“紅”建筑“綠”居住

陳冰

如今最當(dāng)紅的建筑是綠色建筑,也就是那些盡可能做到低碳排放、利用可再生能源的環(huán)保建筑?！熬G”居住已經(jīng)成為當(dāng)紅的生活態(tài)度。

如果說建筑是凝固的生活態(tài)度,世博園就是最大的生活態(tài)度展場。從石庫門到漢堡之家,你可以輕松地穿越數(shù)千年的人類文明與智慧,窺探未來世界的發(fā)展趨勢和種種可能。

在上海世博會有許多特別的綠色建筑,比如說英國的零碳館,真正實(shí)現(xiàn)零排放。還有像德國的漢堡之家,是世界上第一座“被動(dòng)房子”,完全實(shí)現(xiàn)了能源自給。不過這些還屬于實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的建筑。在上海,第一座獲得LEED金獎(jiǎng)的綠色建筑日前在浦東落成。這意味著以后將會有更多的綠色建筑在中國出現(xiàn),為低碳生活注入實(shí)質(zhì)內(nèi)容。

未來,我們將住在哪里?

零碳房

位于世博園城市最佳實(shí)踐區(qū)的英國“零碳館”由兩棟零二氧化碳排放建筑前后相接而成。這座建筑傳承世界第一個(gè)零二氧化碳排放社區(qū)——倫敦BEDZED社區(qū)的技術(shù)精髓,并結(jié)合上海地區(qū)的氣候特征實(shí)施建造,是中國境內(nèi)第一座零碳建筑。

“零碳館”主要依靠太陽能、風(fēng)能和生物能三種核心能源,實(shí)現(xiàn)二氧化碳零排放。“零碳館”建筑頂部擁有眾多隨風(fēng)轉(zhuǎn)動(dòng)的五彩“風(fēng)帽”,“風(fēng)帽”利用溫壓和風(fēng)壓將新鮮空氣送入建筑內(nèi)部,并將室內(nèi)空氣排出。

在通風(fēng)過程中,建筑同時(shí)可利用太陽能和“江水源”系統(tǒng)對進(jìn)入室內(nèi)的空氣進(jìn)行除濕和降溫,在這個(gè)有機(jī)循環(huán)的能源系統(tǒng)中,60%的能量來自太陽能光伏板,40%則靠蓄電池儲存的能量,基本可以自給自足。

“零碳館”所需的電能和熱能,還可以通過“生物能熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)”對餐廳內(nèi)各種有機(jī)廢棄物、一次性餐具等降解而獲得,降解完成后,最終余下的“產(chǎn)品”,還能用作生物肥,實(shí)現(xiàn)變廢為寶。

在建筑的形體設(shè)計(jì)中,為了盡可能大量利用被動(dòng)式的太陽能源,“零碳館”的各向角度都針對能源收集方式做了優(yōu)化。南向立面透過陽光間將太陽能轉(zhuǎn)化為室內(nèi)熱能,南向屋頂則通過太陽能板,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能;北向屋頂通過漫射太陽光培育綠色屋頂植被,同時(shí)北向漫射光為室內(nèi)提供了相應(yīng)的自然采光照明。

“零碳館”在材料的選擇上也是精挑細(xì)選,從而實(shí)現(xiàn)了整體結(jié)構(gòu)的氣密性、隔熱性和蓄熱性。場館墻體表面附著的特殊熒光涂料,可將建筑白天儲存的太陽能量在夜間轉(zhuǎn)換為熒光釋放,減少照明能耗,使展館成為會發(fā)光的房子。單向三層玻璃窗的設(shè)置在接受陽光同時(shí)又將室外的熱量阻擋在外。

被動(dòng)房

這是一座奇特的建筑,不需要從電網(wǎng)輸入一度電,也不需要空調(diào)和暖氣,卻能四季保持室內(nèi)25℃左右的恒溫,而建筑所消耗的外部能源卻只有普通房屋的10%。這幢高約18米的紅磚房,形如對著四個(gè)方向打開的“抽屜”疊放在一起,融居住與辦公功能于一體。來自德國的“漢堡之家”是一座真正意義上的“被動(dòng)房”。沒辦法,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡藳]法用更好的形容詞來描述這座屬于未來的建筑,只能老老實(shí)實(shí)地稱它為“被動(dòng)房”。

不過,“被動(dòng)房”一點(diǎn)也不“被動(dòng)”,它主動(dòng)地利用太陽能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉?通過地?zé)岜毛@得采暖、制冷、通風(fēng)和去濕,再加上隔熱隔音、密封性強(qiáng)的三層充氮玻璃幕墻,實(shí)現(xiàn)極低的能耗。據(jù)稱,這樣的建筑在濕熱的長江三角洲區(qū)域尚屬首例,每年每平方米消耗50千瓦能量,僅僅相當(dāng)于普通辦公樓四分之一的平均能源消耗量。“漢堡之家”當(dāng)之無愧地成為中國境內(nèi)首座獲得認(rèn)證的“被動(dòng)房”。

“漢堡之家”案例的原型來自漢堡市的“港口城(HafenCity)”項(xiàng)目,通過重新設(shè)計(jì)改造,這一老城區(qū)將被打造成擁有大量生態(tài)型建筑的商住大型社區(qū),這一項(xiàng)目開始于10年前,目前已完成一半,還需要10年完成全部工程,這也是歐洲最大的城區(qū)重建項(xiàng)目之一。

雖然建造生態(tài)型建筑的成本會比傳統(tǒng)建筑略高,但著眼于未來,這類建筑顯然應(yīng)該被大力開發(fā)建設(shè),大城市應(yīng)在節(jié)能環(huán)保和控制溫室效應(yīng)方面做出努力。

來到世博園內(nèi)的“漢堡之家”根據(jù)上海特有的濕熱天氣做了更周密的設(shè)計(jì)。屋面安裝了中央通風(fēng)設(shè)備,為樓內(nèi)所有房間提供經(jīng)過加熱或制冷的除濕新風(fēng)。夏季,外部抽入的熱空氣在輸入房屋之前,經(jīng)過地下恒溫的熱泵“處理”,而后通過各樓層樓板里埋著的管道系統(tǒng)向屋內(nèi)提供;冬季,外部抽入的冷空氣,同理經(jīng)熱泵“處理”后向屋內(nèi)提供。而其余能量,主要來自陽光以及建筑里的人與室內(nèi)電器。除了每個(gè)人、每盞燈的熱量都會被保存之外,屋頂還裝有太陽能光伏設(shè)備,面積為450平方米,可提供建筑運(yùn)營所需電能的80%左右。

此外,智能樓宇技術(shù)通過對照明和電動(dòng)窗簾的智能化控制,實(shí)現(xiàn)了對自然光最大限度的利用,從而有效降低40%以上的能耗。這套樓宇自控系統(tǒng)還能夠防止熱量流失,保持室內(nèi)良好的空氣流通,使得室內(nèi)幾乎沒有灰塵——這些都促使運(yùn)營和勞動(dòng)力成本降低了大約50%。

綠建筑

有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,目前,建筑物為了確?？煽康恼彰?、供暖和制冷,創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境,消耗了全球40%的能源,排放了21%的溫室氣體。不過采用現(xiàn)代化的技術(shù),完全有可能降低建筑物的碳排放。

2010年7月,歐萊雅(中國)研發(fā)和創(chuàng)新中心在上海浦東落成。這是上海第一個(gè)獲得LEED金級認(rèn)證(45分)的建筑。它比常規(guī)研發(fā)中心節(jié)約50%的能源消耗。美國綠色建筑協(xié)會(能源及環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒)LEED認(rèn)證是世界上使用最廣泛的建筑環(huán)境評估體系,認(rèn)證主要基于以下標(biāo)準(zhǔn):能源的高效利用、水資源的節(jié)約、最低限度的環(huán)境影響、辦公人員的舒適度,原材料的回收使用以及資源的合理利用。這就確保了在建筑物從破土動(dòng)工開始到投入正常使用的全過程中減少環(huán)境污染。

這一切表明,在世博園之外,上海再一次實(shí)踐了建筑的低碳、綠色與環(huán)保,將地源熱泵、三層節(jié)能墻體、太陽能供熱等成熟技術(shù)集成應(yīng)用于一幢建筑之中的嘗試又向前邁進(jìn)了一步。

在這座先進(jìn)的科研實(shí)驗(yàn)樓內(nèi),處處顯露著迷人的“綠色”特性:在土地上種草并挖水溝,防止水土流失;在施工過程中,保留工地的濕地景觀,保護(hù)生物多樣性;在停車棚頂種植綠色植被,抑制熱島效應(yīng),凈化周邊環(huán)境。

節(jié)水方面,創(chuàng)新的廢水處理技術(shù)——濕地處理技術(shù),最大限度地再利用333立方米經(jīng)過濾園處理的雨水,每日用于澆灌和沖廁所的水為14立方米,與傳統(tǒng)建筑物相比節(jié)水90%。而樓內(nèi)所有用水設(shè)備全部采用低流量裝置,用過濾園的水沖廁所,澆灌水量要求低的植物等,與傳統(tǒng)裝置相比節(jié)水約30%。

采用雙面Low-E技術(shù)高隔熱玻璃可隔開室內(nèi)和室外的熱量,最大限度地降低照明功率密度值并采用調(diào)光系統(tǒng),照明也變得更加可控,避免不必要的用電浪費(fèi)。太陽能熱水系統(tǒng)和建筑外觀高度結(jié)合,盡量利用自然采光,利用地源熱泵為大樓提供空調(diào)冷熱源,保證室溫常年在26℃左右。

另外,在工程施工期間,施工工地設(shè)立了中央廢料站,以集中儲存再生材料。在建筑投入使用之后,又在每層樓設(shè)立廢料房,充分利用可再生材料。

歐萊雅中國研發(fā)中心總監(jiān)沈雷杰先生告訴記者,建筑節(jié)能投入沒有想象中那么高,這座應(yīng)用了外墻保溫、雨水收集、高性能玻璃、太陽能熱水的建筑項(xiàng)目,并未增加太多的建筑成本,更關(guān)鍵的是,這些成本很快就能在日后的運(yùn)行中節(jié)省回來。

由此可見,讓建筑更節(jié)能、更環(huán)保并不是一件遙不可及的事情,現(xiàn)有的技術(shù)已經(jīng)能夠大大減低建筑能耗,我們需要的僅僅是一個(gè)——態(tài)度。