
*,巴西即將舉行兩件世界性盛事首先是2014年*,繼而就是2016年奧運會,這意味著一些重要的(de)運動場所需要進行重塑。巴(bā)西國家體育館位於巴西首都(巴西利亞)的中部,目前正在升級當(dāng)中,一旦(dàn)完(wán)工,它將成為世(shì)界(jiè)首所淨零能耗體育館。低能源消(xiāo)耗的原則是作為一種途徑去減低二氧化碳排放(fàng)和減少對化石能源的依賴。盡管淨零能耗建築在發展中國家仍不常見,但是它們在未來發展中將(jiāng)會變得越發重要。那麽,這種“淨零能耗建築”是(shì)否能夠做到100%零能(néng)耗?在投入成本(běn)與回報的性價比以及實際應用上,是否具備真正(zhèng)可行(háng)的(de)發展空間?帶著這些疑問,記者走(zǒu)訪了中國科(kē)學院廣州能源研究所的研究(jiū)員郭芳華老師,共同探討(tǎo)關於新能源建築的發展和未來。
近(jìn)些(xiē)年來,無論是廣州亞運會、北京奧(ào)運會,還是倫敦奧運會,在場館建設方麵一直都(dōu)很(hěn)重視環保(bǎo)和節(jiē)能。其中2012的倫敦奧(ào)運,被稱為“目前為止對生態環境zui友好的奧運會”。而2016奧運會的東道主巴西,即將擁有世界*“淨零能耗體育館”。巴西(xī)國家體育館由建築師Castro Mello設計,館內可容納超過7萬人,是*二大體育館。體育(yù)館zui特殊裝修在於它的屋頂。根據巴西新出台的能源法,要求能源的使用逐步從電網向太陽能(néng)轉移。而位於館頂(dǐng)的圓形太(tài)陽(yáng)能麵板(bǎn),能為體育館提供日常運作能源。館(guǎn)頂太陽能麵板上附帶一(yī)種特殊(shū)的光催化(huà)膜,能收集空氣中的汙染(rǎn)成分並能分解其中的化學物質,同時(shí)移除一些空氣中的二氧化(huà)碳(tàn)。除了特殊設計的“屋頂”之外,還有以下(xià)亮點令巴(bā)西國(guó)家體育館贏得鉑金級世界綠色能源與環境設(shè)計先鋒獎。館內總共(gòng)會(huì)有3500個自(zì)行車停放點(diǎn)。館內帶有美觀作用的雨水收集裝置以及循環係統。即使(shǐ)日照猛烈,也有足夠的遮陰地(dì)方。從(cóng)舊體(tǐ)育館收取(qǔ)可再(zài)使用材(cái)料(liào)循環再利用。“淨零能(néng)耗”或能實現零能耗。
首先讓我們來了解什麽是“淨零能耗”。根據美國能源(yuán)部門規定:在以年為基礎(chǔ)上(shàng),不消(xiāo)耗外部能(néng)源同時不排放出碳(tàn)的就是淨零能耗。然而我們對“零能耗”的概念表示有點懷(huái)疑淨零能耗,是否真的是沒有消耗任何外部能源,還是隻是(shì)接近“零”能耗呢?從理論上說是(shì)*可以實現的,關鍵是經濟性和成本的問題。“除了在上的應用,我們國內現在也開始發展很多類似的環保建築,一般我們都(dōu)叫低碳建築。”
雖然說,大型環保類(lèi)的新建築目前來說,更多地出現在發達國家,然而在不少發展中國家(jiā),也能發現它的(de)雛形或身影。郭老師表示,現在國內不少建築設計擁有節能方麵的亮點,簡單舉例,太(tài)陽能熱水器就(jiù)是屬(shǔ)於簡單的節能設計。“淨零能耗”實際上就是開源節流,開源就是充(chōng)分地利用新(xīn)能源,節流(liú)就是(shì)盡可能的降(jiàng)低能耗,降低能耗的辦法比如LED照明、地源熱泵(bèng)空調技術、光熱技術(shù)和光伏建築一體化技術等等。所謂的低碳建築(zhù)實際上是多(duō)能(néng)源係(xì)統和多節能技術的集成,不管是發達國家還是發展中國家都已(yǐ)經(jīng)使(shǐ)用。技術性應該不(bú)是主要問題(tí),關鍵是經濟性的問題。”
新型家居(jū)建築趨(qū)向節能設(shè)計節能建築的實用性可以體現在很多方麵,就(jiù)拿我們(men)zui熟悉的家居建築來說,有很多節(jiē)能設計(jì)其實我們早已認識。例如通過屋頂可(kě)以發電,可以提供熱水。當然也有一些能量來源(yuán),比(bǐ)如用小型的熱電(diàn)聯產技術,直接(jiē)利用沼氣或是家裏燒的煤氣,既能給家裏提供(gòng)熱(rè)水,又能給家(jiā)裏提供電能。另外還有建築(zhù)物牆體的厚度和所采用的材料,建築門窗的(de)大小以及玻璃的(de)厚度(dù)等方麵設計有一定要求。比如說打開空調(diào),等待室內溫度降下來後,再將空調關掉,等到第二天,房間還是一樣冷。這要求建築有很好的保溫性,所(suǒ)以我國北方地區建築的窗戶一定(dìng)要是雙層玻璃。另一點就是牆壁的設計、選用的(de)材料要足夠規範,隔熱性要非常好。“低碳建築(zhù)技術”的利用率是社會(huì)經(jīng)濟的發展水平(píng)和技術發展水平的一(yī)個結(jié)合。“從建築的數量(liàng)來說,家居的(de)數量遠遠多(duō)於公共建築,而且對社會經濟的影響意義更大,因為它們(men)的量巨大。但是大家(jiā)之所以強調公(gōng)共建築是因為它的顯示度比較大。現在很多公共建築帶(dài)領低碳概念,這些新技術在公共建築上也容易推(tuī)廣。就像奧運會這種大型賽事,公眾關注度(dù)比較高,可以幫助(zhù)公眾認(rèn)識這些技術。”當然,在(zài)公共建築(zhù)領域,除了大中型的綜(zōng)合性場館之外,將來“淨零能耗(hào)”的設計也將普及到學校和醫院這樣更有實用性的建(jiàn)築(zhù)。“不管(guǎn)發展什麽技(jì)術,它(tā)的生命力都在於能夠解決社會經濟發展中的問題。”
投(tóu)入和回報是否得不償失?
巴西(xī)這座正在升級改造的世(shì)界首座(zuò)“淨零能耗(hào)體育館”宣稱改造費用超過400萬美元,然而對於這種可再生能源的卻需要等10~20年,甚至更長(zhǎng)的時間。這是否(fǒu)有點“得不償失(shī)”呢?郭老師對此一一進行解答。
利用合同(tóng)能源管理
目前在節能(néng)減排領(lǐng)域有(yǒu)一個通行的做法,就是合同能源管理(lǐ)(簡稱EMC),在實施EMC之前就要專門評(píng)估一項新設計應用(yòng)的投入和產出比的合理性。“簡單地說,就是你要做(zuò)節能工作(zuò),但是你不用出錢(qián),我是節能公司(出(chū)資方),我(wǒ)出(chū)錢,把所需要的節能係統做好了,同時在約定的(de)時間內(nèi)負責(zé)係統保養和維護,然後雙方約(yuē)定,等你的能源節省下來後(hòu),雙方按一定的年限和比例進(jìn)行分配。等技術方(fāng)在約(yuē)定的時間內得到了約定的回報以後,係統就*給投資方所有,這就是標準EMC。”郭老師深入淺出地介紹說(shuō)。
節能環保建築 zui終利大於弊
近年來,一些(xiē)耗費巨資或者興建在環境保(bǎo)護區域的新型建築引起人們的爭議:如此大興土木,zui終人類能否真正得(dé)益?爭議的確存在,然而節能減排是一(yī)個大的趨勢(shì)。例如太陽能電池板的製造可(kě)能(néng)會增加碳排放,但與它20年的生命周期內所產生的電能來比較,還是(shì)利大於弊的。
擁有不可估量的未來
國家現已通(tōng)過(guò)法規(guī)的形式(shì)強製規定某些節能措(cuò)施。推廣節(jiē)能包括三個層麵:*是強製規定,例如過(guò)去(qù)某些不(bú)環保的產品國家明文規定禁止使用,逐漸被市場所淘汰(tài);第二是引(yǐn)導執行,比如國(guó)家對新能源汽車的補貼鼓勵和上牌支持等(děng);第(dì)三是研究(jiū)單位、科研單位進行探索,試(shì)驗成功就變成了*可以引導的方向,或者進一步變成*可以強製的項(xiàng)目。
未來新能源技(jì)術和新(xīn)能源的應用一定會有很大的發展(zhǎn),目前我們(men)主要靠煤炭和石油,從能源安全,從資源存量(liàng)角(jiǎo)度來看,我們過多依賴傳統能源(yuán),使得經濟的發展和環境的承載力方(fāng)麵受到(dào)了一定的製約。未來新能源的應用在總的能源中比例將大幅提(tí)高,這個趨勢是必然(rán)的,也(yě)是不可逆轉的。