以傳播城市化專業(yè)知識(shí)為己任
2025年08月18日
星期一
設(shè)為首頁
|
加入收藏
搜索
怎樣提高綠色建筑的性價(jià)比?
“低碳經(jīng)濟(jì)”、“可持續(xù)發(fā)展”是最近很打眼的關(guān)鍵詞,而綠色建筑因其“低碳排放”、“零碳排放”、“碳中和”則成為建筑業(yè)界越來越關(guān)注的話題。然而，目前我國所謂的綠色建筑因面臨的三大問題：占地大、造價(jià)高、設(shè)計(jì)局限備受爭議，造價(jià)高昂更是深受詬病。
以2008年在寧波落成的“中國首座零碳排放大樓”為例。這幢樓被認(rèn)為是綜合節(jié)能科技的展示品。據(jù)媒體報(bào)道，這幢樓不僅設(shè)計(jì)費(fèi)比普通建筑貴30倍，施工費(fèi)用也十分高昂。太陽能發(fā)電板、太陽能集熱器、地?zé)崴玫裙?jié)能設(shè)備的投資成本也相當(dāng)高。
一份關(guān)于中國綠色建筑的造價(jià)成本調(diào)查和分析認(rèn)為，因?yàn)榫G色建筑在中國還處于發(fā)展階段，相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品都沒有形成完整成熟的體系，即使有些技術(shù)相對(duì)比較成熟，比如太陽能熱水器，但由于建筑成本較高且沒有相關(guān)的使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，因此這部分投資對(duì)于開發(fā)商來說是屬于增量成本的范圍。對(duì)國內(nèi)已建成和已設(shè)計(jì)的多個(gè)綠色建筑的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國綠色建筑的平均附加成本超過10%，而美國的綠色附加成本僅為2%。
為何中美兩國的綠色附加成本相差如此之大呢？博克門公司首席執(zhí)行官大衛(wèi)·伯格曼（David Bergman）認(rèn)為，綠色建筑必須從選址開始考慮，到規(guī)劃、設(shè)計(jì)、材料選擇與施工技術(shù)來全面系統(tǒng)地執(zhí)行，才能實(shí)現(xiàn)整個(gè)成本核算和可持續(xù)發(fā)展方面有良好表現(xiàn)。他指出，一些綠色建筑并不像最初設(shè)計(jì)宣稱的那樣節(jié)能。如果那些高科技設(shè)備在沒有到使用年限的時(shí)候就已經(jīng)損壞或熱效率下降，節(jié)能建筑就可能從“零能耗”變成“能耗大戶”。
此外，節(jié)能概念必須延續(xù)于建筑的整個(gè)生命周期，根據(jù)需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的環(huán)保方案之后，再與全球的生產(chǎn)商合作，設(shè)法運(yùn)用各種可循環(huán)再造的材料和方法，即使該建筑在拆除后也有大量的建筑材料可以繼續(xù)使用，有效地減少二次污染。
美國自然資源保護(hù)委員會(huì)國際能源項(xiàng)目主任瓦特森認(rèn)為，從美國的實(shí)際情況看，基本上建造第一個(gè)建筑時(shí)成本平均增加5%，而做第二個(gè)時(shí)所增成本就會(huì)降低，平均在1%—2%。由此可見，成本沒有花在建筑上，而是在經(jīng)驗(yàn)上。但綠色建筑僅一年節(jié)省的電費(fèi)、水費(fèi)就能達(dá)到70萬左右。因此從整個(gè)建筑周期來說，綠色建筑并不一定意味著成本的增加。
國內(nèi)最先進(jìn)的節(jié)能建筑亮相杭州
樓頂鋪著太陽能電池，地下有地源熱泵空調(diào)，樓里的電梯能回收勢能，沖廁所用的是中水，陰天也有“日光”照明，日前，國內(nèi)最先進(jìn)的節(jié)能建筑杭州綠色建筑科技館落成開放，它的全年能耗不到同類一般建筑的1／4。
杭州綠色建筑科技館位于杭州能源與環(huán)境產(chǎn)業(yè)園，總建筑面積4679平方米，由中國節(jié)能投資公司投資6000萬元興建。它集成了10套建筑節(jié)能系統(tǒng)，是國內(nèi)節(jié)能系統(tǒng)集成度最高的建筑，其節(jié)能效率達(dá)到76.4％，全年能耗不到同類一般建筑的1／4。
中國節(jié)能投資公司相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹說，在一幢建筑里集成如此之多的節(jié)能技術(shù)，其宗旨是示范推廣節(jié)能、生態(tài)和智能型建筑技術(shù)，同時(shí)也為了探索我國夏熱冬冷地區(qū)綠色節(jié)能建筑技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。為此，他們會(huì)同英國德 22蒙特福特（DeMontfort）大學(xué)、清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心、中國建研院上海院綠色建筑研究中心、杭州城建設(shè)計(jì)院等院校進(jìn)行了聯(lián)合設(shè)計(jì)。
從外觀看，這幢４層建筑頗為怪異，它整體向南傾斜15度，從側(cè)面看就像歪寫的”臼”字。其實(shí)，這就是節(jié)能設(shè)計(jì)的體現(xiàn)，浙江節(jié)能實(shí)業(yè)發(fā)展公司規(guī)劃營銷部主任陸正剛說，杭州的夏天特別熱，這種建筑自遮陽系統(tǒng)可以避免陽光直射室內(nèi)。而南北立面和屋面采用的鈦鋅板和東西立面采用的的陶土板也屬于可回收循環(huán)使用并有自潔功能的綠色環(huán)保型建材。
在屋頂上，兩臺(tái)300瓦微風(fēng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)得正歡，邊上還鋪著400平方米的太陽能電池板，裝機(jī)容量40千瓦。它們產(chǎn)生的電能由氫能電池負(fù)責(zé)。陸正剛介紹說，選擇氫能蓄電池，就是為避免鉛酸蓄電池或鎳鎘蓄電池造成的污染。
展館在國內(nèi)建筑領(lǐng)域首次應(yīng)用了被動(dòng)式通風(fēng)系統(tǒng)。它在室外地面留有風(fēng)道入口，利用風(fēng)壓和熱壓兩種壓力形成拔風(fēng)作用，將室外冷空氣經(jīng)風(fēng)道引入室內(nèi)，將室內(nèi)熱空氣通過屋頂?shù)?8座”煙囪”排出。與中央空調(diào)相比，這種系統(tǒng)靜音效果更好，而空氣流動(dòng)更為柔和。
除了被動(dòng)式通風(fēng)系統(tǒng)之外，展館也安裝了中央空調(diào)。但它的熱源來自地下60米深處，是一套能獨(dú)立控制溫濕度的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。為了減少空調(diào)負(fù)擔(dān)，設(shè)計(jì)師還使用了新型隔熱密封窗框和高透光雙層鍍銀LE中空玻璃，使得夏季窗戶的得熱量大大減少，空調(diào)負(fù)荷比基準(zhǔn)建筑下降近一半，由41.71瓦每平方米下降到了23.53３瓦每平方米。
冷空氣給當(dāng)天的杭州帶來了陰沉沉的天氣，但是記者在展館三樓看到，兩盞日光照明燈依然明亮。這種日光照明系統(tǒng)利用采光罩將室外光線收集起來，引入光導(dǎo)管后再通過光線漫射器照射到室內(nèi)，目前已經(jīng)應(yīng)用于北京奧運(yùn)會(huì)和上海世博會(huì)的場館。
展館里的節(jié)能應(yīng)用可謂無處不在。衛(wèi)生間里安裝了中水回用系統(tǒng)，沖廁水經(jīng)過生物膜處理后就能達(dá)到國家的中水回用標(biāo)準(zhǔn)，可用來澆花洗車，沖洗道路。而室外的雨水收集系統(tǒng)也能收集雨水用于環(huán)衛(wèi)綠化。能源可再生電梯系統(tǒng)能將多余的勢能轉(zhuǎn)換為電能，讓下樓的乘客，也“貢獻(xiàn)”出自己身上的能量（文/馮源）
節(jié)能家電領(lǐng)航 綠色城市生活可期
電子科技的飛速發(fā)展為人類生活增添了亮麗的色彩，可是隨著工業(yè)化、城市化程度的加快，電子技術(shù)也給世界蒙上了一層陰影。電能來自于大量其他能源，而其中大部分能源是不可再生的，電能的過度消耗影響了人類社會(huì)未來的可持續(xù)發(fā)展。因此，環(huán)境節(jié)能，尤其是電子產(chǎn)品的節(jié)能高效議題成為眼下的熱點(diǎn)話題之一。
留心觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，節(jié)能環(huán)保的探討往往以集成電路為焦點(diǎn)，而忽略了電子元件的作用。電子元件作為電子信息產(chǎn)品的基礎(chǔ)，一直默默支撐著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從迷你的U盤到航空航天，電子元件無處不在。無論從使用數(shù)量或系統(tǒng)成本而言，電子元件都超過了集成電路，因此節(jié)能話題也離不開電子元器件。
中國是全球家電的生產(chǎn)基地，據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國家電業(yè)年產(chǎn)值達(dá)6,000億元，而中國家電產(chǎn)品的耗電量也超過了中國總耗電量的15%。因此，家電節(jié)能成為節(jié)能減排首當(dāng)其沖的對(duì)象，特別是家用三大件—空調(diào)、電視、洗衣機(jī)的節(jié)能更是頻頻挑戰(zhàn)極限。
空調(diào)：功率器件、馬達(dá)雙管齊下
當(dāng)你到一家家電大賣場走一圈，變頻空調(diào)占據(jù)了大半柜臺(tái)，可以看出變頻空調(diào)所具備的節(jié)能優(yōu)勢以及所營造的生活環(huán)境已獲得更多人的接受，而政府部門將變頻空調(diào)納入節(jié)能清單的帶頭作用，也無形中為變頻空調(diào)打造了良好的口碑。
功率器件和壓縮機(jī)馬達(dá)是空調(diào)節(jié)能的兩大關(guān)鍵元件，三菱電機(jī)掌握了這兩個(gè)空調(diào)的核心技術(shù)成功占據(jù)了變頻空調(diào)、冰箱以及洗衣機(jī)市場60%的份額。行業(yè)內(nèi)掌握功率半導(dǎo)體技術(shù)的企業(yè)不少，但同時(shí)掌握功率半導(dǎo)體和馬達(dá)的企業(yè)則寥寥無幾。三菱電機(jī)株式會(huì)社環(huán)境推進(jìn)本部本部長蛭田道夫介紹，今后該公司計(jì)劃采用SiC(碳化硅)模塊進(jìn)一步提高變頻器的使用效率。如果可以將現(xiàn)有的產(chǎn)品全部切換成碳化硅的產(chǎn)品將可以大幅降低能耗。根據(jù)三菱電機(jī)所做的一個(gè)換算，如果到2015年為止，把所有的半導(dǎo)體切換成碳化硅半導(dǎo)體，節(jié)省的能耗可以相當(dāng)于200萬戶人口的用電。蛭田道夫透露，目前SiC的開發(fā)進(jìn)度已經(jīng)完成了實(shí)證試驗(yàn)。他希望能在2010年把這項(xiàng)技術(shù)發(fā)展到實(shí)用化的水平。
最初變頻空調(diào)壓縮機(jī)的馬達(dá)為交流馬達(dá)，之后技術(shù)發(fā)展到采用直流無刷馬達(dá)。三菱電機(jī)還推出號(hào)稱行業(yè)內(nèi)效率最高的“龍骨馬達(dá)”，其獨(dú)創(chuàng)的壓縮機(jī)龍骨馬達(dá)鐵芯就像龍骨一樣可以展開，在展開的定子鐵芯上高密度地繞上銅線之后再合起，使馬達(dá)的體積大幅度減小，并且實(shí)現(xiàn)了繞線的緊密化和體積的縮小，大大提高了馬達(dá)的效率。
如三星的RS21HZLFH冰箱，采用變頻式壓縮機(jī)，既節(jié)約能耗，也有效降低了冰箱工作噪音；同時(shí)，這款冰箱配備兩套風(fēng)扇和蒸發(fā)器，可實(shí)現(xiàn)冷藏室和冷凍室分別或同時(shí)開關(guān)、調(diào)控溫度，使節(jié)能效果顯著提升，比普通冰箱降低30％以上的能耗。
洗衣機(jī)：直驅(qū)永磁同步電機(jī)顯身手
相對(duì)于空調(diào)，洗衣機(jī)的節(jié)能更為復(fù)雜，涉及了耗電量、耗水量兩項(xiàng)指標(biāo)。而家電市場面向普通消費(fèi)者的特性，還需要兼顧價(jià)格，以低成本達(dá)到高效節(jié)能的表現(xiàn)。
“傳統(tǒng)來說，像洗衣機(jī)等家電所采用的電機(jī)都是電感機(jī)械，以定速操作，并且只會(huì)利用機(jī)械式變速器或工作周期等不太精密及低效率的調(diào)節(jié)技術(shù)。如果以變速永磁的方法來取代這些電機(jī)，便可減少多達(dá)60%的能源浪費(fèi)。”國際整流器公司(IR)環(huán)球銷售高級(jí)副總裁PaulRolls分析目前的家電電機(jī)技術(shù)狀況時(shí)說道，“問題是有關(guān)的電子控制單元設(shè)計(jì)復(fù)雜，包含了數(shù)字、模擬和功率級(jí)。
針對(duì)家用洗衣機(jī)的電機(jī)節(jié)能問題，IR推出了面向洗衣機(jī)直驅(qū)永磁同步電機(jī)(PMSM)的無傳感器控制平臺(tái)iMOTION。Roll介紹，IR通過把新型的數(shù)字IC、高壓IC、混合信號(hào)功率產(chǎn)品和新的封裝技術(shù)結(jié)合到iMOTION集成設(shè)計(jì)平臺(tái)，使采用永磁電機(jī)的節(jié)能洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)電子元件成本，可以降低到與使用傳統(tǒng)電機(jī)、滑輪和齒輪的洗衣機(jī)相似的水平。此外，這個(gè)平臺(tái)采用嵌入式磁場定向控制(FOC)算法，具有很好的轉(zhuǎn)矩控制特性，有助于在洗滌過程中減少熱水用量，從而節(jié)省70%的能耗。
和三菱電機(jī)相似的是，IR也在積極探索新材料實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗之路。早在2008年9月，IR就已宣布成功開發(fā)了氮化鎵(GaN)功率元件技術(shù)平臺(tái)—GaNpowIR。據(jù)IR方面稱，這種新平臺(tái)與最先進(jìn)的硅技術(shù)平臺(tái)相比，能把主要特定應(yīng)用的性能指數(shù)(FOM)提高十倍，顯著增加效能表現(xiàn)，并減少能源消耗。
電視：液晶背光模塊急速瘦身
液晶電視掀起了取代CRT的革命，但液晶電視的能耗問題一直被CRT陣營所詬病。近年來，全球液晶面板的制造基地中國臺(tái)灣地區(qū)液晶面板產(chǎn)業(yè)頻頻喊出節(jié)能屏的口號(hào)，液晶面板正大步走向綠色化。
根據(jù)DisplaySearch報(bào)告顯示,綠色節(jié)能面板將在2010年逐漸成為液晶面板的市場主流，并于2011年達(dá)到55％的市場占有率。而臺(tái)灣地區(qū)面板制造商未雨綢繆，友達(dá)光電預(yù)計(jì)在2009年底所生產(chǎn)的面板有95%的比例為綠色面板。
節(jié)能的代價(jià)往往是高價(jià)格，而價(jià)格會(huì)牽動(dòng)消費(fèi)者敏感的神經(jīng)。友達(dá)如何看待節(jié)能和產(chǎn)品成本的關(guān)系？友達(dá)光電協(xié)理暨電視顯示器事業(yè)單位總經(jīng)理柯富仁表示，也許從短期方面來看節(jié)能產(chǎn)品的成本有所增加，但是改良后的電視面板可有效提升效率，大幅降低對(duì)環(huán)境沖擊。以長期的角度來看，絕對(duì)是大幅節(jié)省成本的。“對(duì)消費(fèi)者而言，購置節(jié)能電視能讓家中用電量更省，長期來說，也能為家中節(jié)省不少開銷。”
以32英寸高清節(jié)能液晶電視為例，采用友達(dá)新型的節(jié)能技術(shù)，與傳統(tǒng)32液晶電視面板相比，節(jié)省了超過60%的功耗，僅需要32W，達(dá)到一英寸一瓦節(jié)能效果。液晶面板的吃電大戶在于背光模塊，因?yàn)橐壕帘旧聿⒉话l(fā)光，依靠背光模塊照射才能顯示圖像，顯然，降低背光源的用量相當(dāng)于提高了液晶電視的效率。
何富仁介紹，友達(dá)光電在液晶面板背光源方面也有諸多改善，背光源燈管由傳統(tǒng)16根直型管減少至4根U型管，此舉不僅減少了燈管的使用量，而且燈管內(nèi)的汞總含量也大幅減少達(dá)82%，降低了對(duì)環(huán)境的潛在沖擊。（編輯/顧晴）
全球十個(gè)最具創(chuàng)意綠色建筑
NO1.外觀圓滑的可持續(xù)賽車中心
這個(gè)未來派賽車中心的頂部采用令人驚嘆的設(shè)計(jì)，類似一輛賽車的曲面同時(shí)還可在最大程度上利用太陽能和風(fēng)能，將“收割”能量的可持續(xù)策略發(fā)揮到極致。賽車中心的內(nèi)部和外部空間能夠讓觀眾與賽車手融為一起。從整體上說，這位未來派項(xiàng)目在開始之初就將審美學(xué)和“綠色”理念完美地整合在一起，堪稱這方面的一個(gè)卓越典范。
NO2.西伯利亞多功能超級(jí)尖塔
類似這樣一座令人叫絕的建筑可能是所有到寒冷遙遠(yuǎn)的西伯利亞旅游的人最后的目的地。這座多功能建筑位于一座小山之上，在幾英里遠(yuǎn)的地方都能看到它的身影。在設(shè)計(jì)上，它采用極具觀賞性的立體結(jié)構(gòu)，外形酷似一個(gè)尖塔。超級(jí)尖塔集居住、辦公和娛樂功能于一體，享受其不同功能的人愜意地生活在同一個(gè)屋檐下。考慮到西伯利亞惡劣的氣候條件，設(shè)計(jì)師采取了一系列策略，在最大程度上利用太陽能，尤其在最為寒冷的冬季月份。
NO3.未來地?zé)崮⒐匠鞘?br />
10年、20年甚至50年后地球上的大城市會(huì)變成什么樣？這種被稱為“地?zé)崮⒐健钡慕ㄖ牡厍蛏钐幬崮芎退煨推嫣氐摹办F花”從空氣和海藻中吸收水分，再將之轉(zhuǎn)變成氫氣，當(dāng)做燃料。但是，因?yàn)檫@一設(shè)計(jì)實(shí)在是太奇特了，所以很多人可能認(rèn)為它是真正可行的。
NO4.不擋光的摩天大樓
從一個(gè)角度看，它看上去像一座大金字塔；從側(cè)面看，它又細(xì)又長，這一壯觀設(shè)計(jì)對(duì)周圍的建筑頗有好處，可減少陰影投射在其他建筑物上，不影響其他建筑的自然采光。與此同時(shí)，獨(dú)特的位置也讓它更好地借助風(fēng)獲得能量。
NO5.綠色和高科技完美結(jié)合的別墅
綠色和高科技是人類對(duì)未來的期待。雖然這一設(shè)計(jì)能否變成造價(jià)高昂的別墅目前還不得而知，但我們不妨先欣賞一下它的圓滑表面和可持續(xù)性設(shè)計(jì)。至少這些建筑本身采用了有利環(huán)境的建筑戰(zhàn)略，而且只能步行或者乘電車進(jìn)入這些綠色勝地。
NO6.可持續(xù)摩天大樓
這座可持續(xù)發(fā)展摩天大樓不光像照片上一樣表面是綠色的，而且還建有大量光電板，自然通風(fēng)設(shè)備，以及沼氣生成工廠。這一設(shè)計(jì)最特別之處之一是它通過外部走廊邀請公眾體驗(yàn)大樓溫室，同時(shí)，這些走廊還是通向大樓一側(cè)的飯店和其他公共單元。
NO7.善于偽裝的大樓
研究自然需要走近自然，但是，一座大樓可能對(duì)它的周圍產(chǎn)生很大的環(huán)境和視覺影響。在這一設(shè)計(jì)中的聰明解決方法是降低大樓縱向高度，橫向鋪開，盡量不影響生態(tài)環(huán)境中的現(xiàn)有元素，并且考慮到大廈周圍的森林，設(shè)計(jì)師們通過調(diào)和顏色創(chuàng)造了一個(gè)精細(xì)的半“偽裝”和低沖突的大樓外觀。
NO8.一舉兩得的大樓
這一宏偉建筑是將漂亮而獨(dú)特的大樓外觀和必要的環(huán)境戰(zhàn)略結(jié)合一起的另一個(gè)例子。彎曲的表面不僅在視覺上產(chǎn)生美感，而且還有一定功能——充分利用風(fēng)和陽光的方向，達(dá)到既保護(hù)居住者又可獲得能量的目的。
NO9.摩天農(nóng)場
雖然現(xiàn)在只有拉斯維加斯考慮建造“摩天農(nóng)場”，但是，“摩天農(nóng)場”的理念已被全球越來越多的建筑師、工人和開發(fā)人員所關(guān)注。“摩天農(nóng)場”的好處很多。可把糧食生產(chǎn)帶到城市中心，還是解決運(yùn)輸費(fèi)用和能量消耗等問題的好方法。垂直建筑最小化了建筑物的占地面積，最大化了內(nèi)部生產(chǎn)區(qū)域，以及創(chuàng)造用于作物不同生長環(huán)境的多層空間的可能性。雖然，現(xiàn)在，很多人認(rèn)為這種項(xiàng)目的造價(jià)高得令人望而卻步，但是，科技的發(fā)展，也許不久，你就會(huì)在自己所在的城市發(fā)現(xiàn)一座摩天農(nóng)場。
NO10.漂浮的城市
Lilypad項(xiàng)目可能是人類歷史上最復(fù)雜、思想最超前的綠色設(shè)計(jì)項(xiàng)目了。它被建設(shè)成為一個(gè)完全自給自足的城市，可漂流在大洋中，是援救天災(zāi)而導(dǎo)致海平面升高使得人們流離失所的解決方案。通過結(jié)合熱能、潮汐能、太陽能和風(fēng)能等多種技術(shù)為自己制造能量。而且容量很大，可容納約5萬人正常生活。這種三維的大廈設(shè)計(jì)還創(chuàng)造了小山和河谷，以及休閑、商貿(mào)和住宅區(qū)，從而創(chuàng)造一個(gè)有機(jī)的復(fù)雜體，還真像人們安度一生的好地方。（編輯/顧晴）
