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传媒视角

让建筑彰显节能文化

发表日期:2010-10-28来源:放大 缩小
建筑文化自古有之,实用、美观的传统建筑凝聚着人类的智慧。在加速发展的城市化步伐中,拔地而起的现代建筑满足了人们工作、生活的需要。然而,在环境问题日益突显的今天,钢筋水泥构筑的高楼大厦不可避免地与节能减排这一时代命题迎面相遇。两者融合,给现代建筑带来新的理念和文化。

德国 被动屋渐成新标准

记者最近在德国各地采访,得出的印象是,德国的节能房屋目前以低能耗房屋居多,而更高标准的被动屋也渐成时尚。

所谓低能耗房屋,是指房屋的取暖能耗为每平方米每年40至80千瓦时。而被动屋的节能标准是,每平方米每年的取暖能耗低于15千瓦时,仅为普通房屋的1/10。

在德国南部有名的环保城市弗莱堡,有一个名为“沃邦”的小区,原为法国驻德军营。1992年法军撤出后,逐渐改建成一个高标准节能小区。根据规划,这里的所有住宅及幼儿园和学校,上述指标均不能超过65千瓦时。记者看到,这里绝大多数建筑是低能耗房屋,也有少量先进的被动屋。

从外表上看,节能房屋与传统建筑似乎没有什么不同,主要的区别在于建筑材料和技术。低能耗房屋主要采用20至40厘米厚的墙体,屋顶和楼板要求隔热,主要窗户和居室面向南面,玻璃为双层或三层保温玻璃,等等。

被动屋则对节能要求更严。在柏林的米勒建筑设计所,负责人米勒拿出一块三角形三层材料介绍说,这是被动屋窗户框的一部分,榫头错落,密封比一般材料更好,更为重要的是,三层玻璃之中可充氩或氪等稀有气体,大大提高隔热效果。墙体可达50厘米厚,中间10厘米为实墙层,实墙的内外层各20厘米,均为隔热纤维材料。

在技术上,被动屋采用了“可控室内通风装置”,使室内废气中的80%以上可以转换为热能,同时,室外的新鲜空气经过滤后进入室内。室内几乎没有灰尘,一年四季都有“春天般的空气”,许多用户感觉“完全与五星级宾馆房间一样”。由于空气流动和墙体保温,房屋内的物品也绝不会发潮、生霉。

在沃邦,还有约50栋“增能屋”。所谓增能屋,比被动屋更领先一步,是指该建筑除了满足自身的电能需求外,还能将富余的电能存入公共电网。这主要得益于太阳能的大量使用。在沃邦,许多楼房都装有能提供热水的太阳能装置。沃邦的一个停车库利用太阳能光电板,自1999年起每年发电8.1万千瓦时,大大超过车库本身的需要。

就建筑成本而言,低能耗房屋比一般房屋高3%至8%,被动屋的造价比普通房屋平均高20%。但由于能耗省,因此,住户会大大节约日常支出。米勒认为,一般来说,被动屋使用7至10年就可收回多余的建设成本。

德国于2009年10月1日修改生效的《节能条例》规定,新建房屋的取暖和热水耗能必须比以前降低30%,从2012年起,再降30%。为达到此目标,各地方当局和建筑商都在积极努力。汉堡市城市发展与环境部负责人约恩·瓦尔特对记者说,在新建房屋方面,计划从2012年起,只有符合被动屋节能标准的建筑才能获得补贴,力争几年内新建房屋将普遍按照被动屋节能标准设计和建设。米勒则预计,10年后德国将把被动屋作为唯一的新建筑标准推广。

(记者 刘华新)

西班牙 “生物气候建筑”正流行

在上海世博会的城市最佳实践区,作为本届世博会的15个城市参展案例之一,马德里馆的“空气树”和“竹屋”很受欢迎。这两栋在马德里均可以找到原型的特色建筑不仅造型别致,同时也是马德里推广节能建筑和可持续发展的示范工程之一。“在节能建筑方面,西班牙是世界上领先的国家之一。”上海世博会马德里馆首席执行官伊格纳西奥·尼诺日前在接受记者采访时自豪地表示。

西班牙独特的地理位置,使多种文明在这里交汇融合,各地的建筑风格迥异,孕育出了高迪、米拉莱斯、卡拉特拉瓦等享誉世界的建筑大师。“从节能的角度来看,各地的传统建筑在适应不同的气候条件方面都有很多值得肯定的设计。”西班牙节能和能源多样化研究所研究人员马尔克斯对记者说,比如在北部的阿斯图里亚、加利西亚等地区,传统建筑往往会设有一个玻璃走廊,在玻璃走廊的后面是一面厚墙。白天阳光通过玻璃加热墙壁,晚上墙面的余热可以帮助室内保持温度。另外,在南部的安达卢西亚等地区,传统的白色建筑不仅整洁美观,而且充分利用光的反射原理,让室内不至于温度过高。而带树荫的院子更是夏天避暑纳凉的好地方。“这些细节虽然听上去简单,但事实上现在流行的被称为‘生物气候建筑’的节能建筑仍在使用它们。”

据马尔克斯介绍,近年来,西班牙国内对于低碳建筑和对建筑进行节能改造的关注持续升温。为发展节能建筑,西班牙政府首先在立法领域给予了详细规定。在欧盟于2002年12月发布《建筑能效指令》后,为达到欧盟的要求,西班牙政府在2006年3月制定了新的《建筑技术规范》,这是西班牙自上世纪70年代以来在建筑领域做出的最重要的改革。

《规范》指出,提出建筑节能要求的基本目标是要做到合理利用能源、将能耗降至可持续的水平、部分能耗来自可再生能源。为达到这一目标,《规范》对房屋的建筑、保养、使用等各个环节都做了具体的节能标准规定。新标准还规定,建筑必须采用质量更好的绝缘材料,改善取暖和制冷系统,加大自然光源利用率。西班牙的各个自治区政府负责对这些标准的执行情况进行检查。一旦发现问题,地方政府可根据严重程度给予数额不等的罚款。《建筑技术规范》在节能方面还有一项当时引起了世界关注的规定,即强制要求30%到70%的家用热水必须通过太阳能热水器供应,所有新修建筑和翻新建筑都必须安装太阳能电池板。

此外,根据一项从2007年4月生效的关于建筑能效的皇家法令,所有在该法令生效以后修建或者改造的建筑都必须进行能效评估,评估结果供消费者在选购时参考。

作为欧盟成员国,西班牙政府需要达到欧盟在节能方面提出的要求:首先是欧盟委员会在2005年提出的各成员国在2020年前将欧盟能耗降低20%。而根据欧盟官方报纸提供的数据,欧盟40%的能耗是建筑能耗。其次是欧洲议会和欧洲理事会今年上半年通过了新的建筑节能标准,要求到2020年,欧洲的所有建筑都必须是“几近零能耗的建筑”。在这点上,西班牙的目标是到2018年底前所有的公共建筑实现“几近零能耗”,其它建筑则须到2020年底前达到这一目标。目前,西班牙政府正在实行其制定的“2004—2012年节能和提高能效战略计划”。根据该战略,西班牙政府对建筑的节能改造提供补贴,这包括照明系统也包括供热系统。另外,该战略还计划在西班牙兴建一批高标准的低能耗建筑。

澳大利亚 民宅也是发电厂

澳大利亚很重视建筑节能,对每一座大楼和居民住宅都有节能评估,根据楼房的节能效益由低到高分为1—5星级。近些年来,有些楼房运用了新的设计理念,节能级别达到6星级,能耗减少50%—80%,二氧化碳排放量也相应下降。

悉尼、墨尔本、堪培拉等城市都有节能建筑,而且有从政府办公大楼、大型商场和商业写字楼向民宅发展的趋势,其节能技术有喷泉或水塔降温、水循环调节、遮光板调节和热能吸纳系统等。

喷泉或水塔降温系统一般用于政府办公大楼、大型商场和商业写字楼,造型有灯光喷泉、有假山瀑布、有灯光玻璃水塔等,大都建在入口大厅。室外空气通过大厅时,带上一丝凉意进入建筑,可使建筑内温度明显下降。

水循环调节系统既适用于政府办公大楼、大型商场和商业写字楼,又适用于民宅,由置于每层房屋天花板下方的钢质水管、吸热冷却片、防护罩和置于机房的小水泵组成,主要原理是利用循环的冷水降低室内温度。每当夏季来临时,启动水循环系统即可达到降温消暑的目的。这一技术将取代能耗高、排放大的中央空调系统,应用前景十分广阔。

遮光板调节系统主要是通过对阳光的遮挡来控制室内温度。在澳大利亚的新型节能建筑中,设计者在阳光照射强烈的建筑外墙壁上设计了可根据日照强度变换角度的遮光板系统。阳光照射强烈时,遮光板自动遮挡,控制室内温度上升。

热能吸纳系统主要适用于冬季采暖。这一系统是在室内安装可以翻转的墙围,一面用材与室内整体墙壁一致,一面用特殊的吸热材料。当冬季来临时,将装有吸热材料的一面翻转朝外。白天,它可以吸收阳光照射的热量,甚至做饭所散发的热量;夜晚,它将所吸纳的热量慢慢释放出来,从而起到减少供暖,节约能源的作用。记者在采访中发现,在堪培拉的现代化民宅中,热能吸纳系统与遮光板调节系统结合使用,一个冬季采暖,一个夏季降温,是十分理想的民宅节能方式。

近年来,澳大利亚还鼓励和推广太阳能发电,为居民在自家房顶上安装太阳能发电系统。目前,发电能力1.5千瓦的太阳能发电系统价格为10507.5澳元,个人支付2990澳元,剩余的大部分由国家和地方财政分担。房顶太阳能发电系统所发的电并非直接供居民家用,而是加装电表后与国家电网并网,由政府按每度0.6澳元的价格(4倍于售电价格)收购。居民用电依然同原先一样,由电力部门以每度0.15澳元的价格提供。

采访中,上个月安装房顶太阳能发电系统的丹尼尔·莱维斯告诉记者,他家的房顶太阳能发电系统一个月发电208度,售价约125澳元。这样,两年可收回投资成本。他家每月用电费用约100澳元。收回投资成本之后,他家的售电收入抵掉用电费用,还有富余,等于免费用电还赚钱。

(记者 李景卫)

美国 全面绿化建筑物

早在1998年,美国一些环保志愿者便成立了“凉爽屋顶”委员会,号召人们将屋顶漆成白色,以增加建筑物对阳光的反射,降低室内温度。这么做的好处是:节约能源,遏制全球变暖;减小城市热岛效应和雾气;提高室内居住者的舒适度;符合绿色建筑标准。

近日,支持“凉爽屋顶”计划的志愿者赫伯·范·根特公开做了一个试验:中午11时,阳光灿烂,根特爬上纽约一片深灰色的屋顶测试温度,结果为61.6摄氏度,然后他又在仅有1.5米之远的白色屋顶上测试,数据显示不到37摄氏度。

据今年1月刚从加利福尼亚州能源局长任上退休的美国核物理学家罗森菲尔德估算,如果美国全国都推行“凉爽屋顶”计划,便可以减少20亿吨二氧化碳的排放,相当于2000万辆汽车20年的排放量。

美国能源部长朱棣文充分肯定了“凉爽屋顶”计划。他表示,对于减少二氧化碳排放的努力来说,该计划是“最经济、最快捷的方式之一”。美国联邦政府决定,屋顶刷成白色的个人和企业,在施工时购买的材料可以获得退税优惠。

除了屋顶之外,美国能源部更提倡将建筑物全面“绿化”。美国能源部的网站上可以点出一幅房屋漫画,将鼠标移动到房屋的不同部位,就会有文字提示人们“此处如何节能”。比如:屋顶可安装太阳能板;屋里可使用节能灯;窗户可采用夏防热、冬保暖的玻璃,还要记住关闭配电盘等等。总之,扑面而来的是“建筑无处不可节能”的理念。与此同时,加利福尼亚州推出了一个更为雄心勃勃的“绿色加州”计划,计划从明年1月起在加州实行一套更全面、更严格的节能建筑标准。

“绿色加州”计划对加州新开工的医院、学校、商场以及住宅等建筑提出了一系列以“必须”开头的规定,比如:必须安装节水管,使室内用水量减少20%;必须使建筑废料的回收率达到50%;必须使用低污染的油漆、地毯和地板;必须在非住宅建筑中,按水的不同用途安装不同的水表;必须按规定严格检查新建筑的能源系统,保证非居民建筑的供暖、空调以及其他机械设备高效运行……加州新建筑物内的抽水马桶将由现在的每次用水6升,减少为4.6升;室外的绿地将安装“湿度表”,根据湿度来决定浇水量。

其实,在推行节能建筑方面,加州一直走在全美前列。著名的加州科技馆堪称加州绿色建筑的骄傲。科技馆标志性的巨大落地玻璃幕墙,使馆内90%的办公室可以享受到自然阳光,有效地减少了电力照明带来的能源消耗。去年,加州制定了到2020年将温室气体排放量在2010年的基础上减少约25%的目标。

根据加州新的节能建筑标准,新建筑物无一例外都将减少15%的用电,20%的用水。美国绿色建筑理事会副会长哈克认为,“绿色加州”计划不仅将大幅度节约能源、改善室内空气质量,还可创造大量的就业机会。

(记者 陈一鸣)

日本 创意兼顾节能和蓄能

建筑节能眼下在日本可是个热门话题。“零排放”、“零电费、零燃气费”概念的住宅、办公楼在各地涌现,各类节能材料也令人耳目一新。

位于东京市区的松下绿色创意之家是一处可容纳一家3代4口、使用面积为137平方米的二层小楼。从外观上看,这儿没有什么与众不同,不过,通过节能、蓄能最终实现零排放。

松下公司工作人员告诉记者,这个样板房已将碳排放降至1990年的42%左右,计划未来3—5年内进一步降至35%。最终通过太阳能发电、燃料电池、蓄电池的组合,提供家庭必须能源,使住宅实现百分百自给自足,达到零排放。

在新的环保房里,设计师通过建筑设计和换气系统让屋内外的空气流动起来,形成自然风。比如,夏季房屋地板下面的空气往往比室外空气温度低,这些冷空气通过房屋地板下部留有的换气通道,经换气系统进入房间,最后再从房顶换气通道中流出,以此降低空调的工作时间和强度。

环保房在设计之时还充分利用窗户等透光结构采取太阳光,在室内照明设计上则通过多组LED灯实现不同需要的照明。

在水的节能上,房屋内洗衣机、卫生间、浴室等全部采用节水设备,并且在卫浴器材上,利用有机玻璃等材料的防污抗污功能,减少清洗次数。记者在爱知县一家公司还看到了更神奇的新型环保材料——吸水陶瓷。一块曲奇饼干大小的石头,能立即将一个小碗内碗底的水全部吸收。一大网兜约35千克重的陶瓷材料,可以吸收20千克的水。如果将其置于屋顶,下雨时可以吸收10—20毫米的降水,天气晴朗后,被吸收的雨水可以在10天内慢慢蒸发,降低墙面温度,从而可以缓解城市热岛效应。这种新型吸水陶瓷的奥妙在于其内部有无数个1%。毫米的小孔相连,其体积的60%可以用于存水。

此外,环保房充分利用蓄积于空气中的热量,通过保温减少能源使用。

蓄能,就是通过采用燃料电池、太阳能等清洁能源获得日常生活中所必需的一些能源,并通过蓄电装置将多余能源储存起来以备不时之需。这一套复杂的能源管理通过家庭能源管理系统实现家电、能源设备的连接和智能管理,能源输送和使用,还能为家庭设置节能目标。在环保房,当你把衣服扔进洗衣机时,洗衣机会“建议”:明天早上要下雨了,必须在下午4点前完成洗涤,衣服才能晒干。原来智能管理系统接入互联网查询了天气预报,提供了洗衣服的精确信息。据介绍,上述“零排放概念环保房”在2020年之前将成为现实。

记者还走访了已经投入运营的三洋电机加西绿色能源园区的节能办公大楼。

这座大楼耗资50亿日元,工厂、办公楼的屋顶和墙面,都装有1兆瓦级太阳能电池系统,大楼内还安装了世界最大电量的大型锂电蓄电系统,采取削峰填谷的方式在晚上电费便宜、电量充裕的时候从电网蓄电,白天中午供应工厂。太阳能电池以及蓄电池提供的直流电直接用于LED照明和办公电脑,减少了将发电站输送的交流电转变为直流电的损耗。大楼内照明和空调设置的感知系统,网络摄像头通过感知人的位置和活动,送出最合适的气流和照明,房间内没有人的时候,则自动切断电源。通过建筑节能在内的整体解决方案园区计划每年减排2480吨,减排25%。

  (记者 崔寅)

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