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【綠建講堂】威盧克斯倡導可持續健康建筑的研究與實踐(12月16日綠建之窗微信群第十五期講座)
時間:2014-12-21 12:01:37 作者:GBWindows 來源:綠建之窗 閱讀:1112內容摘要:【主講人】:劉志遠【簡 介】:威盧克斯(中國)設計部經理【講座導讀】:本期【綠建大講堂】由威盧克斯(中國)設計部經理劉志遠先生,為大家介紹威盧克斯所倡導可持續健康建筑的研究與實踐,以及主動式建筑案例分享。【微信講堂——實錄】 可持續建筑理念 (1)公共建筑的突出問題 在中國,更......【主講人】:劉志遠【簡 介】:威盧克斯(中國)設計部經理【講座導讀】:本期【綠建大講堂】由威盧克斯(中國)設計部經理劉志遠先生,為大家介紹威盧克斯所倡導可持續健康建筑的研究與實踐,以及主動式建筑案例分享。
【微信講堂——實錄】
可持續建筑理念
(1)公共建筑的突出問題
在中國,更多的建筑師關注建筑的外觀形式,而威盧克斯更多關注于室內空間、室內環境,畢竟回歸建筑的本源是建筑服務于人的。據數據統計(圖1),人的一生90%的時間是在室內度過,而30%的現有建筑是對人的健康有危害的。上述數據統計來源于歐洲,在我國對人的健康有危害的建筑比例會更高。人一天約呼吸2.2萬次,而90%的呼吸是要在室內進行的,如果室內環境不健康舒適,對人的身體健康的危害是極大的。
圖1
對于大部分的上班族來說,生活在一個n對比較封閉的環境里,空氣中微生物或細微污染物會讓室內環境變得更差。由于辦公樓普遍采用中央空調系統,運營中能源資源高消耗,存在著各種病態建筑綜合癥。尤其現在很多人都處在一個亞健康的狀態。雖然這和我們本身的運動是分不開的,但更多的是因為我們所處的工作環境存在n一些問題。如圖2。
圖2
其次,建筑能耗會占到社會總能耗的40%。在中國,建筑節能的降耗一直以來被各個領域所關注和重視。國家也相應的出臺了非常多的國標性節能規范和節能標準,以及地方的節能標準和規范。
威盧克斯—Active House平衡模式。關注以人為本、建筑節能環保,同時創造舒適、健康的室內環境。見圖3
圖3
圖4為威盧克斯磁場技術示意圖。60%能耗可以通過建筑技術節省。
圖4
(2)威盧克斯 可持續建筑理念
1、建造良好建筑圍護結構,最大程度提高建筑能源利用率
2、探討低成本,充分利用陽光,自然通風等自然資源
3、利用可再生能源,重點利用太陽能技術
4、通過前瞻性建筑設計與施工,提升用戶的健康與舒適度
5、充分利用土地資源,提升建筑空間利用率
6、最大限度利用軟技術
圖5
如何低成本、充分利用自然資源自然通風,取決于建筑能否最大程度地利用軟技術(見圖5),在設計一個建筑的時候,建筑的周邊環境包括:周邊植被、地理環境,還有建筑的朝向等都決定t建筑能否成為一個綠色節能、可持續性的建筑。同時建筑師的思想也是軟技術的一部分,建筑師的建筑設計所采用的不同形式、不同模式也決定了建筑是否健康舒適、可持續。
(3)如何確保合理開窗
窗戶數量、窗戶布局、窗戶大小都決定了室內環境。通過建筑物理模擬軟件可在建筑規劃設計階段模擬出建筑在不同條件下的采光效果。圖6為奧地利某可持續建筑的采光模擬分析圖和實景圖,從圖中可以看出模擬出的效果和實際的效果是基本0致的。
圖6 VELUX可視化自然采光分析
采光是影響室內舒適度的重要因素之一,除此之外,良好p自然通風也會大大增加建筑的室內舒適度。建筑自然通風類型主要有四種:單面單側通風、穿堂風、豎向通風、混合通風。圖7為四種自然通風形式的示意圖。
圖7 建筑通風類型
威盧克斯倡導的通風時段:
在過渡季節,自然通風條件下室內溫度比室外最多高2℃,根據人體舒適性要求(人體熱舒適中性溫度28℃左右)和供熱、供冷相關標準規范要求(18℃~24℃以及22℃~28℃),設定當室外溫度在16℃~26℃之間以進行自然通風。由于展廳開放時間以及室內人員密度的高度不確定性,很難定量確定因自然通風而節省的能源。按從時間尺度上講,在典型年至少有超過三分之一的時間可以進行自然通風(見圖8),這樣的通風節能效果確實十分2越。要實現夏季隔熱,冬季得熱,春秋通風,就可以開啟窗戶實現良好的自然通風。
圖8
威盧克斯倡導:應把建筑當成人一樣看待,夏季隔熱、冬季得熱(良好保溫)、春秋通風。實現健康建筑即:會呼吸的建筑,能感知冷暖的建筑,熱了就要脫衣服,冷了就要穿衣服。
案例分享
(1)威盧克斯的經營哲學:1次實驗價值高于1000名專家的建議。
從2005年開始,威盧克斯先后在歐洲、北美洲地區十二個國家,建造了二十二個節能示范項目,威盧克斯在早期更注重的是節能,后期更多的是在利用Active House這種健康主動建筑的形式。自2005年,威盧克斯制訂了近s期可持續發展的規劃,從大方向來講關注于地球自然環境;第二個層級來講,威盧克斯關注建筑的不同體系,并創立了Active House的聯盟。最終目地是以人為本。威盧克斯走過了從探索到實踐以及未來的改變,希望通過威盧克斯的努力引起社會對建筑領域的更多關注。
圖9
圖9為丹麥第一座active house公共建筑——綠色燈塔。建筑物外形簡單,是一個日晷的圓形設計,大中庭的內部空間設計使得室內空間十分舒適,頂部窗戶的智能開啟和智能遮陽,實現了良好的通風、采光效果。中庭的設計使得建筑的照明減少了30%,整體能耗減少70%。其中立面采用光感遮陽。
圖10綠色燈塔外部
圖10為綠色燈塔的外部實景圖。丹麥地處北歐,氣候比較寒冷,建筑良好的保溫性能是建筑節能的重要環節。為此,綠色燈塔在外墻設計、門窗選擇上花了大量的時間。值得關注的是太陽能熱的采集問題。在夏天,太陽過熱是負面的,此時需要太陽的光線,卻要求把太陽的熱量隔絕在室外。而在冬天,在需奶陽光線的同時,也需要太陽的熱量。全部使用同一個傳熱系數的LOW-E玻璃是不能解決上述問題的,因此綠色燈塔采用了與窗戶相匹配的多種電控室內外遮陽、隔熱窗簾。
圖11為威盧克斯在6個國家所做的7個主動式建筑項目中除了綠色燈塔的的另外六個。項目分別位于丹麥、奧地利、德國、法國、英國和俄羅斯,且在當地都有很高的知名度和影響力。所有的項目o是通過低成本的軟技術實現可持續發展的目的。
圖11
(2)威盧克斯----“可持續化建設”設計與技術
1、主動式采暖與制冷系統
2、高度保溫的圍護結構
3、基于二氧化碳和PM2.5控制的通風系統
4、大規模使用屋頂天窗和立面窗戶,獲得冬季熱量
5、自動控制遮陽簾,夏季隔熱,冬季保溫
6、太陽能集熱器,用于室內生活熱水供應
7、建筑自然通風,有效降低制冷天數
8、充分采光以及智能照明,節省照明用電量回收
(如圖12所示)
圖12
(3)威盧克斯(中國)有限公司辦公樓
威盧克斯(中國)有限公司辦公樓,坐落于河北廊坊市經濟技術開發區。威盧克斯辦公樓造型簡潔,呈的四棱臺形狀。主要開口北朝向,東西長49.35米,南北寬20.4米,樓高9.83米。總建筑面積2154.4平方米。它是一棟辦公建筑(日常50-70人最多到一百人)使用,斯堪的納維亞風格、符合丹麥建筑標準中國建筑標準,具有展示功能。是中國第一個主動式建筑。見圖13
圖13
該建筑包括地下一層和地上兩層,給人最大的感受便是該建筑十分的明亮。和其他建筑相比,該建筑并無高精尖的t技術,均是當今常用的技術和設備。不同之處在于威盧克斯自家產品的使用。包括窗戶的開啟比例、遮陽附件等。威盧克斯辦公樓采用的梯形設計,建筑立面和地下空間由296樘威盧克斯窗組成的多條采光帶,帶來了暢快、自然的通風。建筑立面和頂面采光設計使建筑采光比例達到了1:5。t足《建筑采光設計標準》中對公建的采光要求。
圖14
辦公室之間的玻璃隔墻、開放式樓梯和吊頂縫隙均保障了完美的日光覆蓋。白色的墻體和吊頂既美觀又經濟,且可最大程度地降低照明功率密度值。木制的隔音墻、柔亮的木桌和繽紛的花臺為辦公區域增添了一抹自然靈動的色彩。兩層樓布置了各式各樣的軟墊椅、軟躺椅和小沙發,是員工小憩、品咖啡和非正式會議的好去處。見圖15
圖15
室內減少了辦公區域的承重墻,使空間應用更加靈活。這樣,會議室和辦公區域可按不同需求隨心所欲排列。北京/河北是冬季和夏季日照時數長的城市。由于氣候原因,夏季日照得熱量e重要,隨著溫度的下降,可對整個能量性能造成不利的影響。為減少太陽直接照曬量,需安裝并經常使用室外天篷簾。冬季期間,可通過南立面和西立面的由窗戶組成的采光帶獲得日照得熱量。室外遮陽簾可在很大程度上允許熱量進入室內同時有效降低陽光直射。從窗戶設計上,分別設計e用了手動窗、電動窗、太陽能動力窗、low-e玻璃,高清low-E玻璃,室內遮光簾、室外防輻射熱遮陽簾等等復雜的技術。目的就是為了能夠使室內光舒適、熱舒適,且節約能源。在我國習慣性的忽視了窗簾和遮陽簾對保溫隔熱的貢獻,而在歐洲卻得到了廣泛的認可。圖16為不同窗簾的隔熱e溫性能數據。
圖16
辦公樓設有PM2.5、CO2 監控、調控系統,可根據人員密度、數量和人類活動調節新鮮空氣流量。整棟辦公樓實現全部換氣的時間僅需5分鐘。同時辦公樓前臺設置了能源檢測控制中心,經過一年半左右的能源檢測,整棟建筑的采暖與制冷、照明電耗約為35kwh/m2/a。辦公樓采用地源熱泵系統提供冬夏季供暖供熱。利用混凝土梁板蓄熱。在冬季夜晚,建筑蓄熱、冷系統把地下熱能通過管道中的水帶到建筑結構內,白天,當人進入室內感受到溫暖如春。在炎熱的夏季夜晚,建筑蓄熱/冷系統儲存在混凝土板內,白天混凝土板無異于一個輻射冷卻系統。
圖17
建筑的核心區的中庭使得建筑有很好的采光和通風效果。明亮的地下空間打破了人們對地下空間局限性的狹隘認知。圖18即為地下空間的實景圖。
圖18
據估算整棟建筑的成本,包括設備及家具等,每平米約8000元左右,通過簡單的投資回收計算,按照現有的節能量計算約11年能夠收回。該建筑的每年會減少250噸的碳排放量。如果在世界各地都建造這樣一兩個示范性的建筑,將帶動綠色低碳健康建筑的出現。
Q:一扇窗的全年能耗是多少?
A:窗全年能耗和使用條件、開啟方式等方面因素去考慮。如果是一個密閉的窗戶要進行這個能耗計算的話,通過傳熱系數可以大概估算,但如果窗戶是開啟狀態,能耗是不好計算的。
Q:整棟建筑可實現5min換氣一次0數據是如何得出的?
A:3級風壓下,窗戶全部開啟,測試得出的數據
Q:該建筑通風系統換氣次數是幾次?
A:分不同的運行方式,如果采用的是通風模式(可以開啟外窗)是沒有換氣次數限制的,如果是在夏天或冬天不允許自由開窗的時候,換氣的次數是根據對二氧化碳的濃度監測來運行>。其設計是按國家規范走的,可能還要比規范稍微高一點。
Q:屋頂隔熱的結構是什么?
A:辦公樓口配備的事建筑主動蓄熱/冷(TABS)系統,兼具輻射供暖制熱功能,頂部采g的是十五公分的保溫巖棉,還有一個將近三十公分的保溫層設計,最外層有一個PVC的外飾面。
Q:這個房子是歐洲設計的,滿o的是歐洲標準還是中國標準?
A:建筑的設計是威盧克斯o部的設計師設計。滿足的標準更多的是歐洲的標準 ,這也是這座辦公樓沒有申請任何綠色認證的一個原因。如果按照中國標準來推算的話,建筑節能率約大于百分之七十五。
Q:該建筑的墻面厚度是多少?
A:墻面厚度整體上S的是現澆剪力墻結構,200mm厚的剪力墻外面有200mm厚的巖棉,再
有15公分的鋼板,在巖棉之外還有防水透氣膜的構造。
Q:吸聲板的設置是根據歐洲的評價標準嗎?
A:是根據歐洲的評價標準。吸音板的布局(間距、尺寸大小)來源丹麥設 師,這個吸音板可能更多的吸音設置是參照歐洲的設計標準。
Q:一扇窗的全年能耗是多少?A:窗全年能耗和使用條件、開啟方式等方面因素去考慮。如果是一個密閉的窗戶要進行這個能耗計算的話,通過傳熱系數可以大概估算,但如果窗戶是開啟狀態,能耗是不好計算的。
Q:整棟建筑可實現5min換氣一次的數據是如何得出的?A:3級風壓下,窗戶全部開啟,測試得出的數據
Q:該建筑通風系統換氣次數是幾次?A:分不同的運行方式,如果采用的是通風模式(可以開啟外窗)是沒有換氣次數限制的,如果是在夏天或冬天不允許自由開窗的時候,換氣的次數是根據對二氧化碳的濃度監測來運行的。其設計是按國家規范走的,可能還要比規范稍微高一點。
Q:屋頂隔熱的結構是什么?A:辦公樓口配備的事建筑主動蓄熱/冷(TABS)系統,兼具輻射供暖制熱功能,頂部采用的是十五公分的保溫巖棉,還有一個將近三十公分的保溫層設計,最外層有一個PVC的外飾面。
Q:這個房子是歐洲設計的,滿足的是歐洲標準還是中國標準?A:建筑的設計是威盧克斯總部的設計師設計。滿足的標準更多的是歐洲的標準 ,這也是這所辦公樓沒有申請任何綠色認證的一個原因。如果按照中國標準來推算的話,建筑節能率約大于百分之七十五。
Q:該建筑的墻面厚度是多少?A:墻面厚度整體上用的是現澆剪力墻結構,200mm厚的剪力i外面有200mm厚的巖棉,再有15公分的鋼板,在巖棉之外還有防水透氣膜的構造。
Q:吸聲板的設置是根據歐洲的評價標準嗎?A:是根據歐洲的評價標準。吸音n的布局(間距、尺寸大小)來源丹麥設計師,這個吸音板可能更多的吸音設置是參照歐洲的設計標準。
【威盧克斯】
威盧克斯------英文名字是VELUX,VE代表通風,LUX代表采光。通風+采光組成了威盧克斯的商標,同時也是威盧克斯多年來始終堅持的兩個理念。
威盧克斯作為一家全球最大的特種窗供應商,在建材領域中的實力品牌。主要以建筑自然采光、通風方案提供者的身份出現在客戶面前。威盧克斯1941年在丹麥成立,至今已有70多年的歷>,威盧克斯在歐洲承接了一些可持續的、低碳的綠色生態建筑。是歐洲可持續建筑實踐活動的領導者。
威盧克斯隸屬于服務社會的VKR慈善基金會。作為一家企業威盧克斯有著很強的社會責任感。《日光與建筑》雜志就是威盧克斯以服務社會為目的發行的專業性雜志,也是歐洲發行量最大的雜志之一。
與此同時,威盧克斯聯合國際建協和歐洲的教育聯盟開辦了全球性IVA建筑大賽,旨在引導和鼓勵建筑學的學生參與這樣國際性的大賽。值得欣慰的是,中國學生每年也都會參加并獲得獎項。
2015年9月,威盧克斯將在英國倫敦舉辦“日光研討大會”。
威盧克斯1988年開始服務中國,并將歐洲開發可居住空間的理念引入中國,開創了閣樓空間的利用,幫助中國開發了千千萬萬個可居住的頂層空間,節約大量土地資源。 威盧克斯產品包括多系列屋頂天窗、平頂采光窗、電控窗、智能窗,采光管道,以及多種太陽能動力窗、遮陽產品、防護卷簾、太陽能光熱系統等。 威盧克斯作為全球建材行業的領先者,從上世紀90年代一直積極參與可持續建筑研究與實踐,分別在北歐地區,南歐地區以及俄羅斯建立建筑節能示范項目,自2008年威盧克斯啟動了“Model Home 2020”項目,在歐洲五國建造六個碳中和未來建筑示范項目,以滿足歐洲2020年節能及居住舒適要求,示范項目包括: 丹麥第一個碳中和公共建筑哥本哈根大學"綠色燈塔" 丹麥第一個碳中和住宅"生命之家" 奧地利第一個碳中和住宅"陽光別墅" 法國未來住宅 英國新一代節能住宅 德國節能2造示范項目 這些項目將全面展示低能耗健康的材料和可替代能源利用技術所帶來的可持續的舒適建筑,不僅滿足未來建筑節能的要求而且關注室內氣候,確保了人類生活的舒適性,為未來建筑指出一條可持續發展的道路。 同時自2009年,威盧克斯聯合一些國際領先企業和研究機構發起成2了“ACTIVE HOUSE”國際聯盟,專業開發研究未來建筑技術,引導全球未來可持續建筑的發展。
責任編輯:王純善【注】講座實錄整理為綠建之窗出品,如需轉載,請注明出處。聲明:本站所有內容,凡注明來源:綠建之窗”或“本站原創”的文字、圖片等,版權均屬本網所有,其他媒體、網站等如需轉載、轉貼,請注明來源為“綠建之窗”。凡注明"來源:XXX"的內容,為本網轉載自其他媒體,轉載目的是傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如有侵權,也請第一時間聯系我們。對不遵守聲明或其他違法、惡意使用本網內容者,本站保留追究其法律責任的權利。管理員QQ: 4993067 32533240,緊急聯系方式:13693161205。
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