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096【边上】未来城市建筑会有多绿?

发布时间:2024-02-27 作者:

  文/本刊记者   王若溪 

  建筑是城市的一张名片,承载了人们的生活方式,也呈现出城市的生命力。当提到绿色城市建筑,你的脑海中会浮现出绿植蔓延的外墙,还是科技感十足、被太阳能光伏板“鳞片”覆盖的屋顶? 

  联合国环境规划署发布的《2022年全球建筑建造业现状报告》显示,建筑行业消耗了全球超30%的能源,占全球碳排放总量的近40%。在我国碳排放的四大领域中,建筑是紧随能源、交通之后第三大碳排放“大户”,节能潜力巨大。2022年3月1日,住房和城乡建设部印发的《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》提出,到2025年,我国要完成既有建筑节能改造面积3.5亿平方米以上,建设超低能耗、近零能耗建筑0.5亿平方米以上。 

  产能型建筑是指所产生的能量超过其自身运行所需能量的建筑,其中,可再生能源的产量,不仅能够满足建筑自身所需能源,还可以向外部供能。在建筑低碳节能化的背景下,产能建筑的崛起是大势所趋。在国内,有位于陕西省西咸新区中国西部科技创新港7号楼、上海浦东新区招商璀璨城市办公楼等“会发电的绿色建筑”项目。在国外,德国弗莱堡的向阳屋被称为最早的产能建筑。根据相关资料,1994年,太阳能建筑大师罗尔夫·迪希设计出了向阳屋,该建筑采用了仿生向日葵外观,可随日照变化不断调整角度,使得安装在屋顶的太阳能面板和集热装置可以充足高效地获取太阳能和热能,为房屋供能。该市的斯图林根市政厅是世界上首个实现“能源盈余”的公共建筑,在降低自身能耗的同时,所产生的富余能源还可供给城市电网。 

  制冷和供暖的节能降耗是降低总体建筑能耗和碳排放的重要一环,因地制宜,利用所在地区自然资源带来的能量,帮助建筑实现与自然的“互动互联”。2023年夏,“火炉”南京炎热难耐,而在江北新区市民中心大楼内,前来办事的市民却感到格外凉爽,大楼采用了“江水空调”——江水源热泵中央空调区域供能系统。“江水空调”的热泵主机可实现长江水与空调水的热量交换,这既是其与常规空调的不同之处,也是它节能的关键。根据人民网相关报道,这套系统可覆盖江北新区核心区8.75平方千米的范围,可服务约1200万平方米的建筑群。投用以来,“江水空”已为江北新区市民中心、服贸大厦等建筑节约用电146万度,减少碳排放4212吨,是南京市可再生能源建筑应用的典型代表,也为诸多城市提供节能减碳的宝贵经验。 

  城市建筑可以利用更多先进技术,对于能源和空间的利用效率更高,“被动式”节能房的设计与应用便是其一。被动式节能房通过充分利用太阳能、空气能、地热能等可再生能源,使建筑达到超低能耗。在上海世博园,一栋高约18米的红砖建筑“汉堡之家”,可以不需要空调、暖气,仅通过地面、墙体、门窗的保温隔热、新风系统以及太阳能、地热能等可再生能源,保持室内25度恒温,让建筑变成一个“保温杯”。同时,在被动式节能建筑的基础上,通过技术手段提高能源设备与系统效率,实现建筑能源供应的自给自足和零废气排放,与一般建筑相比,可实现节能90%以上。 

  数智化和低碳化的协同融合,是推动城市建筑绿色转型的重要途径。例如,国内大部分写字楼和商用建筑在白天利用率更高,在建筑设计和建造时增加对自然光的利用,使用智慧照明控制系统,可大幅降低建筑照明能耗。除了智能照明调节系统,智能暖通系统、智能能耗监控系统、电动汽车充电相关智能系统的研究开发也正加速组成一整套智能建筑控制与管理系统,助力建筑朝着更加绿色、灵活、高效的方向发展。        

  城市建筑是人类的栖息之所。当前,各地也正不断推进从单体绿色建筑向绿色生态城区、绿色低碳城市的推广覆盖。建筑虽然在城市里,也在自然中、在生态里。