“零能耗”的建筑是怎么实现的?

如题所述

不少人也许已接触过“零耗能住宅”这个术语,虽然还不大清楚这到底是什么,但它听起来不错。那么这到底是现实呢?还是对未来的一个设想?这的确是现实,在美国各地这样的设施已经帮助房主们节约了大笔的能源开支。过去几年中,美国能源部一直在推广这种高效住宅设计,目的是在全国范围内的住宅建设中采用高效能源或可再生能源策略。正是如此,美国各地都出现了能耗已经接近甚至达到零的住宅,甚至是社区。根据我国建设部门的统计,目前我国已建房屋有近400亿平方米属于高耗能建筑,新建房屋有95%以上是高耗能建筑。我国市面上已建成的“准零耗能”与“纯零耗能”住宅都是广泛采用各种节能策略以及太阳能发电与热水供应系统。

所谓“零耗能”,是指建筑在实现低耗能的基础上,补充太阳能、风能和浅层地能等可再生能源,达到节约或者不用传统化石能源的目的。现国际通行的所谓“零耗能”建筑主要是指通过最佳整体设计、利用最先进的建筑材料以及节能设备,达到房屋所需能源或电力100%自产的目标。零耗能建筑并不是说建筑不耗能,而是指对不可再生能源的消耗为零,用能主要是太阳能、风能和生物智能。

初夏的瑞士,摄氏30多度的气温让人吃不消,但一走进Eawag(瑞士联邦供水、废水处理与水体保护研究所)总部大厦,却是感觉清凉如春。这个大厦没有空调,但室温一年四季保持在23摄氏度。这就是著名的Chriesbach大厦——国际知名的零耗能建筑。它于2006年9月落成,在现有节能技术的创新基础上,为建筑业树立了新的标准。据介绍,Chriesbach大厦消耗的能源仅相当于规模最小的大厦所消耗的能源的1/4,其能耗已经达到欧洲2050年的标准。

大厦是一个紧凑型实体,有一个玻璃屋顶的中央大厅,因此阳光可以照射进大厦,同时也有助于大厦在夏日夜晚的降温。墙壁是钢筋混凝土框架结构,也是冷热蓄能体,绝缘层有30厘米厚。窗体底端天花板使用的是再生混凝土,地板用木屑板铺设,而大部分墙壁则采用木质结构。办公室之间的隔断墙壁采用了黏土材料,这样既符合环保的要求,又能调节空气湿度。逃生露台上,装有天蓝色的玻璃板,在兼顾美观的同时,可根据季节变化控制日光通透,或提供遮阴,或让太阳光直射进大厦。这些玻璃板可根据设定的角度自动调节,夏天可遮挡75%的太阳光;冬天则尽可能多地放进阳光。

在能源方面,个人活动、办公设备、照明灯光及自然光线产生的热量,通常足以维持一个舒适的室温,即23摄氏度左右。在大厦屋顶四周,分布着459平方米的窗体顶端窗体底端太阳能电池,可为大厦提供近1/3的建筑用电量,约等于21.9万千瓦时(不含服务器的用电量)。此外,屋顶上还种了小植物,用来保温及收集雨水。

在水源供给和处理上,Eawag动足了脑筋。饮用水主要用于员工食堂、每层楼的饮用水龙头及清洁设施。而其他用水则主要依靠雨水。比如,屋顶上有一个80立方米的露天水花园,用来储存雨水,它位于食堂的前面,有一根单独给水管,为厕所提供冲刷水源。尿液也会被特别处理,它经单独管道与无水便池和厕所分离,储存到两个大水箱(分男、女)中,用于Eawag的研究。在停车场、通道等地方,雨水不能直接排入地下,而是被收集到一个露天水道,流入排水区域。大厦周围,挖了小沟渠,种了大片树木,它们与建筑物组成了一个融入自然的整体系统。整个零耗能表现出的不仅仅是单个尖端技术的叠加,更是各个系统和技术相互作用的最优效果。

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