李驥志++張璇
鄧斯特向記者介紹他的設計方案
當今世界,設計節能建筑和研發節能技術,是最矚目的課題之一。據統計,人類每年所消耗的能量中,建筑能耗最大。因此,房地產業已然是節能減排的重點領域。節能必然成為衡量未來建筑品質的必要指標。
房子作為最大的消費品,與我們每個人的生活息息相關。恒溫、恒濕、恒氧、低噪、適光,這些為大多數人耳熟能詳的關鍵詞,目前是國內科技住宅先驅的核心價值。而在歐洲、北美和日本等眾多發達國家和城市,較早時期就已經廣泛應用,并掀起一股綠色旋風,綠色科技住宅也被國際廣泛認定為未來住宅的發展所趨。
現代建筑的基本理念是“低能耗與高舒適度”的完美結合。建筑層面的低碳設計主要體現在太陽能利用裝置、風能利用裝置、地熱利用裝置、能量循環利用裝置等。在這些方面,國外已有很多的成功案例。
目前世界各國的節能住宅雖然各有特色,但這些房子里面都裝置了各種各樣的節能設備和節能系統。比如太陽能電池板、隔熱屋頂、保溫外墻和低輻射玻璃,等等。
倫敦貝丁頓零碳社區,位于倫敦西南的薩頓鎮,占地1.65公頃,包括82套公寓和2500平方米的辦公和商住面積,于2002年完工。社區內通過巧妙設計并使用可循環利用的建筑材料、太陽能裝置、雨水收集設施等措施,成為英國第一個,也是世界上第一個零二氧化碳排放社區。
成本低廉的示范建筑
這個社區全稱為“貝丁頓零化石能源發展”社區,由世界著名低碳建筑設計師比爾·鄧斯特設計,2002年完工并吸引了約百戶居民入住,是英國最大的低碳可持續發展社區。
貝丁頓社區在建造過程中因“就近取材”和大量使用回收建材而大大降低了成本。為了節約能源,建筑的95%結構用鋼材是從35英里內的拆毀建筑場地回收的,其中部分來自一個廢棄的火車站。許多木料和玻璃都是從附近的工地上“揀”的。建筑窗框選用木材而不是未增塑聚氯乙烯,僅這一項就相當于在制造過程中減少了10%以上(約800噸)的二氧化碳排放量。
零能耗的采暖系統
由于英國夏季溫度適中,但冬季寒冷漫長,有大約半年為采暖期。針對這一特點,在貝丁頓項目中,建筑師通過各種措施減少建筑熱損失及充分利用太陽熱能,以實現不用傳統采暖系統的目標。如各建筑物緊湊相鄰,以減少建筑的總散熱面積;建筑墻壁的厚度超過50厘米,中間還有一層隔熱夾層防止熱量流失;窗戶選用內充氬氣的三層玻璃窗;窗框采用木材以減少熱傳導等。當然,首先吸引游客的一定是屋頂上一排排五顏六色的漏斗狀“煙囪”。這些“煙囪”并不是一種裝飾,而是以風為動力的自然通風管道——風帽。風帽的一個通道排出室內的污濁空氣,而另一通道則將新鮮空氣輸送進來。在此過程中,廢氣中的熱量同時對室外寒冷的新鮮空氣進行預熱,最多能挽回70%的熱通風損失。此外,每戶住宅都設計有朝陽的玻璃房,可以最大限度地吸收陽光帶來的熱量,而且房屋使用了可積蓄熱能的材質建造。溫度過高時,房屋即可自動儲存熱能,甚至可以保留每個家庭煮飯時所產生的熱量,等到溫度降低時再自動釋放,以此減少暖氣的使用。
社區建筑的屋頂還種植了大量的綠色植物,以達到自然調節室內溫度的效果。冬日,植物就是防止室內熱量流失的綠色屏障;夏天,這些隔熱降溫的綠色屏障上還會開滿鮮花,把整個貝丁頓裝扮成美麗的大花園。
零排放的能源供應系統
鄧斯特介紹說,貝丁頓社區采用熱電聯產系統為社區居民提供生活用電和熱水。熱電廠不使用天然氣和電力,而是使用木材廢棄物發電。首先,碎木材片從儲藏區自動流入干燥機,然后再從干燥機進入氣體發生器,在受限空氣流里加熱后,通過氣化過程轉化為含有氫、一氧化碳和甲烷的可燃氣體。木材的預測需求量為1100噸/年,其來源包括周邊地區的木材廢料和鄰近的速生林。小區有一片三年生的70公頃速生林,每年砍伐其中的三分之一,并補種上新的樹苗,以此循環。
社區內的熱電廠在發電過程中散發出的熱能也被用來制造熱水,熱水通過管道送入社區內的每家每戶。每戶家中都裝有一個一米多高的熱水筒,除了因生活需要取用熱水外,熱水筒還可以在室溫較低時自動釋放熱量,輔助取暖。采取這些措施后,只要沒有特殊需求,居民家中就不必再安裝暖氣,整個社區也沒有安裝中央供暖系統,這就減少了一大塊能源消耗。
循環利用的節水系統
為了實現對水資源的充分利用。社區建有獨立完善的污水處理系統和雨水收集系統。生活廢水被送到小區內的生物污水處理系統凈化處理,部分處理過的中水和收集的雨水被儲存后用于沖洗馬桶。其后,這些水即可進行凈化處理,并在蘆葦濕地中進行生物回收,而多余的水則通過鋪有砂礫層的水坑滲入地下,重新被土壤吸收。此外,設計者采用多種節水裝置降低水的消耗量。比如,所有馬桶均采用控制沖水量的雙沖按鈕,一次沖水量比普通馬桶節水5-7升;采用節水噴頭,每分鐘水流量比普通噴頭少6升;節水龍頭裝有水流自動檢測功能,每分鐘水流量比普通水龍頭少13升。
鄧斯特介紹說,“零碳社區”或者說是“低碳社區”其實擁有多套設計方案,以應對不同的氣候環境,可以在不同國家和地區推廣。目前,他與他的團隊正在與中國的兩座沿海城市合作,準備建造中國的“零碳社區”和“低碳社區”。endprint