低碳建筑實(shí)例分析

1、網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)國(guó)家 經(jīng)典低碳建筑案例逐一分析    提要：目前世界各國(guó)的節(jié)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(jié)能設(shè)備和節(jié)能系統(tǒng)。比如太陽能電池板、隔熱屋頂、保溫外墻和低輻射玻璃等等。當(dāng)今世界，設(shè)計(jì)節(jié)能建筑和研發(fā)建筑節(jié)能技術(shù)，是最矚目的課題之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類每年所消耗的能量中建筑能耗最大。        這里所謂的建筑能耗，包括人們?nèi)粘Ｉ钣媚?，如采暖、空調(diào)、照明、烹飪、洗衣等耗能。建筑本身耗能，是指建筑施工、拆除以及與建筑直接有關(guān)的水泥工業(yè)、鋼鐵工業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)群哪茉趦?nèi)。其

2、中又以日常生活用能最大，材料及設(shè)備生產(chǎn)用能次之，施工用能僅居第三。        節(jié)能必然成為衡量未來建筑品質(zhì)的必要指標(biāo)。到2020年，英國(guó)的非住宅建筑可以達(dá)到零碳排放。同樣在美國(guó)，提供低碳生活模式的住宅很有市場(chǎng)，公共住宅逐漸受到歡迎便是佐證。    而我們通常說的節(jié)能建筑，是指低能耗建筑，是對(duì)建筑規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風(fēng)向以及外部空間環(huán)境進(jìn)行研究后，設(shè)計(jì)出的建筑，前提是遵循氣候和節(jié)能的基本方法。     &#

3、160;  歐洲國(guó)家對(duì)現(xiàn)代建筑的基本理念是：實(shí)現(xiàn)“低能耗、高舒適度”的完美結(jié)合，最大限度利用自然能源，盡量減少能源與資源浪費(fèi)。新建建筑必須是節(jié)能建筑，樓頂都要裝太陽能吸熱板、雨水收集裝置和冷熱空氣交換器。這方面有很多成功的案例。    英國(guó)建成不用石油、煤炭等礦石燃料做能源的“零能耗”、“零二氧化碳排放”住宅小區(qū)。倫敦郊區(qū)有個(gè)供82戶居住的“希望屋”：電飯煲、冰箱、熱水、照明等用電，全靠太陽能；墻壁保溫層厚30厘米；采用先進(jìn)的通風(fēng)設(shè)備。“希望屋”冬天采用生物資源鍋爐。燃料是用麥秸壓成的圓柱小顆粒，二氧化碳排放量遠(yuǎn)低于麥秸生長(zhǎng)過程從大氣

4、中吸收的二氧化碳?！跋Ｍ荨庇秒娏繛橥惤ㄖ?0%。    瑞典是世界上工業(yè)化住宅最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一。其住宅示范區(qū)在建造過程中并不追求特別先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，而是把重點(diǎn)放在對(duì)成熟、實(shí)用的住宅技術(shù)與產(chǎn)品的集成。示范小區(qū)的1000多個(gè)住宅單元全部依靠風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮堋⑸锬艿瓤稍偕茉础?#160;   恒溫、恒濕、恒氧、低噪、適光，這些為大多數(shù)人耳熟能詳?shù)年P(guān)鍵詞，目前是國(guó)內(nèi)科技住宅先驅(qū)的核心價(jià)值，在歐洲、北美和日本等眾多發(fā)達(dá)國(guó)家和城市較早時(shí)期就已經(jīng)廣泛應(yīng)用，并掀起一股綠色旋風(fēng)，綠色科技住宅也被國(guó)際廣泛認(rèn)定為未來住宅發(fā)展所趨。

5、    社區(qū)未來發(fā)展方向-英國(guó)貝丁頓    “這是一個(gè)全方位的永續(xù)發(fā)展社區(qū)，我們要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)全新的生活方式，設(shè)計(jì)一個(gè)高生活品質(zhì)、低能耗、零碳排放、再生能源、零廢棄物、生物多樣性的未來?！?BedZED的設(shè)計(jì)師登斯特這樣來形容BedZED。在BedZED項(xiàng)目中，我們看到設(shè)計(jì)師將廢物、陽光、空氣和水充分利用，與現(xiàn)代人、建筑物一起進(jìn)行永續(xù)的對(duì)話。    廢物BedZED低能耗的一個(gè)主要原因是其組合熱力發(fā)電站發(fā)揮了巨大作用通過燃燒木材廢物發(fā)電為社區(qū)居民提供生活用電，而且用這一過程中產(chǎn)生

6、的熱能來生產(chǎn)熱水。熱水罐位于每戶的核心位置，在寒冷季節(jié)可起到供暖的作用。目前CHP的燃料主要為附近地區(qū)的樹木修剪廢料，往常這些廢料被丟棄并填埋而成為城市的負(fù)擔(dān)，對(duì)這些廢料加以利用既可以產(chǎn)生能源，又可以解決環(huán)境污染和垃圾處理的問題。在長(zhǎng)期計(jì)劃中，以后木屑原料的來源將主要為鄰近的生態(tài)公園中的速生林。經(jīng)計(jì)算，整個(gè)社區(qū)需要一片3年生的70公頃速生林，每年砍伐其中的1/3用來提供熱能，并補(bǔ)種上新的樹苗，以此循環(huán)。陽光BedZED的家家戶戶都裝上了太陽能光電板，由于光電板的造價(jià)較高，因此設(shè)計(jì)者將它盡量用于多種用途，家中的熱水和電車充電都來自暖暖的陽光。這些太陽能電池板可為40輛汽車提供電力，這種用太陽能電

7、力供應(yīng)汽車的模式將太陽能光電板的投資回收周期從通常的75年縮短到BedZED中的6.5年。    雖然冬天的英國(guó)非常寒冷，但是BedZED卻善用設(shè)計(jì)，沒有任何的中央暖氣系統(tǒng)。BedZED的屋頂、墻體及地面均采用高質(zhì)量的絕緣材料，保證冬天住房的舒適溫度。其外墻是一種夾心構(gòu)造，墻體的內(nèi)芯內(nèi)300mm厚的礦毛絕緣纖維，保證吸收的熱量在5天內(nèi)不會(huì)消散；外窗為木窗框，具有良好的斷熱構(gòu)造；窗戶玻璃有3層，盡可能多地吸收熱量，在夏天，這些設(shè)計(jì)又能盡可能地減少室外高溫的傳導(dǎo)，避免了空調(diào)的使用。而另一個(gè)保持室內(nèi)溫度的方法則是屋頂?shù)木G化，將一種名為“景天”的半肉質(zhì)植物覆蓋于

8、屋頂，大大減少了冬天室內(nèi)的熱量散失，夏天開花時(shí)，整個(gè)生態(tài)村又成了一個(gè)美麗的大花園。這也是住戶在采暖制冷方面比常規(guī)住宅節(jié)省90的能源的主要原因。水倫敦降雨豐富，BedZED通過對(duì)雨水以及生活污水的回收利用，使得水消耗量比普通住宅減少1/3。每次降雨結(jié)束時(shí)，位于屋頂和花園的集水設(shè)施會(huì)把雨水傳送到房子的下面的儲(chǔ)水器里，經(jīng)過自動(dòng)凈化過濾器的過濾，就可以直接清洗衛(wèi)生間、灌溉樹木以及用作公園水景。    空氣BedZED屋頂上矗立著的一排排色彩鮮艷，外觀奇特的熱壓“風(fēng)帽”(Wind Cowl)，源源不斷地將新鮮空氣送入第一個(gè)房間。這種被動(dòng)式通風(fēng)裝置完全由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)，可

9、隨風(fēng)向的改變而轉(zhuǎn)動(dòng)，利用風(fēng)壓給建筑內(nèi)部提供新鮮空氣，排出室內(nèi)的污濁空氣。 此外，其內(nèi)部設(shè)有熱交換器，可回收排出廢氣中的5070的熱量，從而來預(yù)熱室外寒冷的新鮮空氣。引導(dǎo)綠色交通為了減少現(xiàn)代生活的方式，BedZED在保證居民出行方便的前提下，引導(dǎo)綠色交通，有效地降低了私家車的使用，更成為BedZED的一項(xiàng)特色。公寓和辦公空間的聯(lián)合開發(fā)，給居民提供了在社區(qū)內(nèi)甚至自己家里上班的機(jī)會(huì)；場(chǎng)地內(nèi)自帶的商店、咖啡店、帶托兒功能的健身中心等設(shè)施又進(jìn)一步減少了交通的需求；物業(yè)管理公司為小區(qū)內(nèi)的商店組織當(dāng)?shù)刎浽?，提供新鮮的環(huán)保蔬菜、水果和其它食品的送貨上門；便利的公交系統(tǒng)也使人們減少對(duì)汽車依賴；便利的自行車和電動(dòng)

10、車的使用機(jī)會(huì)，為私家車主提供其它選擇，BedZED有足夠的自行車停車場(chǎng)，并有與其它區(qū)連接的自行車道路；互享車輛體系（car pool）提供了多人共享汽車的機(jī)會(huì)。“如果這個(gè)世界的第一個(gè)人都居住在普通房屋內(nèi)，過現(xiàn)在BedZED居民過的生活方式，那我們需要3個(gè)像地球那么大的星球，才能維持我們基本的生存需要。但是我們只有一個(gè)地球?！?BedZED的設(shè)計(jì)者登斯特這樣說。在全世界對(duì)能源問題高度關(guān)注的今天，BedZED的建成和杰出表現(xiàn)讓我們看到了希望，也許它就是人類未來居住模式的雛形。    世界最大的太陽能居住型社區(qū)荷蘭阿姆斯福特太陽能村  &#

11、160; 以建筑節(jié)能為中心的、裝機(jī)容量名列世界前茅的太陽能發(fā)電居住區(qū)，是當(dāng)今荷蘭住宅建設(shè)的示范項(xiàng)目。太陽能利用是該項(xiàng)目的重點(diǎn)，輔以配套的建筑節(jié)能技術(shù)，達(dá)到節(jié)約能源和社區(qū)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。太太陽能村共有6000幢住宅，10余萬人，太陽能光伏發(fā)電能力達(dá)1.3兆瓦（MW）。    世界著名綠色建筑-德國(guó)節(jié)能住宅    現(xiàn)代建筑不僅僅只是應(yīng)用現(xiàn)代建筑技術(shù)，而且還要體現(xiàn)生態(tài)環(huán)保，體現(xiàn)材料的美感、輕盈通透等方面，生態(tài)環(huán)保意味著建筑結(jié)構(gòu)材料運(yùn)用的越少越好，在建筑使用期間的能耗越少越好，而且所有建筑材料盡可能循環(huán)利用。建

12、筑的輕盈減少材料的使用，有利于可持續(xù)發(fā)展；建筑的通透增加使用者同外界的對(duì)話，同時(shí)讓自然光線更好的使用成為可能。    德國(guó)索貝克公司設(shè)計(jì)的R129超級(jí)未來型節(jié)能住宅，引起了廣泛關(guān)注。    建筑外皮采用人工材料，質(zhì)地極輕且通透，承力結(jié)構(gòu)也是由中空的碳素材料構(gòu)成。建筑外表皮鍍有低輻射膜，夏天阻擋熱輻射進(jìn)入，冬天防止熱能量流失。一個(gè)可開啟關(guān)閉的電子鍍鉻膜能使建筑外殼分級(jí)變暗或者完全不透光。在建筑外皮結(jié)構(gòu)的外表面上設(shè)置了超薄的光伏發(fā)電膜，它只遮擋20%的光線進(jìn)入，但可以提供建筑所需絕大部分能源。  &

13、#160;  輕質(zhì)碳素合成材料板作為承載地板，上面設(shè)有地暖板，冬天可根據(jù)溫度需求進(jìn)行自動(dòng)控制，中間還設(shè)有一種智能地板，提供能量存儲(chǔ)的可能性，以及電、水、新風(fēng)和電信管線接頭的安裝空間。     室內(nèi)在各個(gè)不同的功能空間沒有固定的分割?？梢苿?dòng)的單元核心由衛(wèi)生和廚房裝置構(gòu)成，圍繞這個(gè)核心單元可以安排不同的功能房間，如書房，臥室等。這種核心單元是建筑外表皮包裹著的生活領(lǐng)域唯一封閉的空間。    歐洲未來住宅Atika西班牙的樣本    這是一座將未來的居住理念、綠色建筑設(shè)計(jì)

14、、可持續(xù)發(fā)展的城市等設(shè)計(jì)理論相結(jié)合，運(yùn)用斜屋頂技術(shù)、低能耗策略、全方位的太陽能系統(tǒng)（不僅是取暖，同時(shí)包括降溫）、樓宇智能化管理體系以及模數(shù)化技術(shù)而建造一座歐洲最新的節(jié)能型住宅試點(diǎn)項(xiàng)目。    第一個(gè)Atika住宅的樣本是在西班牙的畢爾巴鄂市（Bilbao）組裝成型，并計(jì)劃在未來通過汽車運(yùn)輸?shù)讲煌膰?guó)家組裝。    由于西班牙位于歐洲南部，屬于地中海氣候，該氣候的特點(diǎn)是冬天溫暖，夏天炎熱，通風(fēng)和空調(diào)設(shè)備是主要的能源消耗點(diǎn)。    建筑師早已通過簡(jiǎn)單而有效的建筑手法對(duì)能源進(jìn)行合理

15、地利用：通過外墻的厚度與密度來形成保溫與隔熱；白色的石灰板作為對(duì)日照最好的反射材料；利用上部的懸挑的建筑構(gòu)建或者窗上的百葉來形成陰影；狹窄的街道和陽臺(tái)來確保陰影面和空氣的流通；以及利用流動(dòng)的水來達(dá)到降溫的效果。Atika住宅正是在這種簡(jiǎn)單而高效的能源處理方法的基礎(chǔ)上，加入了最新的技術(shù)與材料。    德國(guó)巴斯夫“三升房”（3-Liter House）    本項(xiàng)目是世界最大的化學(xué)公司巴斯夫在一幢已有70年歷史的老建筑基礎(chǔ)上改造而成，因其每年每平米（使用面積）消耗的采暖耗油量不超出3升（相當(dāng)于當(dāng)量煤約4.5千克）而被稱

16、為“三升房”。改造過程中主要采用了加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能、設(shè)置可回收熱量的通風(fēng)系統(tǒng)、截?zé)峒夹g(shù)等措施。與改造前相比，采暖耗油量從20升降到了3升，如按100平米的公寓測(cè)算，每年取暖費(fèi)可從5400元人民幣降至770元，二氧化碳的排放量也降至原來的七分之一，具有極大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值。    3升房”，意即“房屋每平方米單位面積每年消耗3升燃料用于供暖”。    “3升房”采用了經(jīng)過創(chuàng)新的隔熱通風(fēng)復(fù)合系統(tǒng)，新鮮空氣由外部進(jìn)入裝置后，與一部分試圖外出的熱空氣相互“切磋”，再進(jìn)入室內(nèi)各個(gè)房間，保證居民們呼吸的每一口空氣天然而清

17、新。整座建筑的屋頂鋪上由Neopor泡沫材料構(gòu)成的隔熱面板，它含有如一顆香米大小的石墨顆粒，擁有極強(qiáng)的反射熱輻射本領(lǐng)，夏日可以拒絕陽光闖入屋內(nèi)，避免室溫躥升；冬天可以防止屋內(nèi)的熱氣溜出戶外。    “3升房”對(duì)太陽能電池板極為器重，它是整座建筑的“腦袋”。屋頂上的太陽能板群吸收太陽光，用來發(fā)電，電能隨之進(jìn)入市政電網(wǎng)，由發(fā)電所得收入來填補(bǔ)建筑取暖所需費(fèi)用；屋側(cè)墻壁上懸掛的太陽能電池板，則服務(wù)于日常家居生活，例如用來洗澡的熱水。    德國(guó)巴斯夫公司所屬房地產(chǎn)公司執(zhí)行主管馬蒂爾斯·亨塞爾博士（Matthias

18、 Hensel）表示，借助3升房為可持續(xù)發(fā)展的未來奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過現(xiàn)代化改造的老房子，既有商業(yè)利益的考慮，更有對(duì)自然資源合理利用的責(zé)任感，它提高了德國(guó)民眾的生活質(zhì)量。成功是顯而易見的，在整個(gè)歐洲，3升房也堪稱璀璨奪目的房產(chǎn)案例。    英國(guó)建筑研究院辦公樓    英國(guó)建筑研究院（BR E）的環(huán)境樓（Environment Building）為21世紀(jì)的辦公建筑提供了一個(gè)綠色建筑樣板。    能源系統(tǒng)是設(shè)計(jì)師為一個(gè)尺度適中的辦公建筑精心設(shè)計(jì)的，使之成為新一代生態(tài)辦公建筑的模范之

19、作。    它的每年能耗和CO2排放性能指標(biāo)定為：燃47kWh/m2；用電36kWh/m2；CO2排放量34kg/m2。    舒適節(jié)能的暖通空調(diào)、通風(fēng)與照明系統(tǒng)    該大樓最大限度利用日光，南面采用活動(dòng)式外百頁窗，減少陽光直接射入，既控制眩光又讓日光進(jìn)入，并可外視景觀。采用自然通風(fēng)，盡量減少使用風(fēng)機(jī)。采用新穎的空腔樓板使建筑物空間布局靈活，又不會(huì)阻擋天然通風(fēng)的通路。頂層屋面板外露，避免使用空調(diào)。白天屋面板吸熱，夜晚通風(fēng)冷卻。埋置在地板下的管道利用地下水進(jìn)一步幫助冷卻。安裝

20、綜合有效的智能照明系統(tǒng)，可自動(dòng)補(bǔ)償?shù)饺展馑疁?zhǔn)，各燈分開控制。    建筑物各系統(tǒng)運(yùn)作均采用計(jì)算機(jī)最新集成技術(shù)自動(dòng)控制。用戶可對(duì)燈、百頁窗、窗和加熱系統(tǒng)的自控裝置進(jìn)行搖控，從而對(duì)局部環(huán)境擁有較高程度的控制。環(huán)境建筑配備47m2建筑用太陽能薄膜非晶硅電池，為建筑物提供無污染電力。    舊建材在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的再利用    該建筑還使用了8萬塊再生磚；老建筑的96%均加以再生產(chǎn)或再循環(huán)利用；使用了再生紅木拼花地板； 90%的現(xiàn)澆混凝土使用再循環(huán)利用骨料；水泥拌合料中使用磨細(xì)粒狀高爐礦

21、渣；取自可持續(xù)發(fā)展資源的木材；使用了低水量沖洗的便器；使用了對(duì)環(huán)境無害的涂料和清漆。    更多案例    德國(guó)郵政大樓    德國(guó)郵政大樓是波恩的一座現(xiàn)代化標(biāo)志性建筑，這棟40層162.5米高的全玻璃、鋼結(jié)構(gòu)的建筑矗立于萊茵河畔。采用雙層玻璃幕墻進(jìn)行“空氣對(duì)流”，冬暖夏涼；同時(shí)抽取萊茵河的地下水，通過管道系統(tǒng)處理后，對(duì)大樓進(jìn)行供暖和制冷，用過的水簡(jiǎn)單處理即可排入萊茵河，幾乎沒有污染。    “整個(gè)能源系統(tǒng)中，唯一非常重要的能源是用于用于水循環(huán)的電能，比普通大樓使用的能耗降低了25%以上。”郵政大樓負(fù)責(zé)人UweMoog先生說，“當(dāng)初為了環(huán)境的投資非常值得，50年內(nèi)，用于大樓運(yùn)轉(zhuǎn)的能耗大概只有當(dāng)初總投資的1/3，而在同樣時(shí)間內(nèi)，普通大樓