净零能耗建筑：未来环保建筑新趋势

kefodshen

来源: 广州日报    文、图/本报记者 黄岚


世界首座净零能耗 体育馆即将建成


　　众所周知，巴西即将举行两件世界性盛事首先是2014年世界杯，继而就是2016年奥运会，这意味着一些重要的运动场所需要进行重塑。巴西国家体育馆位于巴西首都（巴西利亚）的中部，目前正在升级当中，一旦完工，它将成为世界首所净零能耗体育馆。低能源消耗的原则是作为一种途径去减低二氧化碳排放和减少对化石能源的依赖。尽管净零能耗建筑在发展中国家仍不常见，但是它们在未来发展中将会变得越发重要。那么，这种“净零能耗建筑”是否能够做到100%零能耗？在投入成本与回报的性价比以及实际应用上，是否具备真正可行的发展空间？带着这些疑问，记者走访了中国科学院广州能源研究所的研究员郭芳华老师，共同探讨关于新能源建筑的发展和未来。

　　近些年来，无论是广州亚运会、北京奥运会，还是伦敦奥运会，在场馆建设方面一直都很重视环保和节能。其中2012的伦敦奥运，被称为“目前为止对生态环境最友好的奥运会”。而2016奥运会的东道主巴西，即将拥有世界首个“净零能耗体育馆”。巴西国家体育馆由建筑师Castro Mello设计，馆内可容纳超过7万人，是世界第二大体育馆。体育馆最特殊装修在于它的屋顶。根据巴西新出台的能源法，要求能源的使用逐步从电网向太阳能转移。而位于馆顶的圆形太阳能面板，能为体育馆提供日常运作能源。馆顶太阳能面板上附带一种特殊的光催化膜，能收集空气中的污染成分并能分解其中的化学物质，同时移除一些空气中的二氧化碳。除了特殊设计的“屋顶”之外，还有以下亮点令巴西国家体育馆赢得铂金级世界绿色能源与环境设计先锋奖

　　馆内总共会有3500个自行车停放点。

　　馆内带有美观作用的雨水收集装置以及循环系统。

　　即使日照猛烈，也有足够的遮阴地方。

　　从旧体育馆收取可再使用材料循环再利用。

“净零能耗”或能实现百分百零能耗

　　首先让我们来了解什么是“净零能耗”。根据美国能源部门规定：在以年为基础上，不消耗外部能源同时不排放出碳的就是净零能耗。然而我们对“零能耗”的概念表示有点怀疑净零能耗，是否真的是百分百没有消耗任何外部能源，还是只是接近“零”能耗呢？郭老师告诉记者，从理论上说是完全可以实现的，关键是经济性和成本的问题。“除了在国际上的应用，我们国内现在也开始发展很多类似的环保建筑，一般我们都叫低碳建筑。”郭老师介绍道。

　　虽然说，大型环保类的新建筑目前来说，更多地出现在发达国家，然而在不少发展中国家，也能发现它的雏形或身影。郭老师表示，现在国内不少建筑设计拥有节能方面的亮点，简单举例，太阳能热水器就是属于简单的节能设计。“净零能耗”实际上就是开源节流，开源就是充分地利用新能源，节流就是尽可能的降低能耗，降低能耗的办法比如LED照明、地源热泵空调技术、光热技术和光伏建筑一体化技术等等。他说：“所谓的低碳建筑实际上是多能源系统和多节能技术的集成，不管是发达国家还是发展中国家都已经使用。技术性应该不是主要问题，关键是经济性的问题。”

新型家居建筑趋向节能设计

　　据郭老师介绍，节能建筑的实用性可以体现在很多方面，就拿我们最熟悉的家居建筑来说，有很多节能设计其实我们早已认识。例如通过屋顶可以发电，可以提供热水。当然也有一些能量来源，比如用小型的热电联产技术，直接利用沼气或是家里烧的煤气，既能给家里提供热水，又能给家里提供电能。另外还有建筑物墙体的厚度和所采用的材料，建筑门窗的大小以及玻璃的厚度等方面设计有一定要求。比如说打开空调，等待室内温度降下来后，再将空调关掉，等到第二天，房间还是一样冷。这要求建筑有很好的保温性，所以我国北方地区建筑的窗户一定要是双层玻璃。另一点就是墙壁的设计、选用的材料要足够规范，隔热性要非常好。

　　郭老师认为，“低碳建筑技术”的利用率是社会经济的发展水平和技术发展水平的一个结合。“从建筑的数量来说，家居的数量远远多于公共建筑，而且对社会经济的影响意义更大，因为它们的量巨大。但是大家之所以强调公共建筑是因为它的显示度比较大。现在很多公共建筑带领低碳概念，这些新技术在公共建筑上也容易推广。就像奥运会这种大型赛事，公众关注度比较高，可以帮助公众认识这些技术。”

　　当然，在公共建筑领域，除了大中型的综合性场馆之外，将来“净零能耗”的设计也将普及到学校和医院这样更有实用性的建筑。“不管发展什么技术，它的生命力都在于能够解决社会经济发展中的问题。”

新型环保建筑：
投入和回报是否得不偿失？

　　巴西这座正在升级改造的世界首座“净零能耗体育馆”宣称改造费用超过400万美元，然而对于这种可再生能源的投资回报却需要等10~20年，甚至更长的时间。这是否有点“得不偿失”呢？郭老师对此一一进行解答。

利用合同能源管理

　　目前在节能减排领域有一个通行的做法，就是合同能源管理（简称EMC），在实施EMC之前就要专门评估一项新设计应用的投入和产出比的合理性。“简单地说，就是你要做节能工作，但是你不用出钱，我是节能公司（出资方），我出钱，把所需要的节能系统做好了，同时在约定的时间内负责系统保养和维护，然后双方约定，等你的能源节省下来后，双方按一定的年限和比例进行分配。等技术方在约定的时间内得到了约定的回报以后，系统就完全给投资方所有，这就是标准EMC。”郭老师深入浅出地介绍说。

节能环保建筑 最终利大于弊

　　近年来，一些耗费巨资或者兴建在环境保护区域的新型建筑引起人们的争议:如此大兴土木，最终人类能否真正得益？郭老师认为，争议的确存在，然而节能减排是一个大的趋势。他说，例如太阳能电池板的制造可能会增加碳排放，但与它20年的生命周期内所产生的电能来比较，还是利大于弊的。“从科普的角度上说我们会向公众多做介绍，节能不仅涉及工程技术，还有社会学的问题。”

新能源：
拥有不可估量的未来

　　据郭老师介绍，国家现已通过法规的形式强制规定某些节能措施。推广节能包括三个层面：第一是强制规定，例如过去某些不环保的产品国家明文规定禁止使用，逐渐被市场所淘汰；第二是引导执行，比如国家对新能源汽车的补贴鼓励和上牌支持等；第三是研究单位、科研单位进行探索，试验成功就变成了政府可以引导的方向，或者进一步变成政府可以强制的项目。

　　“未来新能源技术和新能源的应用一定会有很大的发展，目前我们主要靠煤炭和石油，从能源安全，从资源存量角度来看，我们过多依赖传统能源，使得经济的发展和环境的承载力方面受到了一定的制约。未来新能源的应用在总的能源中比例将大幅提高，这个趋势是必然的，也是不可逆转的。”郭老师说，煤除了直接燃烧外，可采用“超超临界发电技术”和“负氧燃烧技术”，以提高燃烧效率，也可以通过媒化工技术，生产各种燃料。同时，在新能源和可再生能源方面大力开展生物能源、太阳能、风能、氢能、海洋能、地热能等，相信未来新能源技术一定会有更为广阔的应用空间。

济溪小编

“根据巴西新出台的能源法，要求能源的使用逐步从电网向太阳能转移。” 巴西都有这样的法律了，我们。。。。