概况

项目包括建筑物理环境控制与设施研究（声、光、热、空气质量等）、建筑材料与构造（窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等）、建筑环境控制系统的研究（高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等）、建筑智能化系统研究。超低能耗楼还将作为展示与宣传各种最新技术的舞台，为技术交流、产研挂钩、知识普及搭建桥梁；并成为清华大学与企业界合作开发、展示新产品的平台，以及向社会、大众宣传、展示建筑节能和可持续发展建筑概念、技术和产品的展台。

示范楼作为技术展示和效果测试，选用了近十种不同的外围护结构做法，基本的热工性能要求为透光体系部分（玻璃幕墙、保温门窗、采光顶） 综合传热系数 K<1W/m2.K ，太阳得热系数 SHGC<0.5 ，非透光体系部分（保温墙体、屋面）传热系数 K<0.3 W/m2.K 。 冬季建筑物的平均热负荷仅为 0.7W/m 2 ，最冷月的平均热负荷也只有 2.3 W/m 2 ，如果考虑室内人员灯光和设备等的发热量，基本可实现冬季零采暖能耗。夏季最热月整个围护结构的平均得热也只有 5.2 W/m 2 。 由于围护结构导致的建筑耗冷耗热量仅为常规建筑的 10% 。

设施

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 40kWh/m 2 , 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是我国首个综合了示范、展示、试验功能的绿色建筑，是一个以真实建筑为基础的试验台，在大楼方案论证阶段，就贯穿了可更新、可调节、可拓展的思路，为未来更加深入的试验及科研创造条件。

示范楼集成了近百项建筑节能和绿色建筑相关的最新技术 ，由包括美国、德国、日本、丹麦等国外企业以及清华同方、秦皇岛耀华等国内高新技术企业在内的 近 50 家单位捐赠了产品 ，有 近十项产品和技术为国内首次采用 。

超低能耗示范楼的建设得到了北京市各政府部门和大量专家学者的支持和帮助，于 2005 年 3 月竣工，并投入使用，多种生态与节能措施的实际应用效果将通过详细的测试及计量结果进行验证、调整修正和改进，服务于我国的建筑节能及绿色建筑事业。

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 1W/m2K ，太阳能得热系数0.5 。双层皮幕墙按照室内室外的温度差别，调节室外空气进出风口的开合，夏季室外空气经过热的玻璃表面加热后升温，在幕墙夹层形成热压通风，带走向室内传递的热量，冬季进风口出风口关闭后，可减少向室内的冷风渗透。水平遮阳和垂直遮阳叶片宽度 600mm ，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 300mm 厚的轻质保温外墙，铝幕墙外饰面，传热系数 0.35W/m2K 。外窗采用双层中空玻璃，外设保温卷帘。

 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。如图 3 所示，具体做法是将相变温度为 20 ～ 22℃ 的定形相变材料放置于常规的活动地板内作为部分填充物，由此形成的蓄热体在冬季的白天可蓄存由玻璃幕墙和窗户进入室内的太阳辐射热，晚上材料相变向室内放出蓄存的热量，这样室内温度波动将不超过 6℃ 。

活动地板架空层高度 1.2 米，空调风道、各类水管、电缆、综合布线等均隐藏在架空层内。保证室内干净整洁，而且不需要吊顶，房间净空高度大，有效利用空间多。

 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、根系潜的低矮灌木和草皮，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。

 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，春秋两季可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。

利用热压通风和风压通风的结合，根据建筑结构形式及周围环境的特点，在楼梯间和走廊设置通风竖井，负责不同楼层的热压通风。在建筑顶端设计玻璃烟囱，利用太阳能强化通风。此外在建筑外立面合适部位设置开启扇，使得室外空气在风压通风的作用下可顺畅地贯穿流过建筑。