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1、威卢克斯可持续建筑研究与实践Green lighthouse 绿色灯塔,“绿色灯塔”简介,丹麦零排放生态建筑“绿色灯塔” “绿色灯塔”项目是迄今为止丹麦第一个按照碳中和理念设计的公共建筑，位于哥本哈根市内的哥本哈根大学校园内，该建筑为3 层的圆形建筑，总建筑面积950m2，具体用途为哥本哈根大学科学系学生的学习、生活、就业监管咨询中心。“绿色灯塔”项目是零碳排放生态型建筑。,2,t课件,绿色灯塔,该建筑为三层的圆形建筑，总建筑面积950平方米，位于哥本哈根市内的哥本哈根大学校园内。具体用途为哥本哈根大学科学系学生的学习、生活、就业监管咨询中心。,物业业主：丹麦哥本哈根大学设计单位：克里斯坦森设
2、计师事务所（Christensen & Co Architects）能源创意：科威（COWI）咨询公司建设单位：威卢克斯/VELUX,威尔法科/VELFAC,合作伙伴：丹麦国家科技部 哥本哈根大学 哥本哈根市政府 威卢克斯公司 威尔法科公司,绿色灯塔建筑解说,采光设计中庭采光与通风科学的采光分析,能源设计,自然采光设计,建筑的内部照明以自然采光为主，建筑立面安装了适量的立窗，在建筑的顶部，设置了一定数量的智能电控屋顶窗，这无疑给建筑的中庭带来了巨大的光照度的变化。,与智能电控窗处于同一IO智能电控操作平台 下的电动百叶遮阳窗帘，会随着太阳方位的移动而自动升起和放下，起到自动遮阳的效果。,自然光
3、、人造光源、空间感受和材料质感之间是相互作用的，设计者既要考虑到房间的功能性又要考虑到使用者的舒适与美感体验。,精准的采光分析,3月21日上午10点，南侧二层和三层上的照度级（勒克斯lux）,建筑师们在采光模拟计算上运用了威卢克斯公司最新开发的采光模拟分析计算软件 Daylight visualize;,该软件经过国际照明协会的鉴定，是一款非常精确的计算软件，其对光照分析计算的结果，与实测结果的最大误差不超过4.9，平均误差仅有2.9。,可视化采光分析,三层采光分析，日光系数低于3,二层采光分析，日光系数低于3,首层采光分析，日光系数低于3,Daylight visualize采光软件,工程师
4、们应用Daylight visualize采光软件，对建筑的每一个房间与角落，按全云天、半阴天、晴天等几种情况，对全年的几个标志时间段春分、秋分、夏至、冬至分别进行计算。,能源设计思考,设计细节应确保绿色灯塔节省70%的能量 建筑的几何结构应该紧凑 建筑物的方向定位 建筑物外层要具有良好的绝缘和屏蔽效果 被动的太阳能取暖 建筑结构利于被动的热量积蓄和散热 自然通风和综合通风 自然采光 日光照明控制下的LED照明 高效节能的机械通风方式,绿色灯塔能源设计与技术,被动式设计降低建筑对能源的需求优化建筑结构和朝向优化建筑遮阳增强建筑密闭性使用高效节能窗充分利用自然通风为建筑降温充分利用自然采光以及使
5、用节能的LED光源等,主动式设计减少建筑对能源的消耗应用太阳能供热和制冷系统安装光伏发电设备热能动结构和地埋管式季节蓄热系统,能源设计,能源设计,1) 能源使用的总体思路“绿色灯塔”的能源设计总体原则，一是降低能源需求，二是尽量使用可再生能源，三是高效使用化石能源。,2) 良好的围护结构保温性能丹麦地处北欧，气候比较寒冷，建筑,良好的保温性能是建筑节能的重要环节。为此，“绿色灯塔”在外墙设计，门窗选择上花了大量的时间，这里值得一提的是太阳热的采集和防止问题。在夏天，太阳过热是负面的，此时我们需要太阳的光线，却要求把太阳的热量隔绝在室外；,而在冬天，我们在需要太阳光线的同时，也需要太阳的热量。因
6、而，使用同一个传热系数的Low-E 玻璃，不能全面解决问题，因此，“绿色灯塔”采用了与窗户相匹配的多种智能电控室内外遮阳、隔热窗帘等产品。,12,t课件,3) 太阳能集热板近300m2 的南向屋顶面积，除了少部分用作屋顶天窗采光外，大部分用于安装太阳能集热板和光伏电池。项目采用的太阳能集热板，满足了建筑本身的热水需要，同时，夏天建筑本身使用剩余的来自太阳的热量，将通过管道传入地下的季节性蓄热设备，以备冬天使用,屋顶太阳能集热板,13,t课件,4) 太阳能光伏电池“绿色灯塔”的屋顶上45m2 的太阳能光伏电池是建筑物主要能量来源，可满足照明、通风和维持热泵的运转需求。,5) 热敏地板在丹麦的气候
7、条件下，建筑内的地板可以用作热储存器，尤其是在冬天，把白天的热量储存在地板内，可以使得第二天工作期间，不再使用过多的热源来加热建筑。,同时，地板供热比起空调供热来，人的感觉要舒适一些。,14,t课件,6)季节性蓄热技术/热泵,运用季节性蓄热技术，可以在夏天太阳能量过剩的时候，将一些热能以一定的形式储存在地下，待到冬天能源短缺时，再行放出来使用。热泵主要用来太阳热能及地热能的循环利用，实现建筑物的供热和制冷，从而保证了季节性储热的优化利用。,8) 能源中控系统和能耗记录系统整个建筑分为9 个区域，均设有光感、温感、风感、CO2 等若干个探头，对这些区域进行监控，一旦发现有需要，例如光照不够，温度
8、不够，空气质量不好，这些探头就会把信息发到中央处理中枢的电脑上，该电脑再根据室外的气候情况，通过自控系统，采取开关窗、启闭窗帘、启闭电灯等措施，使用最佳策略，改善室内气候。同时，能源的使用记录系统，还将随时记录各个区域的供热、热水、通风、照明等项的耗能情况，以供分析和研究。,“绿色灯塔”项目，仅靠对日光合理设计使用，我们就节约了几乎过去照明用电的38% 的能量。结合自然通风等环节，该项目通过精心的建筑设计，就使能耗降低了几乎75%。,18,t课件,IO智能电控系统自动式节能,在夏天，太阳过热是负面的，此时我们需要太阳的光线，却要求把太阳的热量隔绝在室外。而在冬天，我们在需要太阳光线的同时，也需要太阳的热量。绿色灯塔采用了与窗户相匹配的多种智能电控室内外遮阳、隔热窗帘等产品。,能源数据,绿色灯塔供热消耗指标初步估计为22千瓦时/平米/年35%来自于屋顶上的太阳能光伏电池；65%为热泵驱动的区域热能，由储存在地下的太阳能热能供给，对生态环境不会造成威胁；热泵可将区域热能利用效率提高约30%。,
