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寻找绿色建筑的未来

    文章来源:人民政协报 发布时间:2016年02月18日 点击数: 字号:

根据住建部的一份统计,中国的建筑能耗已经占到全社会总能耗的28%,建筑节能已成为迫在眉睫需要有所改变和有所突破的地方。

在浙江杭州钱江经济开发区,有一座很有名气的建筑,参观“取经”的人络绎不绝,并被冠以“绿色建筑科技馆”之名。这个科技馆是由中国节能环保集团公司新建,是针对我国夏热冬冷地区推广节能生态技术在公共建筑的应用而打造的示范性绿色建筑。在这里,您可以发现,建筑节能其实并不遥远——

您心目中的绿色建筑什么样?是不是建筑本身就可以冬暖夏凉,减少空调能耗;能有清新的空气;能更多地采用新能源技术,减少用电;可以更好地利用水资源……

近日,记者来到位于浙江省能源与环境产业园的绿色建筑科技馆(简称科技馆),发现这些要求在这里都有了答案。

 

集聚10项绿色建筑技术

看到科技馆的人,第一印象就是其独特的外形——科技馆的墙是斜的。

这并不是为了追求造型效果,而是经过准确计算采用的自遮阳系统。

依照我国夏热冬冷地区的光照情况,整个建筑的外墙向南倾斜了15°。夏季时,天气炎热,太阳高度角较高,南向上部突出的地方可阻挡过多的太阳辐射进入室内;但冬季时,太阳高度角较低,北向反而可引入更多的自然光线和热量进入室内。这样就初步调节了室内的温度。

但是,要达到冬暖夏凉的效果,光靠这点还不足够。

走进科技馆,建筑物两侧向下凹陷的区域吸引了记者注意。这种半地下风道被称为被动式通风系统。

据工作人员介绍,杭州的夏天非常炎热,到了夜间相对凉爽。这时就可以开启被动式通风系统——新风由地下的风道进入,通过竖向风道进入房间,带走室内热量,然后通过屋顶烟囱的拔风作用将热风排向室外。反之,到了室外温度或湿度较高的时候,就可以关闭通风系统,利用建筑物的隔热性能,保持室内较低的温度或湿度。

窗户也有讲究。首先,科技馆墙和窗户的比例都经过了精确的计算,南北立面窗墙比不同。既根据方向满足了建筑物内采光的要求,又不会因为通风处太多,形成较大的空调负荷;其次,窗户上均安装了智能化遮阳百叶。利用窗边的传感系统,自动感知屋内的二氧化碳浓度,自己决定开合,从而确保室内空气始终保持清晰。

别小瞧这百叶的作用。这种百叶上布满了密密麻麻的小孔。孔的密度和数量都经过精确计算,一方面在夏季有效控制光线照度及室内温度,冬季保证太阳辐射热能的获取;另一方面实现“遮阳不遮景”,保证室内视觉通透感。

建筑墙体本身也进行了保温的设计。据悉,科技馆内部的墙壁采用了双层陶土板。一方面,这种材料具有自洁功能,还可回收循环使用;另一方面,安装时陶土板背部有一定的空间,可有效降低传热系数,起到保温和隔音功效。

除了建筑本身,照明和空调一般是建筑物的耗能大户。

由于采光不好,在写字楼中白天开灯是常态。但在科技馆中,上述充分利用自然光的措施使科技馆在白天很少开灯。同时,科技馆还采用了索乐图日光照明系统。可以将自然的阳光经采光罩聚集并直接折射到传输管道,最后经漫反射洒落在房间每个角落。

此外,科技馆中还有很多节能的亮点。比如,空调供能采用的地源热泵系统,不用电能而是使用热交换控制室内温度;选用了能源再生电梯,把势能转换成电能;屋顶铺设了风光互补发电系统及太阳能光热系统;生活污水通过中水回用系统处理后作为厕所冲洗用水、洗车用水、绿化用水等,污泥作为绿化肥料外运……

“统计下来,科技馆主要集成了10项先进的节能技术,可以说引领着节能建筑的发展方向。”中节能(杭州)环保投资有限公司总经理徐兴高说。

来之不易的“运营三星”

绿色建筑科技馆不仅是一个展示绿色建筑技术的窗口和载体,更是一个绿色建筑技术从研发、试验到应用、跟踪的重要平台。

对于非专业人士而言,在设计上集成许多先进的技术,获得绿色三星级设计认证就很值得推崇。但对于业内人士而言,运行三星才更为珍贵。

事实上,绿色建筑并非一味推崇高科技的简单堆砌,而是追求建筑本体、机电系统、运行管理、建筑使用的有机结合。

正因如此,在评价一座建筑是否是绿色建筑时,除了看它采用了哪些先进的节能技术,项目的规划设计是否科学、合理等,最终还要落实到看项目在运行过程中的节能效果如何。

在科技馆一进门处,一大块显示屏上详细地展示出建筑物内外的温度、适度、风速、风向以及二氧化碳浓度等。同时,下方的柱状图清楚地显示了从2011年至今建筑物的年用电量、绿色电力产量指标的情况和变化。可以看出,出运行至今,建筑物年用电量逐年递减,2014年,年用电量仅为15.9万度。

显示在屏幕上或许只是严肃的数据,但其背后依靠的是先进的楼宇自控系统。

据工作人员介绍,通过分布在科技馆内部的许多监测器,系统能够对室内外环境、建筑能耗状况等进行测量,自动调节各种设备运行,分项计量各种设备能耗,并将数据进行收集、整理,反馈。数据可自动发送到指定的邮箱中。

从运行起,这套设备就源源不断地为科学研究提供了丰富的数据。

别小看这一工作的意义。众所周知,技术的完善与进步需要在实践中不断摸索与改良。由于科技馆采用的都是最新的技术,建筑节能在中国也刚刚起步,通过这些数据的搜集和分析,可以寻找到运行中存在的问题,才能不断精益求精。

借助反复地监测、调试等过程,科技馆将可持续发展理念贯彻在运营的全过程,使每平方米能耗只有普通建筑的1/4,节能率达到了76.4%,也因此获得了绿色三星级运营最高级认证。

截至目前,绿色建筑科技馆仍然是国内首个,且是唯一一个同时获得绿色建筑LEED-NC铂金、绿色三星级设计、绿色三星级运营最高级认证的项目。

科学研究与人才培养的重要基地

此外,以绿色建筑科技馆为载体和平台,科技馆已成为了倡导节能环保的教育基地以及科学研究与人才培养的重要基地。

据悉,自建成运行后,这里就成为政府部门、国内外专家学者、媒体和同行的关注点,经常有络绎不绝的参观团来这里“取经”。据不完全统计,自2009年开馆至今,已累计接待了国内外各类考察团队3000多批次,参观人数逾10万人。

同时,中节能也依托科技馆与中国建科院上海分院、宁波诺丁汉大学签订了战略合作协议,双方通过设立博士后工作站、联合实验室及建立长效的合作机制等方式,就绿色建筑技术研究、人才培养等方面开展全方位合作,实现产学研一条龙。

清华大学、浙江大学、上海建筑研究院、港澳台交流生等机构也纷纷前来参观学习先进的节能建筑技术。每到寒暑假期,来自这些机构的学生都会在这里实习一至两个月,利用数据进行研究。

公司工作人员自豪地表示,“近年来其他地方也兴建了许多节能建筑,但提到数据的准确与充分,科技馆首当其冲。”

科技馆只是园区内节能建筑集大成者,事实上,整个园区都以建筑节能作为发展理念。

杭州能源与环境产业园是中国节能在华东地区打造的具有国内领先水平的绿色产业园。园区内的建筑应用了众多节能技术与材料,如:太阳能光伏发电、日光照明系统、风光互补路灯、太阳能草坪灯、外墙保温材料、断桥隔热型材等。

“例如,在工业区采用中空双层玻璃,就十分少见。这也是中节能践行社会责任的一种体现。”中节能(杭州)环保投资有限公司书记金利明说。

登上园区一栋建筑的屋顶,整齐排列的太阳能板正在阳光下充分发挥着效益。据悉,整个园区建设了2兆瓦的屋顶太阳能光伏并网电站,这是国内首座兆瓦级屋顶太阳能光伏并网电站,正向周边源源不断地提供着清洁能源……