清华大学超低能耗示范楼

为给绿色奥运做典范在清华大学建设的超低能耗楼房。清华大学超低能耗示范楼是北京市科委科研项目，作为2008年奥运建筑的 “前期示范工程”，旨在通过其体现奥运建筑的 “高科技”、“绿色”、“人性化”。同时，超低能耗示范楼是国家“十五” 科技攻关项目 “绿色建筑关键技术研究”的技术集成平台，用于展示和实验各种低能耗、生态化、人性化的建筑形式及先进的技术产品，示范并推广系列的节能、生态、智能技术在公共建筑和住宅上的应用。示范楼能源和设备系统采用多项节能措施和可再生能源技术，包括照明和办公设备在内，示范楼单位面积全年总用电量指标为40千瓦时/平方米，仅是北京市高档办公建筑平均总用电量指标的30%。
清华大学超低能耗示范楼主要节能系统包括：
❶玻璃幕墙和保温墙体。东立面和南立面采用双层皮幕墙及玻璃幕墙加水平或垂直遮阳两种方式，综合得热系数1瓦/平方米·度，太阳能得热系数0.5。水平遮阳和垂直遮阳叶片宽度600毫米，每个叶片均设置单独的自控系统，分别根据采光、视野、能量收集、太阳能集热的不同区域功能要求进行控制调节，实现冬季最大限度利用太阳能、夏季遮挡太阳辐射，同时满足室内自然采光的最佳设计。西北向采用300毫米厚的轻质保温外墙，铝幕墙外饰面，传热系数0.35瓦/平方米·度。外窗采用双层中空玻璃，外设保温卷帘。
❷相变蓄热活动地板。示范楼的围护结构由玻璃幕墙、轻质保温外墙组成，热容较小，低热惯性容易导致室内温度波动大，尤其是在冬季，昼夜温差会超过10℃。为增加建筑热惯性，以使室内热环境更加稳定，示范楼采用了相变蓄热地板的设计方案。
❸植被屋面和光导采光系统。为提高屋顶的隔热保温性能，同时改善生态与环境质量，采用种植屋面技术，结合防水及承重要求，选用喜光、耐干燥、根系浅的低矮灌木和草皮，适合于北京地区气候特征。屋顶同时设置光导管采光系统，利用太阳光为地下室提供采光，减少白天照明电耗。
❹自然通风利用。室内环境控制系统有限考虑被动方式，用自然手段维持室内热舒适环境。根据北京地区的气候特点，春秋两季通过大换气量的自然通风来带走余热，保证室内较为舒适的热环境，缩短空调系统运行时间。
❺湿度独立控制的新风处理系统。超低能耗示范楼共设置4台4000立方米/时新风机组，通过溶液除湿设备的处理，可提供干燥的新风，用来消除室内的湿负荷，同时满足室内人员的新风要求。系统采用溶液除湿方式，能够将除湿过程从降温过程中独立出来，利用较低品位能源进行除湿，同时减少湿热冷负荷，不仅能够保证室内环境质量，而且还能降低空调能耗。此外为保证室内空气质量要求有足够的新风，随之而来的新风负荷是空调系统高能耗的原因。
❻室内供电尖峰负荷消除系统。尖峰负荷消除系统超低能耗楼采用固体燃料电池及内燃机热电联供系统，并采用清洁燃料天然气作为能源供应，尖峰负荷消除系统总的热能利用效率可达到85%，其中发电效率43%。基本供电由内燃机或者氢燃料电池供应，尖峰电负荷由电网补充。发电后的余热冬季用于供热，夏季则当作低温热源驱动液体除湿新风机组，用于溶液的再生。
❼智能化的控制系统。控制系统自动采集室外的日照情况，根据不同的朝向方位，调节遮阳百叶的状态，同时根据室外气象参数，决定外窗、热压通风风道、双层皮幕墙进出风口的开闭。控制系统采集工作区各点的照度数据，调节百叶的角度和人工照明的灯具。