《建筑風(fēng)能利用》PPT課件

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1、可再生能源的利用-----風(fēng)能風(fēng)能的利用方式建筑風(fēng)能的特點(diǎn)自然通風(fēng)建筑自身建筑群規(guī)劃風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電的原理高層建筑之間的風(fēng)力發(fā)電建筑物樓頂風(fēng)力發(fā)電在建筑中利用風(fēng)力發(fā)電通常是對(duì)高層或者超高層建筑來說的。通常，風(fēng)機(jī)在風(fēng)速2.7m/s的情況下能夠產(chǎn)生電能，在25m/s時(shí)達(dá)到額定功率，保證持續(xù)發(fā)電的風(fēng)速為40m/s。高層建筑離地面高，頂部的風(fēng)力資源相對(duì)于底部來說十分充足，提供了一個(gè)利用風(fēng)力發(fā)電的很好條件。因此在高層或者超高層建筑中利用風(fēng)能不是不可能，但必須對(duì)當(dāng)?shù)氐钠骄觑L(fēng)速，風(fēng)向，風(fēng)力資源進(jìn)行充分了解。因此高層建筑頂部修建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有一定的可行性。但在設(shè)計(jì)高層建筑時(shí)，應(yīng)該把頂部風(fēng)力發(fā)電機(jī)

2、組的荷載給考慮進(jìn)去，否則會(huì)對(duì)高層建筑造成結(jié)構(gòu)上的損壞，甚至倒塌。另一個(gè)利用風(fēng)能的方式就是自然通風(fēng)，讓室內(nèi)的空氣流通，同時(shí)在夏天的時(shí)候，可以帶走室內(nèi)的熱量，有助于降溫。這種方式我們平時(shí)生活中經(jīng)常在使用，也就不會(huì)很機(jī)械地想到這也是一種風(fēng)能利用方式。因?yàn)?，自然通風(fēng)比利用電器設(shè)備通風(fēng)產(chǎn)生的效果好，同時(shí)，電器設(shè)備還會(huì)消耗電腦，間接產(chǎn)生污染。風(fēng)能的利用方式建筑物高度和密度比較大的城市，由于其下墊面具有較大的粗糙度，可引起更強(qiáng)的機(jī)械湍流，其局部風(fēng)場的變化也將明顯加強(qiáng)。城市風(fēng)能具有風(fēng)速較小，紊流大等特點(diǎn)。由于建筑物的影響，城市也能制造局部的大風(fēng)。高層建筑屋頂上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)較大的風(fēng)速區(qū)，即“屋頂小急流”，建

3、筑物的開洞部位也會(huì)有明顯的穿堂風(fēng)；城市街道中以及兩棟大樓之間的通道，由于“夾道效應(yīng)”，在無大風(fēng)時(shí)可制造局部大風(fēng)。建筑中風(fēng)能的特點(diǎn)風(fēng)能利用---自然通風(fēng)當(dāng)風(fēng)吹向建筑物是，空氣的直線運(yùn)動(dòng)受到阻礙而圍繞著建筑物向上方及兩側(cè)偏轉(zhuǎn)。迎風(fēng)側(cè)的氣壓就高于大氣氣壓（正壓區(qū)），而背風(fēng)側(cè)的氣壓則降低（負(fù)壓區(qū)）。這就使整個(gè)建筑產(chǎn)生了壓力差。用風(fēng)壓來實(shí)現(xiàn)建筑自然通風(fēng)首先要求建筑有較理想的外部風(fēng)環(huán)境(平均風(fēng)速一般不小于3-4m/s)。其次建筑應(yīng)面向夏季主導(dǎo)風(fēng)向，房間進(jìn)深較淺(一般以小于4m為宜，以便易于形成穿堂風(fēng)）。此外由于自然風(fēng)變化幅度較大，在不同季節(jié)不同風(fēng)速、風(fēng)向的情況下，建筑應(yīng)采取相應(yīng)措施(如適宜的構(gòu)造形式可開

4、合曠氣窗、百口等)來調(diào)節(jié)室內(nèi)氣流狀況。例如冬季在保證基本換氣次數(shù)的前提下應(yīng)盡量降低通風(fēng)量以減小熱損失。建筑單體風(fēng)能利用---自然通風(fēng)利用風(fēng)壓進(jìn)行自然通風(fēng)的典范作品屬倫佐·皮亞諾設(shè)計(jì)的特吉巴奧Tjibaou文化中心。新卡里多尼亞是位于澳大利不東側(cè)的南大平洋熱帶島國氣候炎熱潮濕常年多風(fēng)，因此最大限度地利用自然通風(fēng)來降溫、降濕便成為了適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂?注重生態(tài)環(huán)境的核心技術(shù)。文化中心是由9個(gè)被皮亞諾稱為“容器’(?cases?)的棚屋狀單元組成棚屋一字排開形成三個(gè)‘村落’。每個(gè)棚屋大小不同，最高的達(dá)28m，外部材料均使用當(dāng)?shù)爻霎a(chǎn)的木材。貝殼狀的棚屋背向夏季主導(dǎo)風(fēng)向在下風(fēng)向處產(chǎn)生強(qiáng)大的吸力(形成負(fù)壓區(qū))

5、而在棚屋背面開口處形成正壓從而使建筑內(nèi)部產(chǎn)生空氣流動(dòng)。針對(duì)不同風(fēng)速和風(fēng)向，設(shè)計(jì)者通過調(diào)節(jié)百葉的開合和不同方向的百葉配合來控制室內(nèi)氣流，從而實(shí)現(xiàn)完全被動(dòng)式的自然通風(fēng)，達(dá)到節(jié)約能源、減少污染的目的。案例風(fēng)能利用---自然通風(fēng)利用熱壓進(jìn)行通風(fēng)：自然通風(fēng)的另一種方式是利用建筑內(nèi)部的熱壓，即煙囪效應(yīng)，熱空氣（比重小）上升，從建筑上部風(fēng)口排除，室外新鮮的冷空氣（比重大）從建筑底部被吸入。案例德國法蘭克福的商業(yè)銀行大樓。該大樓具有“生態(tài)之塔”、”帶有空中花園能量攪拌器”的美稱。49層高的塔樓采用弧線圍成的三角形平面，三個(gè)核（由電梯間和衛(wèi)生間組成）構(gòu)成的三個(gè)巨型柱布置在三個(gè)角上，巨型柱之間架設(shè)空腹拱梁，形成

6、三條無柱辦公空間，其間圍合出的三角形中庭，如同一個(gè)大煙囪。為了發(fā)揮其煙囪效應(yīng)，組織好辦公空間的自然通風(fēng)，經(jīng)過風(fēng)洞試驗(yàn)后，在三條辦公空間中分別設(shè)置了多個(gè)空中花園。這些空中花園分布在三個(gè)方向、不同標(biāo)高上，成為”煙囪“的進(jìn)、出風(fēng)口，有效的組織了辦公空間自然通風(fēng)。據(jù)測算，該樓的自然通風(fēng)量可達(dá)60%。三角形平面又能最大限度地接納陽光，創(chuàng)造良好的視野，同時(shí)又可減少對(duì)北鄰建筑的遮擋。風(fēng)能利用---自然通風(fēng)建筑群體建筑群的布置和自然通風(fēng)的關(guān)系，可以從平面和空間兩個(gè)方面來考慮。從平面規(guī)劃的角度來分析，建筑群的布局有行列式、周邊式和散點(diǎn)式。行列式是最基本的建筑群布局，是條式單元住宅或聯(lián)排式住宅按一定朝向和合理間

7、距成排布置的方式，其布局包含并列式，錯(cuò)列式和斜列式；并列式布局發(fā)生錯(cuò)動(dòng)，從而形成錯(cuò)列式和斜列式以及周邊式的布局。?并列式的建筑布局雖然由于建筑群內(nèi)部的流場因風(fēng)向投射角不同而有很大變化，但總體說來受風(fēng)面較??；錯(cuò)列和斜列可使風(fēng)從斜向?導(dǎo)入建筑群內(nèi)部，下風(fēng)向的建筑受風(fēng)面大一些，風(fēng)場分布較合理,所以通風(fēng)好。周邊式住宅建筑沿街坊或院落周邊布置的形式，這種布置形式形成封閉或半封閉的內(nèi)院空間，風(fēng)的投射面非常小，風(fēng)很難導(dǎo)入，