
*,巴西即將舉行兩件(jiàn)世界性盛事首先是2014年(nián)*,繼(jì)而就是2016年奧運(yùn)會,這意味著一些重要的運(yùn)動場所需要進行重塑。巴西國家體(tǐ)育館(guǎn)位於巴西首都(巴西利亞)的中部,目前正(zhèng)在升級當中,一旦完工,它將成為世界首所淨(jìng)零(líng)能耗體育館。低能源消耗的原則是作為一種途(tú)徑去減低二氧化碳排放和(hé)減少對化石能源的依賴。盡(jìn)管(guǎn)淨零能(néng)耗建築在發展中國家仍不常(cháng)見,但是它們在未來發展(zhǎn)中(zhōng)將會變得越發重要。那麽,這種(zhǒng)“淨零能耗建築”是否(fǒu)能夠做到100%零能耗?在投入成本與回報的性價比以(yǐ)及實際應用上,是否具備真正可行的發展空間(jiān)?帶(dài)著這些疑問,記者走訪了中國科學院廣州能源研(yán)究所的研(yán)究員郭芳華老師,共同探討(tǎo)關於新能源建築的發(fā)展和未來。
近些年來,無論是廣州亞運會、北京奧運(yùn)會,還是倫敦奧運會,在場館建設方麵一直都很重視(shì)環保和節能。其中2012的倫敦奧運,被稱為“目前為(wéi)止對生態環境zui友好的奧運會”。而2016奧運(yùn)會的東道主巴西(xī),即將擁有世界*“淨零能耗體育館”。巴西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(guǎn)。體育館zui特殊裝修在於它的屋頂。根據巴西新出台的能源(yuán)法,要求能源的使用(yòng)逐步從電網(wǎng)向太陽能轉移。而位於館(guǎn)頂的圓形太(tài)陽能麵板,能為體育館(guǎn)提供日常(cháng)運(yùn)作能源。館頂太陽能(néng)麵板上附帶一種特殊的光(guāng)催化膜,能收集空氣中的汙染成分並能分解其中的(de)化學(xué)物(wù)質,同時移除一些空氣中的二氧化碳。除了特殊設計的“屋頂”之外,還(hái)有(yǒu)以下亮點(diǎn)令巴西國家體育館贏得鉑金級世界綠色能源(yuán)與環境設(shè)計先鋒(fēng)獎(jiǎng)。館(guǎn)內總共會有3500個自行車停放點。館內帶有美觀作用的雨水收集裝置以及循環係統。即使日照(zhào)猛烈,也有足夠的遮陰(yīn)地方。從舊體育館收取可再使用材料循環再利用。“淨零能耗”或能實現零能耗。
首先(xiān)讓我們來了解什麽是“淨零能耗”。根據美國能源部門規定:在(zài)以年為基(jī)礎上,不消耗外部(bù)能源(yuán)同時不排放出碳(tàn)的就(jiù)是淨零能耗(hào)。然而我們對“零能耗(hào)”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(shì)隻是接近“零”能耗呢?從(cóng)理論上說是*可以實現(xiàn)的,關鍵是(shì)經濟性和成本(běn)的問題。“除了在上的應用,我們國內現在也開始發展(zhǎn)很多類似的環保建築,一般我們都叫低碳建築。”
雖然說,大(dà)型環保(bǎo)類的新建築目前來說,更(gèng)多地出現在發達國家,然而在不少發展中(zhōng)國家,也能發現它的雛形或身影。郭老師表示,現在國內(nèi)不少建築設計擁(yōng)有節能方麵的亮點,簡單舉例(lì),太陽能熱水器就是屬於簡(jiǎn)單的節(jiē)能設計。“淨零能耗”實際上就是開源節流,開源就是充分地利用(yòng)新能源,節流就是盡可能的降低能耗,降低(dī)能耗的辦法比如(rú)LED照明、地源熱泵空調技術、光熱技術和光(guāng)伏建築一體化技術等等。所謂的低碳建築實(shí)際上是多能源係(xì)統和多節能技術的集成,不管是(shì)發達國家還是發展(zhǎn)中國家都已經使用。技術(shù)性應該不是主要問題,關鍵是經濟性的問題。”
新型家居建築趨向節能設(shè)計節能建築的實用性可以體(tǐ)現在很多方麵,就拿我們zui熟悉(xī)的家居建築來說,有很多(duō)節能設計其實我們早已認識。例(lì)如通過屋(wū)頂可以發電,可以提供熱水。當然也有一些能量來源,比如用小型的熱電聯產技術,直接利用沼氣或(huò)是家裏燒的煤氣,既(jì)能給家裏提供熱水,又能給家裏提(tí)供(gòng)電能(néng)。另(lìng)外還有建築物牆體的(de)厚度和所采用的材料,建築門窗的大小以及玻璃的厚度等方麵設計有一定要求。比如說打(dǎ)開空調(diào),等待室內溫(wēn)度降下來後,再將空調關掉,等(děng)到第二天,房間還(hái)是一樣冷。這要求建築有很好(hǎo)的保溫性,所以我國北方地區(qū)建築的(de)窗戶一定要是雙層玻璃。另一點就(jiù)是牆壁的設計、選用的材料要足(zú)夠規範,隔熱性要非常好。“低碳建築技術”的利用率是社會經濟的發展水平和技術發展(zhǎn)水平的一個結(jié)合(hé)。“從建築的數量來說,家(jiā)居的數量遠遠多於公共建築,而且對社會經濟的影響意義更大,因(yīn)為(wéi)它們的量(liàng)巨(jù)大。但是(shì)大家之所以強調公共建築是因為(wéi)它的顯示度比較大。現在很多公共建築帶領低碳概念,這些新技術在公(gōng)共建(jiàn)築上(shàng)也容易推廣。就像奧運會這種大型賽事(shì),公眾(zhòng)關注度比較高,可以幫助公眾認(rèn)識這些(xiē)技術。”當然,在公共建築領域(yù),除了大中型的綜合性場館之外,將來“淨(jìng)零能耗”的設計也將普及到學校和醫院這樣更有實用性的建築。“不管發展什麽(me)技術,它的生命力都在於能夠解決社會經濟發展中的問題。”
投入和回報是否得不償失?
巴西這座正在升級改造的世界首座“淨零能(néng)耗體育館”宣稱改造費用超過400萬美元,然而對於這種可再(zài)生能源的卻需要等10~20年,甚至更長的時間。這是否有點“得(dé)不償失”呢?郭老(lǎo)師對此一一進行解答。
利(lì)用合同能源管理
目前在節能減排領域有一個通行的做法,就是合(hé)同能源管理(lǐ)(簡(jiǎn)稱EMC),在實施EMC之前就(jiù)要專門評估一項新設計應用的投入和產出比的合理性。“簡單地說,就是你(nǐ)要(yào)做節能工作,但是你不(bú)用出錢,我是節能公司(出資方),我出錢,把所需要的節能係統做好了,同時在約(yuē)定(dìng)的時間(jiān)內負責係統保養和維護,然後雙方約定,等你的(de)能源節省下來後,雙方按一定的年限和比例進行(háng)分配(pèi)。等技術方在約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(zhǔn)EMC。”郭老師深入淺出地介紹說。
節能環保建築 zui終(zhōng)利大於弊
近年來,一些耗費巨資(zī)或者興建在環境保護區域的新型(xíng)建築引起(qǐ)人們(men)的爭議:如此大興土木,zui終人類能否真正得益?爭議的確存在,然而節能減排(pái)是一個大的趨勢。例(lì)如太陽能電池板的製造可能會(huì)增(zēng)加(jiā)碳排放,但與它20年的生命(mìng)周期內(nèi)所產生的電能來比較,還是利大於弊的。
擁有不可估量的未來(lái)
國家現已通過法規(guī)的形式強(qiáng)製規定某些節能(néng)措施。推廣節能包括三個層麵:*是強製規(guī)定,例如(rú)過(guò)去某些不環保的產品(pǐn)國家明文(wén)規定禁止使(shǐ)用,逐漸被市場所淘汰;第二是引導執行,比如國家對新(xīn)能(néng)源汽車的補貼鼓勵和上牌支持等;第三是研究單位、科研(yán)單位進行(háng)探索,試驗成功就變成了*可以引(yǐn)導的方向,或者進(jìn)一步變(biàn)成*可(kě)以強製的項目。
未(wèi)來新能源技術和新能源的應用一定會有很大的發展,目前我們主要靠(kào)煤炭和石油,從能源安全,從資(zī)源存量角度(dù)來看,我們過多依(yī)賴傳統能源,使得經濟的(de)發展(zhǎn)和環境的承載力方麵受(shòu)到了一定的製約。未來新能(néng)源的應用(yòng)在(zài)總的能源中比例將大幅提高,這個趨勢是(shì)必然的,也是不可逆轉的。