根據住建部的一份統計,中國的建筑能耗已經占到全社會總能耗的28%,建筑節能已成為迫在眉睫需要有所改變和有所突破的地方。
在浙江杭州錢江經濟開發區,有一座很有名氣的建筑,參觀“取經”的人絡繹不絕,并被冠以“綠色建筑科技館”之名。這個科技館是由中國節能環保集團公司新建,是針對我國夏熱冬冷地區推廣節能生態技術在公共建筑的應用而打造的示范性綠色建筑。在這里,您可以發現,建筑節能其實并不遙遠——
您心目中的綠色建筑什么樣?是不是建筑本身就可以冬暖夏涼,減少空調能耗;能有清新的空氣;能更多地采用新能源技術,減少用電;可以更好地利用水資源。
近日,記者來到位于浙江省能源與環境產業園的綠色建筑科技館(簡稱科技館),發現這些要求在這里都有了答案。
集聚10項綠色建筑技術
看到科技館的人,第一印象就是其獨特的外形———科技館的墻是斜的。這并不是為了追求造型效果,而是經過準確計算采用的自遮陽系統。
依照我國夏熱冬冷地區的光照情況,整個建筑的外墻向南傾斜了15°。夏季時,天氣炎熱,太陽高度角較高,南向上部突出的地方可阻擋過多的太陽輻射進入室內;但冬季時,太陽高度角較低,北向反而可引入更多的自然光線和熱量進入室內。這樣就初步調節了室內的溫度。
但是,要達到冬暖夏涼的效果,光靠這點還不足夠。
走進科技館,建筑物兩側向下凹陷的區域吸引了記者注意。這種半地下風道被稱為被動式通風系統。
據工作人員介紹,杭州的夏天非常炎熱,到了夜間相對涼爽。這時就可以開啟被動式通風系統———新風由地下的風道進入,通過豎向風道進入房間,帶走室內熱量,然后通過屋頂煙囪的拔風作用將熱風排向室外。反之,到了室外溫度或濕度較高的時候,就可以關閉通風系統,利用建筑物的隔熱性能,保持室內較低的溫度或濕度。
窗戶也有講究。首先,科技館墻和窗戶的比例都經過了精確的計算,南北立面窗墻比不同。既根據方向滿足了建筑物內采光的要求,又不會因為通風處太多,形成較大的空調負荷;其次,窗戶上均安裝了智能化遮陽百葉。利用窗邊的傳感系統,自動感知屋內的二氧化碳濃度,自己決定開合,從而確保室內空氣始終保持清晰。
別小瞧這百葉的作用。這種百葉上布滿了密密麻麻的小孔??椎拿芏群蛿盗慷冀涍^精確計算,一方面在夏季有效控制光線照度及室內溫度,冬季保證太陽輻射熱能的獲??;另一方面實現“遮陽不遮景”,保證室內視覺通透感。
建筑墻體本身也進行了保溫的設計。據悉,科技館內部的墻壁采用了雙層陶土板。一方面,這種材料具有自潔功能,還可回收循環使用;另一方面,安裝時陶土板背部有一定的空間,可有效降低傳熱系數,起到保溫和隔音功效。
除了建筑本身,照明和空調一般是建筑物的耗能大戶。
由于采光不好,在寫字樓中白天開燈是常態。但在科技館中,上述充分利用自然光的措施使科技館在白天很少開燈。同時,科技館還采用了索樂圖日光照明系統??梢詫⒆匀坏年柟饨洸晒庹志奂⒅苯诱凵涞絺鬏敼艿?,最后經漫反射灑落在房間每個角落。
此外,科技館中還有很多節能的亮點。比如,空調供能采用的地源熱泵系統,不用電能而是使用熱交換控制室內溫度;選用了能源再生電梯,把勢能轉換成電能;屋頂鋪設了風光互補發電系統及太陽能光熱系統;生活污水通過中水回用系統處理后作為廁所沖洗用水、洗車用水、綠化用水等,污泥作為綠化肥料外運。
“統計下來,科技館主要集成了10項先進的節能技術,可以說引領著節能建筑的發展方向?!敝泄澞埽ê贾荩┉h保投資有限公司總經理徐興高說。
來之不易的“運營三星”
綠色建筑科技館不僅是一個展示綠色建筑技術的窗口和載體,更是一個綠色建筑技術從研發、試驗到應用、跟蹤的重要平臺。對于非專業人士而言,在設計上集成許多先進的技術,獲得綠色三星級設計認證就很值得推崇。但對于業內人士而言,運行三星才更為珍貴。事實上,綠色建筑并非一味推崇高科技的簡單堆砌,而是追求建筑本體、機電系統、運行管理、建筑使用的有機結合。
正因如此,在評價一座建筑是否是綠色建筑時,除了看它采用了哪些先進的節能技術,項目的規劃設計是否科學、合理等,最終還要落實到看項目在運行過程中的節能效果如何。
在科技館一進門處,一大塊顯示屏上詳細地展示出建筑物內外的溫度、適度、風速、風向以及二氧化碳濃度等。同時,下方的柱狀圖清楚地顯示了從2011年至今建筑物的年用電量、綠色電力產量指標的情況和變化??梢钥闯?,出運行至今,建筑物年用電量逐年遞減,2014年,年用電量僅為15.9萬度。
顯示在屏幕上或許只是嚴肅的數據,但其背后依靠的是先進的樓宇自控系統。
據工作人員介紹,通過分布在科技館內部的許多監測器,系統能夠對室內外環境、建筑能耗狀況等進行測量,自動調節各種設備運行,分項計量各種設備能耗,并將數據進行收集、整理,反饋。數據可自動發送到指定的郵箱中。
從運行起,這套設備就源源不斷地為科學研究提供了豐富的數據。
別小看這一工作的意義。眾所周知,技術的完善與進步需要在實踐中不斷摸索與改良。由于科技館采用的都是最新的技術,建筑節能在中國也剛剛起步,通過這些數據的搜集和分析,可以尋找到運行中存在的問題,才能不斷精益求精。借助反復地監測、調試等過程,科技館將可持續發展理念貫徹在運營的全過程,使每平方米能耗只有普通建筑的1/4,節能率達到了76.4%,也因此獲得了綠色三星級運營最高級認證。
截至目前,綠色建筑科技館仍然是國內首個,且是唯一一個同時獲得綠色建筑LEED-NC鉑金、綠色三星級設計、綠色三星級運營最高級認證的項目。
科學研究與人才培養的重要基地
此外,以綠色建筑科技館為載體和平臺,科技館已成為了倡導節能環保的教育基地以及科學研究與人才培養的重要基地。
據悉,自建成運行后,這里就成為政府部門、國內外專家學者、媒體和同行的關注點,經常有絡繹不絕的參觀團來這里“取經”。據不完全統計,自2009年開館至今,已累計接待了國內外各類考察團隊3000多批次,參觀人數逾10萬人。
同時,中節能也依托科技館與中國建科院上海分院、寧波諾丁漢大學簽訂了戰略合作協議,雙方通過設立博士后工作站、聯合實驗室及建立長效的合作機制等方式,就綠色建筑技術研究、人才培養等方面開展全方位合作,實現產學研一條龍。
清華大學、浙江大學、上海建筑研究院、港澳臺交流生等機構也紛紛前來參觀學習先進的節能建筑技術。每到寒暑假期,來自這些機構的學生都會在這里實習一至兩個月,利用數據進行研究。
公司工作人員自豪地表示,“近年來其他地方也興建了許多節能建筑,但提到數據的準確與充分,科技館首當其沖?!笨萍拣^只是園區內節能建筑集大成者,事實上,整個園區都以建筑節能作為發展理念。
杭州能源與環境產業園是中國節能在華東地區打造的具有國內領先水平的綠色產業園。園區內的建筑應用了眾多節能技術與材料,如:太陽能光伏發電、日光照明系統、風光互補路燈、太陽能草坪燈、外墻保溫材料、斷橋隔熱型材等。
“例如,在工業區采用中空雙層玻璃,就十分少見。這也是中節能踐行社會責任的一種體現?!敝泄澞埽ê贾荩┉h保投資有限公司書記金利明說。
登上園區一棟建筑的屋頂,整齊排列的太陽能板正在陽光下充分發揮著效益。據悉,整個園區建設了2兆瓦的屋頂太陽能光伏并網電站,這是國內首座兆瓦級屋頂太陽能光伏并網電站,正向周邊源源不斷地提供著清潔能源。
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