住宅建筑设计规范的基本规定有哪些

超高层建筑设计要点

高层建筑由于其特殊性，具有迥异于普通建筑的特点，那么超高层建筑设计要点有哪些呢，一起来看看!

1超高层建筑的技术原则

(1)建立建筑和城市环境的友好关系，提高土地资源利用率，营造以人为本、健康高效的高质量微气候环境，室内环境达标率为100%。

(2)结合独特的气候环境与建筑本体特征，最大程度地优化建筑节能设计，充分利用可再生能源，合理实现能源梯级利用，提高建筑能源利用效率，综合节能率大于60%。

2超高层建筑的优缺点

所谓高层建筑，不同国家有不同国家的规划。在我国高层建筑是指十层及十层以上的居住建筑和建筑高度超过二十四米的其他建筑均称为高层建筑。高层建筑是近代经济发展和科技进步的产物。城市人口集中，用地紧张及商业竞争的激烈化，促使了近代高层建筑的出现和发展。

3超高层建筑避难层有哪些设置规定

1.避难层的设置，自高层建筑首层至第一个避难层或两个避难层之间，不宜超过15层这是因为登高、举高消防车，最大作业高度在30~45m根据对消防队员的实测，登高超过10层时，心跳和呼吸明显加快，不适应扑就的需要，会给灭火工作带来不利影响因此结合上述原因，并兼顾节约投资，首层至第一个避难层及以上两个避难层之间，不宜超过15层

2.通向避难层的防烟楼梯间应在避难层分隔、同层错位或上下断开，但人员必须经避难层方能上下

3.避难层的净面积宜按每平方米5人计算

4.避难层可兼作设备层，但设备管道宜集中布置，设备管井及垂直交通设施应用耐火极限不低于1h的墙围护起来

4超高层建筑幕墙的设置规定

1 .窗间墙、窗槛墙的填充材料应采用不燃烧材料。当其外墙面采用耐火极限不低于1.00h的不燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料

2 .无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙，应在每层楼板外册设置耐火极限不低于1.00h，高度不低于0.80m的不燃烧实体裙墙

5超高层建筑中的钢管砼

高层结构设计钢管砼随着建筑科学技术的发展，近20年来又推出了第五种结构类型，即全新的钢-混凝土组合结构。该种新型建筑结构，充分发挥了钢材和混凝土的材料特性及优点，按其组合方式又可分为：钢管混凝土结构、钢-混凝土组合梁、外包钢组合结构和劲性钢筋混凝土结构等四种。它们的共同特点是：施工简便、工期短、结构性能好且大大节约建筑材料。钢-混凝土组合结构之一的钢管混凝土(即钢管砼-CFST)，就是在钢管中充填素混凝土制成的建筑构件。它具有承载力高、抗震性能好、节约钢材和施工简捷等突出优点，因而在高层和超高层建筑中得到了日益广泛的应用。

6超高层建筑的设计难点

超高层楼宇就像一条竖立起来的街道，存在着安全、内部交通、环境、能源消耗等多种难以妥善解决的问题，越是向高处发展，安全性、耐久性及适用舒适等问题就愈多，对结构、建筑、机电、暖通、电梯等专业的要求就越高。

7超高层建筑设计的建议

首先，在超高层建筑施工设计工作开展之前，首先应该做的便是详细分析工程项目的施工目标和施工要求，根据超高层建筑的目标高度和目标结构选取相似超高层建筑项目，参考其设计流程和设计内容，以降低超高层简述设计盲目性，降低设计风险。在施工技术方面，一定要结合实际情况确定有效的'技术要求，以确保建筑的整体施工质量，比如墙体施工技术以及内部支撑柱的施工技术等等，并做好施工过程中监督工作，保证施工技术的有效落实。在施工设备方面，一定要充分考虑施工内容，做好施工设备的准备工作，如起重设备、升降设备等等，以保证建筑施工进度，保证施工安全。

8超高层建筑的技术原则

(1)建立建筑和城市环境的友好关系，提高土地资源利用率，营造以人为本、健康高效的高质量微气候环境，室内环境达标率为100%。

(2)结合独特的气候环境与建筑本体特征，最大程度地优化建筑节能设计，充分利用可再生能源，合理实现能源梯级利用，提高建筑能源利用效率，综合节能率大于60%。

9超高层建筑可采用的结构体系有哪些

我国已建造高度在150m以上的建筑150余栋。可供选择的结构形式很多。较为常见的结构形式包括：钢筋混凝土框架-核心筒结构、钢筋混凝土框架-剪力墙结构、钢框架-钢筋混凝土核心筒结构、钢框架-支撑结构、混合结构、巨型结构等。近年来，新兴的斜网格结构在办公大厦中也有不少成功应用的案例。

随着我国能源的紧缺和《可再生能源法》的颁布和实施，太阳能等作为可再生能源，在建筑中的应用越来越受到人们的重视，许多地方政府出台了一系列的文件强制要求小高层住宅安装太阳能热水器。目前，高层建筑不适宜太阳能集热工程安装的一些理论阻碍了太阳能在城市普及的步伐，建筑商不敢冒然投资，许多太阳能企业面对高层建筑也是望而却步。其实能不能安装，终归于技术和安全方面问题的解决，以及有没有实行太阳能热水器与建筑“一体化”设计。像日利达太阳能上海经纬城市绿洲大型太阳能集热供水系统工程，就科学合理地解决了14至21层太阳能安装问题，终结了制约太阳能与高层建筑一体化纵深发展的困局。

一、实例

上海经纬城市绿洲位于宝山区祁连北块地区，是香港房产大鳄经纬集团投资建设的大型生态家园基地，占地面积约1平方公里，总建筑面积达150万平方米。经纬城市绿洲是一个集规划、交通、环境、文化、教育、商圈、医疗、运动、智能、服务十项全能的国际时尚社区，在2003年度上海市住宅区规划设计项目评选中获得银奖。

面对高层住户的太阳能安装障碍，日利达早有准备。在安装技术上，日利达公司采用高端U型管式分体壁挂式太阳能热水器，太阳能集热器与水箱分离，集热器安装在墙体外侧，水箱置于室内。独具的嵌入式设计，在集热器的后边安装空调外机，从而达到一位双用，既节约了空间，一排排时尚美观的太阳能集热器又变身为建筑艺术品和避阳工具，如同百叶窗，实现了太阳能与高层建筑的完美结合；在产品质量和安全上，日利达高端U型管式分体壁挂式太阳能热水器坚持了日利达一直以来的“高能效标准”，具有防风、防冻、热效率高、水温均衡等诸多优越性能，无论住在几楼的小区住户，都能在家享受到温度适宜的热水；在与建筑的结合上，日利达根据2500多家住户特点全部采用个性化设计，仅定制的真空管长度就有88cm——180cm共达20多种规格，一个工程个性化设计数量之多，堪称太阳能行业之最。最主要的是，日利达参与了房屋设计的全过程，真正实现了太阳能与建筑的完美结合。

此次上海经纬城市绿洲大型太阳能集热工程，日利达致力于突破太阳能与高层建筑结合的技术难题，完善太阳能设计和安装的个性化方案，提升工程项目附加值，做到了效果、质量、成本的最优组合。这对将来太阳能和房产行业的精细化合作，打造现代节能建筑，具有重要的借鉴意义。

二、小高层住宅采用太阳能热水系统需要考虑的几个问题

1、在选择不同的太阳能热水系统方案时，应优先选择系统运行可靠，管理方便，便于摊销辅助能源费用、冷热水费用和运行费用成本等，达到管理简单方便，容易被住户接受，不产生物业与住户的矛盾等。

2、应考虑如何解决住在低层用户使用太阳能热水的问题。

3、太阳能系统设计时，应考虑到阴雨天气时太阳能产热水不足的问题。为确保热水供应的可靠性，系统设计应配置辅助加热系统，以确保用户全天24小时或定时供应热水。

4、系统应达到优先利用太阳能源加热热水，当太阳能不足时，再让辅助能源补充加热。实现充分利用太阳能源，降低辅助加热能源的费用的目的。

5、太阳能热水系统应合理、可靠、先进；太阳能及辅助加热系统运行应实现全自动化、智能化；在保证工程质量和效果的前提下，尽可能降低工程造价，提高系统的性价比。

6、太阳能热水系统的布局与摆放应与周围的建筑物相协调，日常使用维护检修应方便。

7、太阳能热水系统设计应与建筑工程设计同步进行，前期为安装太阳能热水系统预留管线、预埋件等应到位，以方便后期太阳能热水系统安装。

三、太阳能热水系统解决方案选择

在小高层住宅设计安装太阳能热水系统，主要有以下四种解决方案可供选择。下面对这些解决方案的优缺点分别加以分析，然后作出最佳选择。

解决方案（一）在楼顶每户安装一台家用太阳能热水器（家用单台系统）

优点：

1、各住户的太阳能相互独立，互不影响；

2、运行过程中，不存在收费管理问题；

3、系统投资最低，运行较稳定，技术成熟。

4、安装简单方便

缺点：

1、低层住户的太阳能，使用时受到水压的影响，使用不便，甚至无法使用；

2、各户的太阳能都是一个独立的系统，无论哪家的太阳能有问题，都要上楼顶维修，因此上楼维修的频率最高，不便于楼顶管理和维护；

3、摆放不方便，不易与建筑物相协调，影响观瞻；

4、各户上下两根管道，过多的管道敷设空间受限；

5、不能实现热水资源共享，热水资源存在“旱涝不均”的问题。

解决方案（二）安装一套分体式太阳能热水系统，集热单元安装在阳台或南墙面上，储热水箱放置在室内（分户集热分户储水系统）

优点：

1、住户的太阳能相互独立，互不影响；

2、运行过程中，不存在收费管理问题；

3、各户水箱可放置在室内方便的地方，如地下室、设备间、卫生间、厨房、阳台、阁楼等位置。

4、系统投资较高，运行较稳定，技术成熟。

缺点：

1、集热单元安装需安全、牢靠，否则易存在安全隐患；

2、采用自然循环效果不理想，采用水泵强制循环，费电，水泵存在噪音，增加控制功能。

3、应综合考虑各户集热单元安装位置，否则会破坏建筑立面美观。、

4、受倾角影响，阳台型采光效率低，成本高。

5、集热单元若出问题维修可能不方便，因此需采用高档产品。

6、不能实现热水资源共享，热水资源存在“旱涝不均”的问题。

分户集热分户储水系统示意图

解决方案（三）在楼顶安装一个集中储水的太阳能热水系统，通过管道供热水至每家每户（集中集热集中储水系统）

优点：

1、可以实现热水资源共享，不受楼层高低限制；

2、便于根据建筑情况灵活布局，可以实现与建筑物相协调；

3、只有一个系统，运行可靠，上楼维修率低，楼面太阳能可由物业负责维护管理；

4、系统投资较低，运行较稳定，运行成本低，技术成熟。

缺点：

1、辅助能源用量受天气阴晴影响，不便于核算运行成本和费用；

2、运行过程中，热水需要收费；收费标准制定不当，易造成物业和住户的矛盾。

3、需要在楼顶放置一个大储热水箱，建筑设计需考虑楼顶承重问题。

解决方案（四）楼顶安装集中集热的太阳能集热系统，通过管道将热能送至各户，并给安装在各户家里的储热水箱加热（即集中集热分户储热系统）

优点：

1、各住户使用自家水箱里的热水和辅助能源，不存在收费问题；

2、不受楼层高低限制，并可以实现太阳能热能资源共享；

3、运行过程中，不存在收费管理问题；

4、只有一个系统，运行可靠，上楼维修率低，楼面太阳能可由物业负责维护管理；

5、可以根据楼面建筑情况灵活布局，最容易实现与建筑物相协调；

6、集热系统集中放置在屋面位置，各户贮水箱放置在各户室内方便的位置。

缺点：

1、为方便使用和安全可靠，应采用承压型储热水箱，并带有电加热功能。因此水箱成本高，从而造成系统成本较高。

2、为避免各住户由于贮水箱温度不同，热量互混现象，电气控制系统应特殊设计。

第四种解决方案虽然造价较高，但优点突出，不须考虑水箱承重、电辅加热预留、线路预留、供热水循环、热水计费等问题，是将来小高层住宅统一安装太阳能热水器的发展方向。因此小高层住宅采用太阳能热水系统应按解决方案四进行设计，如果房地产开发商受投资限制，可以采用以下方法解决。该解决方法，可以使房产开发商对太阳能的投资低于其它几种方案。

1、太阳能集中集热和通到各住户的管路部分由开发商出资，产权归开发商所有，供住户免费使用。

2、各住户有免费使用太阳能热源的权力，但用户如愿意使用太阳能，储热水箱由各户出资购买。

以下是为某房地产开发公司杭州某住宅小区设计安装的集中集热分户储水太阳能热水系统为例详细介绍该系统设计实施要点。

四、简要设计

4．1设计参考依据

（1）GB/T18713-2002《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》

（2）GB50364-2005《民用建筑太阳热水系统应用技术规范》

（3）GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》

（4）GB/T17581-1998《真空管太阳集热器》

（5）GB/T17049-1997《全玻璃真空太阳集热管》

（6）GB/T6424-1997《太阳能集热器技术条件》

（7）GB4301-84《太阳能集热器热性能试验方法》

（8）GB/T15513-1995《太阳能热水器吸热体、连接管及其配件秘用弹性材料的评价方法》

（9）GBJ1788《钢结构设计规范》

（10）GB/T12936《太阳能热利用术语》

（11）GB50275《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》

（13）用户要求

1 概述 随着社会经济发展、人民生活水平不断提高，建筑能耗持续上升。其原因，一是建筑面积增加，二是居民家用设备快速增长，建筑照明条件也愈益改善，三是人们对建筑热舒适性要求越来越高，空调制冷面积不断扩大，时间也在延长，能源消耗随之增加。目前普遍认为建筑节能是节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。因此，采取建筑节能技术措施不仅能改善室内热环境、减少空调耗能量，还能减少空调机排放的废热废气等改善大气环境，且对削减用电高峰负荷意义重大。 为了贯彻国家有关能源规定和政策，提高设备和能源利用效率，提高建筑节能设计水平，使建筑节能设计人员更好地掌握节能设计方法、熟悉节能设备选用。Acrel(安科瑞)公司研发的Acrel-5000建筑能耗分析管理系统，可以通过ACR网络电力仪表、谐波表、导轨式电能表，对商场、宾馆、学校、、银行、体育馆、政府机关等大型公建进行电能分项计量和能耗分析管理。希望能对人们的建筑节能意识起到引导作用，为建筑设计人员提供参考，使建筑与节能一体化设计，达到更好的节能效果。 在建筑节能设备设计应用中应大力利用可再生能源，如利用地下水作为空调系统的冷却水和热源水，用制冷（热泵）从低品位热源中提取所需的冷（热）量为建筑供冷（热）；又如太阳能是清洁而且用之不尽的可再生能源，不仅可提供生活热水，还可进行光伏发电，为建筑的照明系统提供光源。另外将太阳能应用于空调技术，可以有效降低由于使用常规机械压缩制冷设备带来的大量电力消耗，从而减轻由于燃烧化石能源发电所带来的环境污染。所以设计人员在建筑节能设计中，应该努力探索可再生能源与建筑的结合方式，构建节约型社会。 2 基本知识2.1建筑能耗设备 建筑设备包括建筑电气、供暖、通风、空调、消防、给排水、楼宇自动化等。 建筑内的能耗设备主要包括空调、照明、热水供应设备等。南方地区空调系统和照明系统的耗能在大多数的民用建筑能耗中占主要份额，空调系统的能耗更达到建筑能耗40%～60%，成为建筑节能的主要控制对象。 2.2建筑设备节能设计应注意的问题 建筑的节能设计，必须依据当地具体的气候条件，首先保证室内热环境质量，同时，还要提高采暖、通风、空调和照明系统的能源利用效率，以实现国家的节能目标、可持续发展战略和能源发展战略。 1）合适、合理地降低设计参数 合适、合理的降低设计参数不是消极被动地以牺牲人类的舒适、健康为前提。空调的设计参数，夏季空调温度可适当提高一点如25～26℃、冬季的供暖温度可适当低一点。 2）建筑设备规模要合理 建筑设备系统功率大小的选择应适当。如果功率选择过大，设备常部分负荷而非满负荷运行，导致设备工作效率低下或闲置，造成不必要的浪费。如果功率选择过小，达不到满意的舒适度，势必要改造、改建，也是一种浪费。建筑物的供冷范围和外界热扰量基本是固定的，出现变化的主要是人员热扰和设备热扰，因此选择空调系统时主要考虑这些因素。同时，还应考虑随着社会经济的发展，新电气产品不断涌现，应注意在使用周期内所留容量能够满足发展的需求。 3）建筑设备设计应综合考虑 建筑设备之间的热量有时起到节能作用，但是有时候则是冷热抵消。如夏季照明设备所散发的能量将直接转化为房间热扰，消耗更多冷量。而冬天的照明设备所散发的热量将增加室内温度，减少供热量。所以，在满足合理的照度下，宜采用光通量高的节能灯，并能达到冬夏季节能要求的照明灯具。 4）建筑能源管理系统自动化 建筑能源管理系统（EMS，Building Automation System）是建立在建筑自动化系统（BAS，Building Automatic System）的平台之上，是以节能和能源的有效利用为目标来控制建筑设备的运行。它针对现代楼宇能源管理的需要，通过现场总线把大楼中的功率因数、温度、流量等能耗数据采集到上位管理系统，将全楼的水、电力、燃料等的用量由计算机集中处理，实现动态显示、报表生成。并根据这些数据实现系统的优化管理，最大限度地提高能源的利用效率。BAS系统造价相当于建筑物总投资的0.5％～1％，年运行费用节约率约为10％，一般4～5年可回收全部费用。 5）建筑物空调方式及设备的选择，应根据当地资源情况，充分考虑节能、环保、合理等因素，通过经济技术性分析后确定。 3 Acrel-5000建筑能耗分析管理系统3.1系统构成 能耗分析管理系统是指通过对国家机关办公建筑和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。其中，分类能耗是指根据国家机关办公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，如：电、燃气、水等。分项能耗是指根据各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据，例如，电量分项能耗应当包括：照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电。3.2数据传输技术 建筑物能耗监测系统的自动计量装置所采集的能耗数据，通过RS485接口，并采用TCP／IP通信协议自动并实时上传给数据中心，以保证数据得到有效的管理和支持高效率的查询服务，同时数据传输采取一定的编码规则，实现数据组织、存储及交换的一致性。3.3数据中心 数据中心也就是数据库，接收并存储其管理区域内监测建筑的能耗数据，并对其进行处理、分析、展示和发布。数据中心具备设置数据更新的时间间隔，访问历史数据，报警，打印报表，实时与历史曲线，图表的绘制，并预留相应扩展功能。3.4系统结构 Acrel-5000建筑能耗分析管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的最优化的组网方式，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。建立如下层次结构：3.5系统功能 Acrel-5000建筑能耗分析管理系统的能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气等能耗量。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据，由自动计量装置实时采集，通过自动传输方式实时传输至数据中心。 3.6大型公建或楼宇建筑的信息管理 系统提供标准的手工信息录入界面，可对各栋监控建筑的基本信息进行整理和录入，并支持手工录入历史能耗数据的功能。 Acrel-5000建筑能耗分析管理系统的数据库建立也完全依据114号文，根据建筑的使用功能和用能特点，将国家机关办公建筑和大型公共建筑分为如下8类： 1、办公建筑 2、商场建筑 3、宾馆饭店建筑 4、文化教育建筑 5、医疗卫生建筑 6、体育建筑 7、综合建筑 8、其它建筑3.6.1能耗数据的实时监测 系统采集站定时采集各监控点的仪表参数并上传至本地建筑能耗分析管理系统数据库，用户可于当地实时查询能耗监测情况。3.6.2建筑分类能耗分析 系统在完成数据处理与上传的同时，将建筑能耗进行分类分析，该部分功能符合114号文的定义，即将建筑能耗分类为如下六类： 1、耗电量 2、耗水量 3、耗气量（天然气量或者煤气量） 4、集中供热耗热量 5、集中供冷耗冷量 6、其他能源应用量（如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等）3.6.3电量分项能耗分析 照明插座用电：为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电。空调用电：主要包括冷热站用电、空调末端用电。 动力用电：主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。 特殊用电：主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。建筑总能耗为建筑各分类能耗（除水耗量外）所折算的标准煤量之和。 总用电量＝∑各变压器总表直接计量值 分类能耗量＝∑各分类能耗计量表的直接计量值 分项用电量＝∑各分项用电计量表的直接计量值 单位建筑面积用电量＝总用电量/总建筑面积 单位空调面积用电量＝总用电量/总空调面积3.6.4用能情况的同、环比分析 统计建筑或片区能耗的时用量、日用量和年用量，以曲线图、柱状图等不同方式显示，支持报表输出。3.6.5建筑节能辅助诊断 系统可提取各能耗数据进行同、环对比分析，确立标杆值并对各监控点的能耗情况进行能耗水平判定，对能耗改善提出一套完整的诊断流程，并给出能耗分析报告。4 系统报价建筑能耗分析软件(Acrel-5000) 单位：元（RMB）大类 子项 解释 价格 登录与注销 服务器配置 标配 40000 登陆 注销 退出 日志与用户管理 日志管理 标配 添加用户 用户权限控制 用户密码更改 建筑信息 建筑基本信息 标配 建筑群基本信息 建筑建筑群关系 数据中心基本信息 支路及电表信息 监测仪表参数 标配 监测仪表产品信息 电表基本信息 支路设备 BA参数配置 BA点配置 标配 信息配置向导 信息配置向导 标配 设备监控 设备实时能耗 标配 BA参数分析 建档设备运行记录 设备开关机时间统计 环境监控 建筑环境温度 标配 分项能耗 分项能耗统计 标配 分项能耗比较 环比同比分析 数据处理 原始数据查询 标配 异常数据分析 报表制作 简易报表 标配 帮助 用户手册 标配 在线帮助 支路能耗 支路能耗统计 选配 7000 支路能耗分时统计 环比同比分析 报表制作 报表定制 选配 5000 气象数据 气象数据 选配 5000 度日数分析 供电局 契约限额申请 选配 11000 MD值分析 月账单核对查询 支路电费查询 电价查询 能耗指标 最大累计产冷(热)量 选配 1000 平均制冷(热)量 冷水机组运行效率COP 选配 2000 冷站能效比 选配 4000 空调系统能效比 冷冻站房制冷机组运行负荷率 选配 7500 冷冻站房冷却水泵运行负荷率 冷冻站房冷冻水泵运行负荷率 冷冻站房冷却塔运行负荷率 空调机组运行负荷率 冷冻站房制冷机组有效利用率 选配 7500 冷冻站房冷却水泵有效利用率 冷冻站房冷冻水泵有效利用率 冷冻站房冷却塔有效利用率 空调机组有效利用率 冷却水泵能量传输力 选配 2000 设备负载率 选配 3000 冷水机组能效比 选配 2000 冷冻水系统输送系数 选配 2000 冷却水系统输送系数 单位建筑面积能耗 选配 1000 单位空调面积能耗注：1.本报价单监控软件价格为只针对本公司产品，涉及第三方产品的价格另议； 2.本报价为含税价，不含通讯电缆架设费用。5 结束语 随着能源的日益紧张，节能降耗成为大型公共建筑智能化建设的必然选择，本文介绍Acrel-5000能耗监测系统，不仅能监控供配电系统的运行状况，还能监测用水量、燃气等其它能源的使用状况，并能根据采集到的能耗数据绘制出各种报表、分析曲线、图形等，便于分析研究，为智能建筑的节能技术提供参考。该系统运行安全、可靠，并附有事件记录及故障报警等功能，极大地方便了用户的使用。随着社会的发展，能源的日益紧张，实现对分类能耗、分项能耗的远程监测与管理成为智能建筑发展的必然趋势。

开展基于分布式可再生能源建筑发展路径研究的原因

一、新建绿色建筑的商业模式。我国的绿色建筑尚停留在政府强制推行阶段。通过可再生能源，为我国绿色建筑的发展注入商业活力。

二、既有建筑改造。国内出现房地产产能过剩情况，空置房屋资源浪费。通过屋顶太阳能电站等形式盘活资产，为建筑行业填充活力。

三、推进建筑产业的现代化。未来建筑行业的发展会更加标准化和模数化，可再生能源将直接被建筑集成设计，并进入组装过程。

四、智慧城市。住建部已发展了两百多个智慧城市，在智慧城市里边践行智慧的能源微网系统，更易于形成其商业模式。

五、新农村建设，即绿色农房。在广大的农村地区，有着大面积的空闲屋顶，可将再生能源结合进去建设绿色房子。

碳中和设计是可持续设计的一个子集。目前在其任务中包含可持续设计问题的建筑，很可能已经解决了一些支持碳减排的方面。建筑中的碳问题很复杂。我们用来创造产品的资源的提取过程中涉及到碳，将这些产品运输到现场，在建筑物的物理构造中，在建筑物的运营中，以及人们做生意时的生活，都有大量的碳排放。

整体碳中和设计旨在减少碳排放项目的所有方面。这将包括运行能源以及建筑和材料，此外还有与居住者对建筑的商业、机构或住宅使用相关的碳。这包含了在建筑内进行的工作或活动的性质。确定建筑位置以降低运输成本将是这个等式中的一个因素，因此包括邻里和当地或区域规划问题。

零能耗设计不同于碳中和设计。因为它更关心降低建筑物的运行能源需求，重点是最终使用零化石能源。ASHRAE官方对净零能源建筑的定义是“每年使用的能源不超过现场可再生能源的建筑”能源效率和可再生能源办公室为净零能源建筑提供了一系列定义，其基本前提是，“一个净ZEB产生的能量与它在一年中使用的能量一样多。净ZEBs是非常节能的建筑，剩余的低能源需求通常通过使用现场可再生能源来满足。”

能源部根据以下案例提供补充定义净零点:现场能源、源能源、能源成本、能源排放和能源。首选的可再生资源是太阳能和风能，但可再生资源可以包括生物质、木屑和其他废料，只要它们来自可再生资源。显然，燃烧任何类型的燃料，无论是化石燃料还是可再生燃料，都会导致排放——这是零净能和碳中和设计目标的显著差异之一。

ZED建筑利用太阳和风，采用高度被动的太阳能加热、自然通风和采光，以降低其能源需求。它们通常是超级隔热的，也使用更高质量的玻璃系统。它们的内部装饰包括热质，以储存从太阳获取的自由热量。他们将通过风力涡轮机、光伏发电和微型发电设施自行发电。他们的目标是能够产生比运行所需更多的电力。这些设计意图与碳中和建筑共享。

碳中和设计与现有的可持续设计协议有何不同？

人们对建筑对环境的负面影响的兴趣可以追溯到《建筑与环境》一书的出版寂静的春天雷切尔·卡森在1962年写的维克多·奥尔吉耶(Victor Olgyay)于1963年出版的《设计与气候》(Design With Climate)一书，是第一本批判性地审视建筑设计与气候之间关系的必要性，并探讨建筑中的人类舒适度以及本土设计潜力的书。奥尔吉耶有影响力的书开始用被动设计原则来定义环境性能，该原则还将性能与人类舒适性联

太阳能窗户科技公司（SolarWindow Technologies），是一家总部位于马里兰州的公司。它希望能够为世界提供一项生产大量清洁电力的技术，这个目标也是相当充满雄心的。该公司甚至还承诺，他们可以通过其顶尖技术——透明涂层法产生电力。

这项技术的发展始于2009年。在此之后，太阳能窗户科技公司还研发了一个液态有机光伏太阳能阵列，其主要由碳、氢、氧、氮组成，可应用于一些透明的表面，这个阵列在很多颜色或者中性的色调中都是透明的。而整个涂层产生的能量，一般可以通过一根导电电缆的透明网格传输到窗户的侧边，然后再从这里继续传输到输电线路上。

正如你可能已经知道的，如果没有什么环保效果那我们也就没什么意义了，所以我们也不会对任何人做出这样的承诺。就在刚刚，我们结束了与该公司首席执行官约翰·康克林（John Conklin）的通话，接下来，我们将具体告诉你们如何利用摩天大楼、房屋以及整个城市，得到我们离不开的能源。

电力涂层

约翰·康克林告诉ZME科学网站（ZME Science）来访的记者：“我们全球都正处于气候变化和自然资源枯竭的十字路口，一直以来人口不断增加，这也引起了人类对能源的需求不断增加，这也就是在这个十字路口中的主要问题。当然，我们可以充分利用过去或历史给我们的经验教训，然后在此之上加以总结和深化，为了更美好、更绿色的明天，我们要努力找寻解决方案，创造有利机会。我们目前的目标是，让太阳能窗户科技公司的透明发电涂层技术走进市场商业化。因为，要想远离自然资源枯竭带来的问题，我们需要一个绿色环保的未来，而透明发电涂层技术带来的能源增长，也有助于创造更绿色更美好的明天，两者互相依存。”

我不得不承认，即使在努力研究了太阳能窗户之后，我的第一反应就认为这是传统太阳能产业的一种延伸。在某种程度上，这种说法也并不是错误的，因为其最终的结果就是从光线中收集能量，只是每项技术采取的方式不同而已。

当人们说到“太阳能”的时候，脑中立刻浮现出的肯定是一块大型的蓝色太阳能光电池板，或用来装饰屋顶，或在炎炎烈日下收集能量。太阳能窗户科技公司想要对已经存在的太阳能光电池板的表面进行一定的创新和加工，使其亦能发电，而且这个表面还是彻底透明的，完全可以无缝集成到现在已经存在的建筑物中，并产生绿色的电力。

约翰早期对可再生能源有着浓厚的兴趣，并且在应用涂层化学反应过程的研究上也有着一定的造诣，所以在公司开发涂层时，约翰尽其所能提供了不少帮助，这个涂层可以粘贴在玻璃或者塑料上，每天当大量的光线穿过我们的窗户时都能发电。

你是如何开始对可再生能源的研究的？

约翰告诉我：“在我还算是个童子军的时候，大概也就是高中早期，我就开始和光电池打交道了。”

如果从那时算起，那么约翰的这条研究之路也已经走了很长了。当然，传统太阳能对环境的改善有着不可抹去的功劳，但是按照约翰对太阳能窗户这项技术的作用的解释，那这项技术的主要卖点也就很明显了。对于初学者而言，你不必为系统指定自由空间。如果是一扇窗户，只要你在其表面安上涂层，它就会开始发电，并不需要直接的阳光照射，甚至在阴影区域这个涂层也能产生能量，不过这时是周围的扩散光在起作用。

约翰说：“太阳能窗户，像普通的光电池板一样，并不直接依靠阳光，即使是只接收到扩散光，建筑物的任何涂层面都将会产生电力。”

也正因为如此，太阳能窗户可以将整座摩天大楼变成一个绿色能源发电厂。对于一个典型的50层楼高的建筑物，太阳能窗户制造出的功率比屋顶安装太阳能光电池板多出50倍。公司在为这项技术做宣传时，明确指出安装这个太阳能窗户系统在一年之内便能够回本。

但是我们大多数人都不住在摩天大楼里，那么这项技术又是如何为普通家庭用户提供服务的呢？约翰给我的答案是，太阳能窗户之所以能够为商业建筑制造出如此多的能量，一大部分原因是商业建筑一般都有很多的窗户。而在典型的房屋设计中，窗户一般较小，而墙壁占据了大部分面积，这意味着能够安上涂层的有效面积不多。不过即便如此，这个系统的优点确实还是会比典型的太阳能光电池板多一些。

约翰说：“我们不希望这只服务于富裕的人。太阳能窗户不仅仅在太阳光下，在自然光、人工光下都能很好地发电。比如在来自你的某个固定装置的光线下，它也可以发电。”

所以，尽管作为家庭用户你们看到的总收益可能并不会相同，但是不可否认，太阳能窗户确实可以帮助捕捉到一些我们周围未被开发的能量。如果你有房间，你甚至都可以把它安装在房间里。

比起摩天大楼里的窗户，普通家庭的窗户使用率更高，但是使用时也要注意不能损坏涂层和其他电线之间的连接器。目前该公司正致力于研发适用于任何类型窗户框架的连接器，对应于经典的铰链或者滑动窗户框架的系统已经可以投以使用了。如果将数个涂有涂层的玻璃叠加在一起，不用担心，所有层都会产生能量，这一点斯科特已经证实。在你的窗户窗格允许的情况下，你甚至可以得到三倍或者四倍的有效涂层面。

约翰透露，由于适用于太阳光窗户的光线与传统光电技术的并不相同，所以涂层在太阳光比较弱的寒冷地区产生的能量与那些有充裕阳光照射的区域一样多。

关于太阳能窗户涂层这项技术的前景，有一点很是振奋人心，我们都知道，大多数人都觉得传统太阳能电池不可靠，但涂层技术完全可以免去这点担忧。传统太阳能光电池板只能在白天工作（原因很明显），同时由于其工作的必要条件是存在太阳光，这也就意味着它们阴天完全失去作用了，而现在我们还不能改变天气。但是，任何类型任何强度的光都不能阻止太阳能窗户产生能量，自然也就无烦忧啦！

不可否认，这是一项非常有潜力的技术，同时又很富有创意，采用不太可能的来源产生电力。比如约翰告诉我，他们正在寻找一种方法，试图给现有的路灯安上涂层。但是，我们也可以看到，应用于太空或军事方面的涂层技术还未达到理想。

约翰总结说：“一切皆有可能。”

关于每平方米涂层的最终成本目前还没有任何说明，但约翰似乎下定决心使其价格尽可能为大多数人接受，他们也希望他们的产品能畅销全球，为更绿色更美好的明天建设添砖加瓦。

蝌蚪五线谱编译自zmescience，译者 sunshine，转载须授权

节能环保建筑是指在建筑物的规划、设计、新建（改建、扩建）、改造和使用过程中，执行节能标准，采用节能型的技术、工艺、设备、材料和产品，节能环保建筑提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷制热系统效率，加强建筑物用能系统的运行管理，利用可再生能源，在保证室内热环境质量的前提下，减少供热、空调制冷制热、照明、热水供应的能耗。

我国是一个发展中大国，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17亿~18亿平方米，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进，建设事业迅猛发展，建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗，包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占60%~70%。我国目前既有的近400亿平方米建筑，仅有1%为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高能耗的建筑高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差，采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米，建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%，逐渐接近三成。

我们必须清醒地认识到，我国是一个发展中国家，人口众多，人均能源资源相对匮乏。人均耕地只有世界人均耕地的1/3，水资源只有世界人均占有量的1/4，已探明的煤炭储量只占世界储量的11%，原油占2.4%。每年新建建筑使用的实心黏土砖，就毁掉良田12万亩。物耗水平相较发达国家，钢材高出10%~25%，每立方米混凝土多用水泥80千克，污水回用率仅为25%，国民经济要实现可持续发展，推行节能环保建筑势在必行、迫在眉睫。

我国是人口多、资源贫乏的国家，煤炭只有世界人均水平的1/2，原油只有1/7，天然气只有1/10，水只有1/4。建筑能耗（包括建材生产、建筑施工和建筑使用能耗）是建筑、制造、交通三大能耗之首，占全社会总能耗的近1/2，实行建筑节能，降低建筑能耗，减少环境污染，已刻不容缓。

开展建筑节能是国家实施节能战略的重要方面。必须在住宅外墙保温、门窗设计、屋顶保温这三方面下大工夫，努力达到节能住宅的设计标准。

节能型住宅讲的主要是节约能源，节约有相对的几个条件：1.主要指节约一次性能源，就是不可再生的，比如石油、天然气、木材、煤；2.节能住宅分最基本的节能手段和为了达到高适度采用的降低房屋能耗的节能手段和系统。

高级节能住宅节能型住宅分初级的和高级的。初级的采用一些单一的节能手段，简单地运用节能技术达到基本的节能效果，比如保温材料节能，在北方主要体现在冬季，降低采暖的能耗；南方主要是降低夏天的制冷的能耗，情况有所不同。但都是采取单向的技术，使能耗、烧电、烧煤能够降低下来，舒适度达不到太高的要求。而现在国内高水平的节能型住宅，它的恒温、恒湿，不是靠风，而是靠楼板辐射制热、制冷，这一类称之为高级节能住宅。

保温材料传统意义上的砖混建筑的外墙，保温性能差。节能型住宅一般采用外墙复合保温，有3种不同的保温形式相互合理套用。例如外墙夹心保温，它是将保温材料置于同一外墙的内外侧墙片之间，夹心保温采用4厘米厚的苯板。建筑保温就好像是给大楼穿上“棉衣”，夹心层就是大楼所穿“棉衣”里的“棉花”。四面外墙都做保温处理，这样将避免住宅的外墙热损失、门窗热损失、屋顶热损失等，居住建筑节能效率可由50％提高至65％。这不但可以增强冬季保暖效果，也可以减少夏季空调用电，减少使用成本，春秋季节的居住舒适度也会相应提高。但是这方面专业性较强，所以消费者在购房时要仔细阅读资料或向开发商询问，一定要弄清住宅有关外保温方面的构造以及节能效果。

不仅如此，节能建筑还涉及门窗的气密性、水密性和抗风压性能、分户墙和楼地面的保温性能，同时建筑的朝向是否采用南北方向设置、建筑群是否摒弃周边式布局、楼间距是否得到保证、建筑物体形系数是否超过了节能设计标准、是否尽量减少使用大窗户、阳台的底部是否经过特殊处理以及外墙的颜色选择等方面都将直接或间接地影响建筑物的节能效果。因此，节能是一个宽泛的概念，节能涉及的内容也很广泛，建筑物的这件“棉衣”技术含量不低。

板式住宅除了房屋的“外衣”节能之外，内部环境的节能也是必不可少的，从房屋地板的选材到墙面的色调以及各种电路的设计，采暖、通风方式的选择等，都会对节能有所影响。另外房间动静分区明确、功能空间齐全、组织紧凑合理也对节能有所影响。比如把卫生间贴近卧室、将厨房与餐厅联系紧密、让生活阳台与居室结合、厨房与服务阳台相通、主卧室设专用卫生间等，有的房型还设置进入式贮藏室，比较注重实用性。其次，各功能空间的面积配置和尺度掌握要与套型面积标准相协调。房型设计上，面宽和进深的尺度都要恰当，适宜家具布置和人居功能。最后，要看平面组织、门窗的位置，能够充分考虑到通风和日照的效果。良好的通风没计可迅速稀释空气中的有害物，充足的日照具有清洁杀菌能力，可改善室内环境质量，并可节约能源。近几年，板式住宅套型之所以受到欢迎，正是由于它具有创造了室内生态环境的优势。

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)，保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

所谓“绿色建筑”的“绿色”，并不是指一般意义的立体绿化、屋顶花园，而是代表一种概念或象征，指建筑对环境无害，能充分利用环境自然资源，并且在不破坏环境基本生态平衡条件下建造的一种建筑，又可称为可持续发展建筑、生态建筑、回归大自然建筑、节能环保建筑等。

绿色建筑绿色建筑的室内布局十分合理，尽量减少使用合成材料，充分利用阳光，节省能源，为居住者创造一种接近自然的感觉。

以人、建筑和自然环境的协调发展为目标，在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环境的同时，尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏，充分体现向大自然的索取和回报之间的平衡。

绿色建筑的基本内涵可归纳为：减轻建筑对环境的负荷，即节约能源及资源；提供安全、健康、舒适性良好的生活空间；与自然环境亲和，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。绿色建筑设计理念包括以下几个方面：

节能能源：充分利用太阳能，采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调，减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统，使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。

节约资源：在建筑设计、建造和建筑材料的选择中，均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用，力求使资源可再生利用。节约水资源，包括绿化用水的节约。

回归自然：绿色建筑外部要强调与周边环境相融合，和谐一致、动静互补，做到保护自然生态环境。

舒适和健康的生活环境：建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新，温度、湿度适当，使居住者感觉良好，身心健康。

绿色建筑的建造特点包括：对建筑的地理条件有明确的要求，土壤中不存在有毒、有害物质，地温适宜，地下水纯净，地磁适中。

绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等，要经过检验处理，确保对人体无害。

绿色建筑还要根据地理条件，设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置，以充分利用环境提供的天然可再生能源。

根据有关数据的调查，目前工业、交通、建筑业的碳排放量可达所有碳排放总量的80%-85%，其中建筑行业全过程消耗的资源和能源占到全球总能耗的50%，我国建筑使用能耗占全社会总能耗的约28%，而与此同时能源生产增长速度远不及建筑对能源消耗的增长速度。根据我国国民经济和社会发展纲要的要求，要把建设资源节约型、环境友好型社会摆在突出位置。

建筑节能的具体措施包括以下几个方面：

一、新建建筑节能

根据2019年实施的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2018），我国新建居住建筑预期能效水平从30%提高到75%。《温和地区居住建筑节能设计标准》（JGJ475-2019）的发布也填补了我国温带地区新建居住建筑的建筑节能标准空白。各地方的建筑节能标准也有所提高，规范新建居住建筑的材料使用、节能设备使用，促进建筑节能减排方案落地。

二、既有建筑的节能改造

通过对北方采暖地区和既有居住建筑的改造和夏热冬冷地区的节能改造，能有效降低采暖、降温的能耗成本，提高能源利用效率，改善室内外环境。

三、公共建筑能效提升

进入新世纪以来，公共建筑面积以20%的建筑面积占据了30%的建筑总能耗。通过公共建筑节能改造，进行公共建筑能耗统计、能耗监测、能源审计和能耗公示，预计可实现5000万吨标煤减排。

四、农村建筑节能减排

农村建筑能耗主要集中在农房采暖、炊事、生活热水、照明等方面。针对农村用能结构，太阳能、空气热能、生物质能等可再生清洁能源得到广泛应用。

五、可再生能源建筑应用

建筑可再生能源应用分为两大类，一类是满足建筑热水、空调供暖等建筑用冷用热需求的技术，另一类是包括太阳能光伏发电、热发电、生物质发电和风力发电在内的可再生能源发电。前一类要重点做到用能设备的节能，后一类要实现能源供给侧的减碳。