设计与技术运用
设计过程与目标
北京大学附属小学校园新建筑工程的设计起始于2001年6月。设计之初就明确了科学研究与工程设计密切结合，绿色自然和技术适宜的设计指导原则。在设计方案修改完善过程中还专门委托清华大学建筑学院科学技术系进行了节能技术专项研究，该系提出了《北大附小新建教学楼热环境控制方案》的研究报告（以下简称《环控报告》）。这些技术措施的确定过程也是研究与设计的交互完善过程。对最终在设计中采用的节能技术措施的研究贯穿了从建筑方案比选、初步设计、施工图设计和施工建造的全过程。
校园内大量的名木古树和身处具有深厚文化氛围的北大燕东园是启发设计者进行节能技术探讨的主要动因之一。每个建筑所采用的节能技术措施均是建筑自身的特点、环境和当地气候条件三者综合平衡的结果，经多方综合分析，设计者提出了以下设计目标。

　　设计目标 —— 一个最自然的建筑
　　标准的确定
用有效的通风、隔热、遮阳等自然技术措施确保炎热夏季不使用空调时教室室温低于29 ℃；根据人体热舒适标准，人体夏季穿着轻薄服装（服装热阻0.4clo），活动状态为静坐，当室内温度为29 ℃，相对湿度为71％，风速为0.15 m/s时，PMV为1.06，是人体热感觉可接受范围的上限值。
确保冬季室内在不利用开窗换气的条件下CO₂浓度低于1.5‰，并有较好的自然通风。
确保冬季供暖条件下的室内温度高于18℃。

　　设计分析
主要矛盾分析：北大附小校园新建筑的热环境控制，分冬、夏两季分别考虑。冬季供暖的热源采用现有位于校园南侧的北京大学集中供热中心的热源。因冬季在室外温度较低的情况下开窗通风，一是会使部分热量损耗；二是可能造成临窗孩子上课时产生不舒适感。因此冬季热环境的控制主要是确保室外较寒冷，外窗不开启且学生较集中的情况下教室内有足够的新风量。
相对于冬季供暖，夏季教学楼供冷方案的设计则是本设计的主要矛盾。
空调方式分析：夏季房间降温的传统方法多为安装分体式空调器或采用集中空调系统送风。分体式房间空调器虽然可以提供良好的室内热环境，却并不能保证室内空气质量，且初投资、维护更新费用和运行费用均高；集中送风空调虽然可以保证好的空气与室内环境质量，但初投资和运行费用比房间空调器更高，并要求配有专业的运行维护人员。
使用特点分析：考虑到一年中北京地区最热的月份是7月和8月，而这两个月由于小学暑期放假，各个教室并不使用。因此夏季需要空调供冷的时间在5月底至7月初，建筑物具有空调时间较短、供冷期间室外气温不太高的特点。
综合考虑上述因素，本方案的设计采用外围护结构的隔热保温、遮阳、诱导式热压通风与地下风道通风相结合的技术，以获得舒适的室内热环境和良好的室内空气质量，同时达到减少运行能耗的目的。

　　双层墙外保温技术
在优化围护结构设计时，《环控报告》以JGJ 26-95《民用建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）作为设计标准（注：当时公共建筑节能设计标准还未实施），并根据各房间使用功能及户型结构，对建筑物各种内扰及通风的参数进行设置，然后利用DeST建筑热环境模拟分析软件，对各设计方案进行热环境模拟计算。模拟结果表明在内墙加贴内保温材料能使整个建筑的平均能耗降低14%左右，同时由于保温材料的蓄热作用，还能适当降低建筑夏季的空调最大负荷。

　　施工图设计中为更好地加强保温隔热效果，将报告建议的50 mm厚聚苯板改为挤塑聚苯板，并将双层墙体内侧墙的内保温改为双层墙体的内墙外保温。工程建造过程中还将双层墙体的外墙由原来的FC板改为50 mm后的挤塑聚苯保温板，以减少双层墙间空气腔内排出热空气与室外空气的换热。

　　内外遮阳设计
遮阳是建筑中普遍采用的古老而传统的技术手段。《环控报告》计算模拟发现，遮阳对减少进入房间的太阳辐射及降低夏季房间基础室温是非常有效的。

　　考虑到建筑立面的美观及双层墙本身的厚度达900 mm，在夏季时已经能遮挡大部分直射阳光，报告建议可以直接利用墙本身的厚度作为窗户的外遮阳，不需要再设置外遮阳百页。另外由于百页窗帘具有较好的遮阳和透光性能，适合于光环境要求较高的场合，因而建议使用百页窗帘作为教室的内遮阳。
工程设计考虑到外窗改用了双层窗，故仍在窗外加设了外遮阳格栅。
2006年8月1日中午12点时外遮阳效果。图中可以看出阳光仅能照射到外窗的底部不足三分之一处，外遮阳效果非常明显。 3/8 首页上一页123456下一页尾页