未來建筑節(jie)能零碳排(pai)放成為大(da)勢所趨(qu)。零碳建筑(zhu)，就是(shi)建筑(zhu)在不(bu)消耗(hao)煤(mei)炭、石油(you)、電力(li)等能源的(de)情況(kuang)下，全(quan)(quan)年的(de)能耗(hao)全(quan)(quan)部由(you)場地產生的(de)可再生能源提供。今(jin)天小編(bian)便(bian)為大(da)家收集了全(quan)(quan)球最有名的(de)幾個(ge)零碳建筑(zhu)，保(bao)證(zheng)讓大(da)家大(da)飽眼福！
美國加州零碳建筑(zhu)——陰陽住宅
這是由(you)Brooks+Scarpa Architects建筑事務所設計的(de)陰陽住(zhu)宅(zhai)，它(ta)是一(yi)個位于(yu)美國加州社區的(de)零碳建筑，設計的(de)目的(de)是為一(yi)個大家庭創(chuang)造居住(zhu)空(kong)間(jian)。住(zhu)宅(zhai)圍(wei)繞一(yi)系列的(de)院落和室外的(de)空(kong)間(jian)展(zhan)開，從而形成室內與室外空(kong)間(jian)的(de)相互交流。
朝著(zhu)街道(dao)一(yi)側的(de)空(kong)間(jian)很是堅固，但是在鋼鐵(tie)(tie)入口后面(mian)則是室(shi)內室(shi)外(wai)的(de)過渡空(kong)間(jian)，即院落空(kong)間(jian)。這(zhe)種堅固的(de)感覺(jue)還被一(yi)個鋼鐵(tie)(tie)線(xian)條柔化，這(zhe)個線(xian)條此(ci)起彼伏，拉近了建筑(zhu)與(yu)室(shi)外(wai)的(de)互動。
天(tian)津零碳(tan)建(jian)筑——中新天(tian)津生態城公(gong)屋展示中心(xin)
中新天津生態城公屋展示中心集眾多先進環保技術于一身，如屋頂太(tai)陽能(neng)光伏板提供足(zu)夠使用(yong)的(de)電能(neng)、基(ji)于煙囪效應(ying)的(de)通風系統實(shi)現(xian)室內(nei)外空(kong)氣循環(huan)、利(li)用(yong)導(dao)光筒折(zhe)射(she)和反射(she)太(tai)陽光為(wei)室內(nei)照明、地源熱泵為(wei)建筑內(nei)供熱制冷(leng)等(deng)等(deng)。整棟建筑的(de)面積為(wei)3467m2，通過應(ying)用(yong)先進建筑技術(shu)、多種可再生能(neng)源實(shi)現(xian)零碳(tan)排放，成為(wei)天津首座零碳(tan)建筑。
菱形建筑(zhu)結構充分吸收太陽(yang)光
整(zheng)個公屋展示中(zhong)心(xin)是(shi)個超大(da)菱形結構的(de)(de)二層建筑，不是(shi)傳統的(de)(de)坐北朝(chao)南，而(er)是(shi)南偏東(dong)15°的(de)(de)方向(xiang)。“角度(du)的(de)(de)選擇根據天津本(ben)地日照時間和(he)強度(du)，更加充(chong)分地考(kao)慮(lv)了(le)光(guang)伏板吸收(shou)太陽光(guang)照的(de)(de)時間問題。”公屋署(shu)署(shu)長胡(hu)宇丹(dan)介紹。原(yuan)來，公屋展示中(zhong)心(xin)的(de)(de)屋頂(ding)大(da)面積鋪設了(le)太陽能光(guang)伏板，即便是(shi)建筑正(zheng)中(zhong)向(xiang)前突出的(de)(de)外檐建筑都(dou)成為光(guang)伏板的(de)(de)“基座(zuo)”。
據了解(jie)，整棟建(jian)筑太(tai)陽(yang)能光(guang)伏板(ban)面積達2600m2，每年(nian)可發(fa)電(dian)240000kWh，而公(gong)屋展示中心(xin)一年(nian)用電(dian)量約210000kWh。一天里太(tai)陽(yang)光(guang)照強度(du)不同，為(wei)此地下還有(you)大量電(dian)池(chi)，光(guang)伏板(ban)產(chan)生(sheng)的電(dian)能有(you)余(yu)量時(shi)(shi)儲備(bei)電(dian)能，電(dian)能不足(zu)時(shi)(shi)發(fa)電(dian)。
地熱能與(yu)通風保證體感舒適
公屋展(zhan)示(shi)(shi)中(zhong)(zhong)心(xin)的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)央(yang)大廳(ting)直通(tong)(tong)建(jian)筑(zhu)頂板，在高出兩(liang)側二層建(jian)筑(zhu)的(de)(de)(de)立面上不(bu)是(shi)鋼筋、混凝(ning)土墻(qiang)面，而(er)是(shi)玻(bo)璃窗(chuang)。“這個(ge)是(shi)高側窗(chuang)，一(yi)(yi)(yi)方面保證大廳(ting)的(de)(de)(de)自然采光，另一(yi)(yi)(yi)方面也是(shi)建(jian)筑(zhu)通(tong)(tong)風系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)部分(fen)。”胡(hu)宇丹介紹。在公屋展(zhan)示(shi)(shi)中(zhong)(zhong)心(xin)內，有一(yi)(yi)(yi)套基于煙囪(cong)效(xiao)應的(de)(de)(de)通(tong)(tong)風系(xi)統(tong)。通(tong)(tong)過地下管網，展(zhan)示(shi)(shi)中(zhong)(zhong)心(xin)與室(shi)(shi)外的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)采風井連通(tong)(tong)。新(xin)鮮空(kong)氣由室(shi)(shi)外采風井、管網進入(ru)展(zhan)示(shi)(shi)中(zhong)(zhong)心(xin)內，然后再通(tong)(tong)過側高窗(chuang)、辦公室(shi)(shi)的(de)(de)(de)室(shi)(shi)內窗(chuang)戶，實現建(jian)筑(zhu)內空(kong)氣流動。在室(shi)(shi)外溫(wen)度適宜的(de)(de)(de)情況下可以減少(shao)空(kong)調開(kai)啟，節約電能。
窗(chuang)戶本身是Low-E（低(di)輻射(she)）玻(bo)璃，在(zai)玻(bo)璃的(de)(de)基(ji)礎(chu)上又增加(jia)一層(ceng)膜(mo)，保證(zheng)透光性的(de)(de)同時，可更好地隔熱(re)。傾斜的(de)(de)設計使得太陽(yang)光直接照射(she)在(zai)窗(chuang)臺上，而(er)上面一層(ceng)的(de)(de)窗(chuang)臺采用光面材(cai)質(zhi)，將太陽(yang)光折射(she)，但是僅反(fan)光卻不(bu)反(fan)熱(re)，最大限(xian)度控制室內(nei)溫度散(san)失。這樣，夏(xia)天開空調時，不(bu)吸(xi)入更多的(de)(de)熱(re)量，冬季供暖時，不(bu)散(san)發熱(re)量，從(cong)而(er)節約能源消耗。
進入(ru)冬季，為保證室內溫(wen)度需要大量能(neng)(neng)源消耗，但在(zai)公屋展示中心內，設(she)計了地(di)源熱(re)泵采暖與制冷系統，利用地(di)熱(re)能(neng)(neng)為建(jian)筑供暖。同(tong)時，在(zai)公屋樣板間展廳內，還(huan)設(she)計加入(ru)了毛(mao)細(xi)管網采暖，在(zai)屋頂(ding)裝入(ru)超薄、荷載小的毛(mao)細(xi)管網，有效提高熱(re)傳遞，同(tong)時減少空間改造(zao)對建(jian)筑的影響。
燈具亮度(du)靠(kao)室內光(guang)亮度(du)自動(dong)調節
展(zhan)示(shi)中(zhong)心內(nei)(nei)設(she)計的是(shi)智能照明(ming)系(xi)統，整個系(xi)統通(tong)過室(shi)內(nei)(nei)光(guang)(guang)亮(liang)度(du)(du)調節燈具亮(liang)度(du)(du)，辦(ban)公室(shi)內(nei)(nei)是(shi)否開燈完全由自(zi)然光(guang)(guang)亮(liang)度(du)(du)和系(xi)統已設(she)定室(shi)內(nei)(nei)亮(liang)度(du)(du)決定。此外，照明(ming)系(xi)統中(zhong)的導光(guang)(guang)筒直接利用(yong)了(le)自(zi)然光(guang)(guang)。屋(wu)頂散發(fa)強光(guang)(guang)的大(da)燈不(bu)是(shi)由電發(fa)光(guang)(guang)，而(er)是(shi)折射、反射太陽光(guang)(guang)形(xing)成。這(zhe)樣，即便在空間大(da)、采光(guang)(guang)較差的大(da)廳，也可以保證光(guang)(guang)亮(liang)度(du)(du)。
最(zui)終，還有一套控制(zhi)系(xi)(xi)統對(dui)整棟建(jian)筑進(jin)(jin)(jin)行集中(zhong)管理。這(zhe)套系(xi)(xi)統對(dui)建(jian)筑內部所有設備能(neng)耗進(jin)(jin)(jin)行集中(zhong)監(jian)控與管理，從而進(jin)(jin)(jin)一步降(jiang)低能(neng)耗、節約資源。
英(ying)國(guo)零(ling)碳建(jian)筑——貝丁(ding)頓“零(ling)碳社(she)區”
在英國倫敦南郊的(de)(de)貝丁頓小鎮，有一(yi)個外觀獨(du)特的(de)(de)社區格外引人注目，這里的(de)(de)建筑(zhu)物上豎立著一(yi)排排五顏(yan)六色的(de)(de)煙囪狀裝置，屋(wu)頂南側鋪設(she)了(le)大片(pian)太陽能光伏板(ban)，北側則(ze)種植(zhi)著各色植(zhi)物。
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(di)碳建筑設計師Bill Dunster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，如今已成為世界低碳建筑領域的標桿式先驅。“零碳社區”并不是完全沒有碳排(pai)放，而是通過利用太陽能、節能(neng)建(jian)筑等手(shou)段來實(shi)現(xian)不使用煤(mei)和(he)石油等傳(chuan)統(tong)化石能源。
社區所使用的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)主要來自(zi)兩個(ge)方(fang)面：一是在建筑(zhu)的(de)(de)(de)(de)樓頂和南面大面積安(an)裝(zhuang)的(de)(de)(de)(de)太陽能(neng)(neng)光伏板，二是社區里建有一個(ge)利用廢木頭等物質發(fa)電并(bing)提供熱(re)(re)(re)水的(de)(de)(de)(de)小型熱(re)(re)(re)電廠。Dunster介紹說，社區樓頂五顏六色的(de)(de)(de)(de)煙(yan)囪狀裝(zhuang)置(zhi)稱作“風帽”。它是一種自(zi)然通風裝(zhuang)置(zhi)，具有特(te)殊的(de)(de)(de)(de)開口(kou)設計，能(neng)(neng)隨風旋轉，從(cong)而(er)將室(shi)(shi)外的(de)(de)(de)(de)新鮮空(kong)氣(qi)(qi)通過管道引入(ru)(ru)室(shi)(shi)內。通常室(shi)(shi)內溫度(du)較高，為(wei)了(le)減少換(huan)氣(qi)(qi)過程中的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)量流(liu)失，設計者對進(jin)氣(qi)(qi)和出氣(qi)(qi)管道做了(le)特(te)殊處理，使室(shi)(shi)外冷(leng)空(kong)氣(qi)(qi)進(jin)入(ru)(ru)和室(shi)(shi)內熱(re)(re)(re)空(kong)氣(qi)(qi)排出時在管道中發(fa)生熱(re)(re)(re)交換(huan)，從(cong)而(er)節(jie)省(sheng)保暖所需(xu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)。
社(she)區(qu)內(nei)的(de)小型熱(re)(re)電廠(chang)使用的(de)燃料是(shi)廢舊木頭等物(wu)質，不(bu)會造成額外的(de)環境(jing)負(fu)擔。它在發(fa)電過程中(zhong)(zhong)散發(fa)出的(de)熱(re)(re)能也(ye)被(bei)用來制造熱(re)(re)水(shui)，熱(re)(re)水(shui)通(tong)過管道送入社(she)區(qu)內(nei)的(de)每家(jia)每戶。每戶家(jia)中(zhong)(zhong)都裝有(you)一(yi)個(ge)1m左右(you)高的(de)熱(re)(re)水(shui)筒(tong)，除了因生活需(xu)要取(qu)用熱(re)(re)水(shui)外，熱(re)(re)水(shui)筒(tong)還可以在室溫較低時自(zi)動釋放熱(re)(re)量，輔助取(qu)暖(nuan)(nuan)。采(cai)取(qu)這(zhe)(zhe)些措施后，只要沒有(you)特殊需(xu)求，居(ju)民家(jia)中(zhong)(zhong)就不(bu)必再(zai)安裝暖(nuan)(nuan)氣，整個(ge)社(she)區(qu)也(ye)沒有(you)安裝中(zhong)(zhong)央供(gong)暖(nuan)(nuan)系統，這(zhe)(zhe)就減(jian)少了一(yi)大(da)塊能源消耗。
香(xiang)港零碳(tan)(tan)建筑——零碳(tan)(tan)天(tian)地
這片耗資2.4億港元打造的城市綠洲，包括一棟集綠色科技于一身的兩層高建筑，以及環繞其四周的全港首座原生林景區，通過綠色設計和清(qing)潔能(neng)源技術，不僅成功消滅建(jian)筑自身的碳足(zu)跡，還(huan)有多(duo)余電(dian)力回饋城市電(dian)網(wang)。
因地(di)制宜，減少(shao)能源依(yi)賴
香(xiang)港建造業議(yi)會“零碳天(tian)地”總(zong)監李(li)貴義博士道出一個秘(mi)訣，就是(shi)被動式(shi)建筑設計——因地制宜，最大限度(du)使用自(zi)然資源，力求從(cong)源頭降(jiang)低(di)建筑對能(neng)源的依賴。
例(li)如，建筑的屋頂北(bei)高南(nan)低，水平仰角21°，讓屋頂的太陽(yang)能(neng)板接受(shou)最多(duo)光(guang)照，同時增加室內采(cai)光(guang)。屋檐向低處延伸(shen)，形成深邃的遮陽(yang)棚，阻擋陽(yang)光(guang)直射，減(jian)少空(kong)調能(neng)耗。建筑墻面(mian)也都(dou)采(cai)用大(da)塊(kuai)的低輻射玻(bo)璃窗來獲得自然光(guang)，不(bu)僅透(tou)光(guang)性能(neng)良好，還能(neng)有(you)效減(jian)少熱傳遞，比香港有(you)關(guan)條例(li)允許的最大(da)總熱值低80%。
整座(zuo)建筑大(da)致坐北朝南，迎風(feng)(feng)(feng)而立(li)，利用從海面吹來的自然(ran)風(feng)(feng)(feng)為室內(nei)通(tong)風(feng)(feng)(feng)。設在室內(nei)地板上的送風(feng)(feng)(feng)口(kou)(kou)(kou)，也是整棟建筑的呼吸器官。送風(feng)(feng)(feng)口(kou)(kou)(kou)與(yu)室外(wai)的捕(bu)風(feng)(feng)(feng)口(kou)(kou)(kou)相連。自然(ran)風(feng)(feng)(feng)從捕(bu)風(feng)(feng)(feng)口(kou)(kou)(kou)進(jin)入，經(jing)過地底后(hou)，再進(jin)入室內(nei)時已經(jing)比原來的溫(wen)度降低5℃。
主動(dong)系(xi)統監管(guan)，提高(gao)能源效益
“零碳天地”強調順應自然的(de)建筑設計(ji)，而在(zai)被動建筑設計(ji)無法滿足日常需(xu)求的(de)時(shi)候，就(jiu)需(xu)要主(zhu)動技術干預輔助、調節室內環境。
“零碳(tan)天地”擁有一套(tao)智(zhi)能建筑管(guan)理設備。這個“管(guan)家(jia)”依(yi)靠(kao)分(fen)布在主建筑內(nei)外的2800個探測器，掌握(wo)室內(nei)外的溫(wen)度(du)、濕(shi)度(du)、光照(zhao)及二氧化(hua)碳(tan)情況。當室內(nei)溫(wen)度(du)超過28℃，智(zhi)能管(guan)理系統就(jiu)會命(ming)令地板上(shang)的送(song)風(feng)口輸出冷氣。李貴(gui)義(yi)介紹，將送(song)風(feng)口安裝在地板上(shang)，冷氣可以直(zhi)接吹向(xiang)參觀者，而不(bu)用將整個空(kong)間吹冷，因此制冷溫(wen)度(du)不(bu)用像一般冷氣的12至14攝氏(shi)度(du)那么低，只(zhi)需達(da)到16～18℃就(jiu)能達(da)到同樣的效果。
轉廢為用，可(ke)持續(xu)建設回饋城市
為了(le)徹底消滅(mie)碳足(zu)跡(ji)，“零碳天地”用太陽能(neng)、生物柴油自行發電。
位于主建筑地下一層的生物(wu)柴油發電(dian)裝置，容納(na)的全部(bu)是(shi)提煉(lian)自(zi)食用廢油的百(bai)分百(bai)生物(wu)柴油。生物(wu)柴油通(tong)過特制設備發電(dian)，發電(dian)的余熱(re)被用來(lai)制冷(leng)(leng)(leng)，制冷(leng)(leng)(leng)后的余熱(re)再用來(lai)除濕(shi)，形(xing)成(cheng)發電(dian)、制冷(leng)(leng)(leng)、制熱(re)的三(san)聯(lian)供，從而(er)充分利用能源，能源利用率達70%，而(er)傳統的發電(dian)廠發電(dian)只有約40%的能源利用率。
臺灣零碳建筑——綠色魔法學校
2011年1月12日，正式落成于成功大學力行校區的綠色魔法學校，總樓地板面積4800m2，是由成功大學林憲德教授領軍打造的一棟充滿夢幻的美麗綠色建筑。根據成大建筑研究所的精密解析，預估該棟建筑年用電強度EUI為43kWh/(m2.yr)，節能達65%（與相同(tong)規模辦(ban)公建筑(zhu)用電強度125kWh/(m2.yr)相比(bi)），為世界第一節能的超級綠色建筑(zhu)。
綠色魔法學校采用了13種綠建筑設計手法，包括5種建筑本體與自然通風的軟性節能手法、2種設備減量的方法，5種設備節能(neng)技術(shu)以(yi)及再生能(neng)(neng)源技(ji)(ji)術。其中最精彩的(de)(de)是采(cai)(cai)用(yong)自(zi)然(ran)浮力通風的(de)(de)技(ji)(ji)術，讓(rang)一座300人(ren)國(guo)(guo)際(ji)會議(yi)廳在冬季(ji)四(si)個月(yue)可以(yi)不開空(kong)(kong)調(diao)，達到(dao)空(kong)(kong)調(diao)節(jie)(jie)能(neng)(neng)28%；采(cai)(cai)用(yong)空(kong)(kong)調(diao)與吊扇(shan)并(bing)用(yong)設計(ji)(ji)，讓(rang)辦(ban)公區空(kong)(kong)調(diao)節(jie)(jie)能(neng)(neng)76%；采(cai)(cai)用(yong)陶(tao)瓷(ci)復(fu)金屬燈二次反射照明(ming)設計(ji)(ji)，讓(rang)國(guo)(guo)際(ji)會議(yi)廳達到(dao)節(jie)(jie)能(neng)(neng)四(si)成的(de)(de)水(shui)準。
為了揭示碳足跡，研究團隊計算綠色魔法學校的二氧化碳排放量，發現它比一般辦公建筑物減少51.7%的碳排放(fang)。它(ta)每(mei)年(nian)的(de)(de)總用(yong)電量(liang)為113200kWh，相當于(yu)每(mei)年(nian)排(pai)放71.3t二氧(yang)(yang)化(hua)碳。成(cheng)(cheng)功大(da)學為了(le)進一步把它(ta)打造成(cheng)(cheng)零碳，特別(bie)撥出校區內47000m2的(de)(de)綠(lv)地以創(chuang)造一大(da)片亞熱帶(dai)雨林(lin)，藉(jie)此(ci)可(ke)以吸附(fu)所有71.3t的(de)(de)二氧(yang)(yang)化(hua)碳排(pai)放量(liang)，使綠(lv)色魔法學校成(cheng)(cheng)為名符其實的(de)(de)零碳綠(lv)建筑(zhu)。這不但是臺灣(wan)第(di)一座(zuo)，也是世界第(di)一座(zuo)以造林(lin)的(de)(de)“碳中和措(cuo)施”達(da)成(cheng)(cheng)零碳建筑(zhu)的(de)(de)先例。
新(xin)加(jia)坡零碳(tan)建筑——新(xin)加(jia)坡建設局辦公大樓
新(xin)(xin)加坡建設局(ju)辦(ban)公大(da)樓是(shi)新(xin)(xin)加坡首座零碳(tan)建筑，并(bing)且是(shi)由一棟老房子改造的(de)，目前這座外表嶄(zhan)新(xin)(xin)的(de)建筑已成為新(xin)(xin)加坡樣板建筑，集成了采(cai)光、通(tong)風、清潔可再(zai)生(sheng)能源、綠植等(deng)多項(xiang)綠色(se)設計與技術。
為了有效遮擋陽光和利用太陽光，這座零碳大樓外墻按照(zhao)適當的(de)光照(zhao)角(jiao)度設(she)置了遮陽板(ban)和導光板(ban)，阻止強烈的(de)陽光透過(guo)玻璃直接射(she)入室內，起到(dao)降溫作用的(de)同時，還可以將自(zi)然光線更深地(di)反射(she)到(dao)辦(ban)公(gong)(gong)室，增(zeng)加辦(ban)公(gong)(gong)室的(de)亮度，從(cong)而減少電源(yuan)的(de)使用。
大(da)樓擁有(you)幾(ji)個天井，通(tong)過導(dao)光管(guan)將太陽(yang)光從各(ge)管(guan)口折射出來，而(er)且(qie)這個自然采光燈(deng)(deng)的(de)亮度是可以人工調節(jie)的(de)。與電燈(deng)(deng)不(bu)同，自然采光燈(deng)(deng)的(de)光線(xian)柔和。盡(jin)管(guan)缺少一般辦(ban)公(gong)室燈(deng)(deng)火通(tong)明的(de)感覺，但坐在桌子前(qian)，光線(xian)卻(que)很好，完全(quan)不(bu)影(ying)響工作。
另外，整棟大樓(lou)(lou)已(yi)實現電(dian)能(neng)(neng)的自收自支(zhi)。樓(lou)(lou)頂(ding)的太陽能(neng)(neng)板將(jiang)太陽能(neng)(neng)轉化為電(dian)能(neng)(neng)，在(zai)發電(dian)高峰時還(huan)可將(jiang)電(dian)能(neng)(neng)輸送到公(gong)共電(dian)網，在(zai)用電(dian)高峰時，大樓(lou)(lou)可從公(gong)共電(dian)網購(gou)電(dian)。從全年情況看，發電(dian)量略有結余(yu)。
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