在考虑优化朝向与视野基本上，重要教学建筑朝向西南主导风方向，以获得最大对风源与日照运用；同步，通过中庭设立，在建筑内形成“风道”。

夏季时，主导风通过湖面得到自然冷却；在冬季时，接近住宅区树林则成为有效风屏障。

采光方略

采光是影响人工环境质量一项重要指标，可以将其分为人工照明和自然采光两种方式。

采光低能耗方略就是在人工照明与自然采光之间形成一种平衡，即尽量减少人工照明，而充分运用自然光。

在这一方略指引下，朱比丽校园重要教学建筑内部被安顿了被动式红外线移动探测器和日照传感器，并由智能照明中央系统统一控制：

当一教室有人使用时就会自动判断与否使用人工照明，代替了人工开关；如果室内有足够自然光线，人工照明就会自动关闭，从而节约能源。

在充分运用天然日照同步，也要对其进行有效控制。

为了避免日照直射形成室内眩光，朱比丽校园重要教学建筑外立面窗口上部被安装了水平木百叶，并且每片百叶上部被漆成白色以增强光线反射。

这些外百叶与窗内百叶共同起到光栅作用，将光线充分、均匀导入室内深处。

此外，在朝向西南夏季主日照面窗口上被装置了可拆卸暂时性遮阳帆布，用以防止夏季时因过多获得直接日照所产生室内过热，从而避免不必要制冷能耗。

通风方略

对于自然风运用是体现可持续性与生态设计另一重要方面。

有效自然通风可以创造一种清新自然人工环境，同步减小依托机械通风能耗。

朱比丽校园设计所采用通风方略可以称作：

热回收低压机械式自然通风，它是一种混合系统，即在充分运用自然通风基本上辅以有效机械通风装置。

这一系统是在欧盟资助研究项目基本上试行，也可以说是阿热普工程公司近年实践经验积累。

“集热片”与“风塔”：

这一通风系统使用在建筑上体现为两个明显特性：

一种是25毫米乘以125毫米见方太阳能集热片，它们被集成在中庭屋顶6毫米厚吸热强化玻璃中，用于提供驱动机械通电扇能源，同步它们起到一定遮阳作用；

另一种是“风塔”，

其主体为楼梯间，在顶部是集成机械抽风和热回收装置，在建筑外部呈一造型独特金属“风斗”：

通过其旋转以保证排出气流总是朝下风向，从而形成最大正负压差，加强抽风效果。

据观测，通过使用这一装置所节约能耗不到电扇耗能百分之一，但它们被以为在树立生态建筑标记性上有着更高价值。

系统运作

这一系统运作或气流组织可以理解为“穿越式”和“机械低压式”两种混合。

所谓“穿越式”就是通过建筑窗口设立形成穿堂风，这一点充分体当前中庭设计上：

在室外温和气候状态下，气流在凹进中厅入口引导下，通过大门上部启动玻璃百叶进入到中厅内，再通过中庭另一端屋顶上部玻璃百叶排出，从而运用开口高差形成有效穿越。

所谓“机械低压式”，就是在机械辅助下，充分运用“烟囱效应”在建筑内部形成自然风循环，这特别合用于酷热或寒冬气候条件下，当建筑窗口关闭时。

其循环途径为：

新鲜空气通过处在风塔上部机械抽风和热回收装置被引入到风道中，然后进入到各层楼板夹层空间，进而在楼板低压发散装置辅助下进入到室内；而废气排出是通过走道和楼梯间低压抽风作用，最后又回到风塔上部，再通过热回收或蒸发冷却装置，通过风斗排出。

其他方略

除了上述三个重要与建筑形态密切有关方略，朱比丽校园设计中还采用了如下几种有关方略。

一方面，在保温隔热解决上，使用了暴露强化混凝土柱和梁腹，以充分运用其良好蓄热性；同步在建筑屋顶处使用了人工覆土，以减小屋顶热损失。

此外，建筑外墙被覆以红杉木板条，除了具备良好蓄热性外，在中庭内部还起到吸声作用；也许更为重要是，通过对这一材料使用，创造了一种布满自然特性环境感受（随着气候变化，木材色彩会发生变化）。

尚有，校园提供了600个可以锁铐自行车位，以勉励学生使用更为环保自行车系统。

结语

基于校园使用后监测，建筑能耗被估算为85千瓦时每平方米每年，这一数字低于英国建筑能耗指标ECON19自然通风办公建筑良好原则：

112千瓦时每平方米每年。

并且校方以为，与主校园相比这一新校园达到了60%节能效果。

但是在校园使用过程中也浮现了某些问题，如人工湖曾因水体过溢而涌进教学建筑；尚有，朝向湖面窗体帆布遮阳和冬季保温效果不佳等。

如果撇开这些问题，应当说由霍普金斯建筑师事务设计这一新校园是一大胆尝试，即基于对建筑可持续性与生态考虑，如何将都市景观环境，建筑与技术有机结合在一起，创造出新建筑形态与环境。

此外，从这一实例，应当结识到：

可持续性或生态在这里并不只是时髦词语和概念，它们在建筑上实现是建立在强有力技术，研究与资金支持上；是严谨科学与建筑师创造力结合产物；并且走向真正可持续性和生态建筑实践，是一种不断总结、学习过程，朱比丽校园也许并不是一种完全成功例子，但通过对其使用后不断监测与评估，将使咱们结识到它是不是真正实现了可持续性或生态，或者说只是获得了一种形式而已。

局部简介

基地区位

地段本来都是工业厂房，图片看来是已经废弃掉。

建筑师因势就宜，把建筑放在海拔相对高北边，而把湖和景观放在南边。

水在这个建筑群相对来说显得非常重要，在建筑周边都设立了小水道把雨水引入湖里面。

这个景观带于是就形成了建筑群和都市边界缓冲带，不但为学生提供一种宜人休息场合并且还从新塑造了自然空间从而把野生动物引入人空间。

把主干到设立在建筑背面，防止建筑里面有车辆浮现，使得人在建筑环境中感到格外安全。

改造后

建筑周边水道

建筑由4个某些构成：

住宿区，教学区，研究中心（图书馆）和400人餐厅,总体来说重要建筑都是环绕着良好景观点布置。

相对单体来说每个教学建筑均有共享中厅，于是形成了E行平面。

模型：

建筑材料使用：

建筑师注重材料生态效应，于是选取了木材贴面。

业主本来紧张在校园建筑运用木材与否妥当，日后还是由于它良好热效应所说服了。

预制木材贴面把主体建筑全包起来，加上一种Warmcellinsulation保温层，在建筑外形成一种“呼吸”外皮。

其不但有良好热阻性能（U-Value:

0.287），并且可以吸取湿气。

在中厅外墙中还加了一层麻布作为吸音层。

建筑节能方略1：

（良好保温层）

建筑外墙用木片条贴面加Warmcellinsulation保温层，U-Value值是0.287。

玻璃采用北欧规格低U-Value玻璃。

建筑节能方略2：

（低能耗通风系统）

建筑背面楼梯顶上均有一种机械通风系统，形状像似一种斗篷帽子。

专门用来解决室内气流通风。

本来建筑师打算用自然通风系统，可是考证发现自然风并不能有效服务建筑教学区，于是就采用了机械系统。

尽管建筑在全年大多数时间内都在运营这个系统，但是通过制动控制系统在某些日子内通过打开南边玻璃和热压效应可以得到良好自然通风效果。

建筑朝南以最大限度得到太阳辐射。

同步建筑中厅用作为一种阳光房，进入教

室气流在这里得到加热。

建筑很注意自然采光设计：

建筑形状和布局；合理开窗和天窗都提供了足够自然光。

并且建筑能部也有监测系统以控制没有必要人工采光。

整合太阳能板设计是这个建筑一种特点。

所谓整合设计就是在做建筑设计时候就把太阳能光电板设计考虑进去，而不是日后才加。

建筑师考虑了适合太阳水平角和高度角把光电板安顿在中厅。

同步为了减小其对自然光影响特意把它安顿在中间。

在这些方略下，这个教学区能耗不到85kW每平方米每年。

而一种好案例原则为190kW每平方米每年。

建筑研究组织办公楼——BREOfficeofthefuture

•建筑概况

•名称：

建筑研究组织（BRE，Building

•ResearchEstablishment）

•建造时间：

1996年

•建筑功能：

办公室、会议室

•这座将来办公楼坐落于瓦特福德（Watford）市郊建筑研究所（BRE）。

该区域地处英国南部，气候温和，受噪音和空气污染影响限度也最轻。

该建筑采用被动建筑设计，结合先进节能技术，是一较为成功绿色生态建筑。

•

•建筑特色

•建筑内容纳了为100余名工作人员准备办公800m2会议设施，总面积为2040m2。

办公室分别配备在3层中，重要沿东西布置，各办公单元平面采用30mx13.5m模数。

既有大空间办公室，也有封闭小办公室。

平面不对称呈“L”形布置，两翼柱网也有所不同。

•

•建筑密封性较好，热绝缘，窗户是双层，中间填充有氩气。

窗户可以打开。

这些窗户占了重要立面约一半左右面积。

南侧窗户有外部可活动挑檐来遮蔽直射日光。

通过BMS系统控制高窗可以用来进行通风控制，顶层还设有通风口。

•建筑技术

•采光

•该建筑办公室层高为3.7m，比起普通办公室来高出诸多。

这样较高层高保证了自然光照明需要，在上班时间，95％以上室内可以有足够自然光照明。

•大窗和南侧室外百叶窗结合，尽量争取了最大阳光，并且这些百叶窗也可以避免炫光。

•自然通风

•南侧立面上有五个高耸风塔，并装有玻璃益于采光，通风口有低速电扇，可以在炎热或无风时节协助通风；在气温适中时，可以直接打开窗户通风。

•

•地下水降温

•低温地板辐射：

在炎热夏天，运用地板中地下水管道冷却楼板，以达到减少室内温度效果。

在寒冷冬天，建筑内部则通过地板下加热管道以及环绕四周散热器来采暖。

热量来自于先进压缩锅炉以及一种低氧化氮锅炉，这些锅炉通过

BMS系统控制高窗得到新鲜空气。

照明

•T5照明灯具高效、节能、安全、稳定T5和普通荧光灯相比，其管径小，且普遍采用稀土三基色荧光粉发光材料，并涂敷保护膜，光效明显提高。

•该建筑为了将人工照明耗电量降到最小，还使用了感光器（由BMS系统控制）

•

•遮阳系统

•可以看到遮阳板详细细节。

遮阳百叶由半透明陶瓷材料制成，可以阻挡直射太阳光，但会将阳光漫射入室内，百叶角度可以自动控制,也可以由办公室使用者人工调节。

•南侧窗户使用了反射玻璃，还配有电动卷帘来减少夏季太阳热吸取。

建筑周边还种植了落叶树，在夏季提供遮阳，冬季则变化寒风流线。

•太阳能

•南侧立面设立有太阳能光电板，在高峰时候可以提高3KW额外电能。

•南侧立面上有五个高耸风塔，表面闪闪发亮，可以吸取太阳能转化为电能，以驱动内部低压电扇，在炎热、沉闷天气条件下可以增强风塔抽风效能。

•

•其她技术

•

•在环境设计方面：

用地上原有建筑构造得以充分重新运用。

在新建筑中，重新使用材料涉及砖、整面拆除混凝土墙（用到新建筑地基、地板以及构造体中）——这在英国是第一次尝试。

•在环保办法方面：

加强运营管理，避免不必要能源和材料挥霍；在总图设计上就考虑了建筑环保需要（太阳能、风、遮阳、排水等问题）；制定和实行能减少垃圾产生和有助于废弃物循环运用管理办法。