建设风能利用.ppt

可再生能源的利用 -----风能 风能的利用方式建筑风能的特点自然通风 建筑自身 建筑群规划风力发电 风力发电的原理 高层建筑之间的风力发电 建筑物楼顶风力发电 在建筑中利用风力发电通常是对高层或者超高层建筑来说的。通常，风机在风速2.7m/s的情况下能够产生电能，在25m/s时达到额定功率，保证持续发电的风速为40m/s。高层建筑离地面高，顶部的风力资源相对于底部来说十分充足，提供了一个利用风力发电的很好条件。因此在高层或者超高层建筑中利用风能不是不可能，但必须对当地的平均年风速，风向，风力资源进行充分了解。因此高层建筑顶部修建风力发电机组具有一定的可行性。但在设计高层建筑时，应该把顶部风力发电机组的荷载给考虑进去，否则会对高层建筑造成结构上的损坏，甚至倒塌。? 另一个利用风能的方式就是自然通风，让室内的空气流通，同时在夏天的时候，可以带走室内的热量，有助于降温。这种方式我们平时生活中经常在使用，也就不会很机械地想到这也是一种风能利用方式。因为，自然通风比利用电器设备通风产生的效果好，同时，电器设备还会消耗电脑，间接产生污染。 建筑物高度和密度比较大的城市 ，由于其下垫面具有较大的粗糙度 ，可引起更强的机械湍流 ，其局部风场的变化也将明显加强 。 城市风能具有风速较小，紊流大等特点。 由于建筑物的影响 ，城市也能制造局部的大风 。高层建筑屋顶上经常会出现一个较大的风速区，即“屋顶小急流”，建筑物的开洞部位也会有明显的穿堂风 ； 城市街道中以及两栋大楼之间的通道 ，由于“夹道效应”，在无大风时可制造局部大风 。 当风吹向建筑物是，空气的直线运动受到阻碍而围绕着建筑物向上方及两侧偏转。迎风侧的气压就高于大气气压（正压区），而背风侧的气压则降低（负压区）。这就使整个建筑产生了压力差。 用风压来实现建筑自然通风首先要求建筑有较理想的外部风环境(平均风速一般不小于3?-?4m/s)。其次建筑应面向夏季主导风向，房间进深较浅(一般以小于4m为宜，以便易于形成穿堂风）。此外由于自然风变化幅度较大，在不同季节不同风速、风向的情况下，建筑应采取相应措施(如适宜的构造形式可开合旷气窗、百口等)来调节室内气流状况。例如冬季在保证基本换气次数的前提下应尽量降低通风量以减小热损失。 * 风能的利用方式 建筑中风能的特点 风能利用---自然通风 建筑单体 风能利用---自然通风 利用风压进行自然通风的典范作品属伦佐·皮亚诺设计的特吉巴奥Tjibaou文化中心。新卡里多尼亚是位于澳大利不东侧的南大平洋热带岛国气候炎热潮湿常年多风，因此最大限度地利用自然通风来降温、降湿便成为了适应当地气侯.注重生态环境的核心技术。文化中心是由9个被皮亚诺称为“容器’(?cases?)的棚屋状单元组成棚屋一字排开形成三个‘村落’。每个棚屋大小不同，最高的达28m，外部材料均使用当地出产的木材。贝壳状的棚屋背向夏季主导风向在下风向处产生强大的吸力(形成负压区)而在棚屋背面开口处形成正压从而使建筑内部产生空气流动。针对不同风速和风向，设计者通过调节百叶的开合和不同方向的百叶配合来控制室内气流，从而实现完全被动式的自然通风，达到节约能源、减少污染的目的。 案例 风能利用---自然通风 利用热压进行通风：自然通风的另一种方式是利用建筑内部的热压，即烟囱效应，热空气（比重小）上升，从建筑上部风口排除，室外新鲜的冷空气（比重大）从建筑底部被吸入。 案例 德国法兰克福的商业银行大楼。该大楼具有“生态之塔”、”带有空中花园能量搅拌器”的美称。49层高的塔楼采用弧线围成的三角形平面，三个核（由电梯间和卫生间组成）构成的三个巨型柱布置在三个角上，巨型柱之间架设空腹拱梁，形成三条无柱办公空间，其间围合出的三角形中庭，如同一个大烟囱。为了发挥其烟囱效应，组织好办公空间的自然通风，经过风洞试验后，在三条办公空间中分别设置了多个空中花园。这些空中花园分布在三个方向、不同标高上，成为”烟囱“的进、出风口，有效的组织了办公空间自然通风。据测算，该楼的自然通风量可达60%。三角形平面又能最大限度地接纳阳光，创造良好的视野，同时又可减少对北邻建筑的遮挡。 风能利用---自然通风 建筑群体 建筑群的布置和自然通风的关系，可以从平面和空间两个方面来考虑。 从平面规划的角度来分析，建筑群的布局有行列式、周边式和散点式。 行列式是最基本的建筑群布局，是条式单元住宅或联排式住宅按一定朝向和合理间距成排布置的方式，其布局包含并列式，错列式和斜列式；并列式布局发生错动，从而形成错列式和斜列式以及周边式的布局。?并列式的建筑布局虽然由于建筑群内部的流场因风向投射角不同而有很大变化，但总体说