能源是社会生活的基础,在能源对外依存度高而能源消耗日趋增长的上海,节能由此更受到高度重视。
下面的调查数据引起了上海有关部门的关注:
上海建筑耗能正以每年1%的速度增长,占全市总能耗的比例已从1995年的11.2%上升到20%左右,建筑能耗及电耗年均增速比全市能耗增速高出8个百分点。新建建筑符合50%节能标准的仅占10%。
能源是社会生活的基础,在能源对外依存度高而能源消耗日趋增长的上海,节能由此更受到高度重视。据初步估算,采用生态建筑技术,上海每年可节约废弃物处置费1亿元以上,减少水泥用量300万吨,降低材料成本6亿元,建筑节能潜力可达74.78万吨标准煤/年,相当于减少二氧化碳199万吨,二氧化硫0.46万吨,烟尘0.19万吨。于是,近年来,上海市一手抓长远,瞄准世界先进水平提出重大节能举措;一手抓当前,把节能落到实处,积小胜为大胜,探索出一系列抓住细节节能的有效途径。
国内首幢生态建筑示范楼
2004年秋天,国内首幢生态建筑办公示范楼在莘庄工业园区拔地而起。这幢被建设部授予全国绿色建筑创新奖一等奖的示范楼的成功问世,初步勾勒出了未来上海节能建筑的蓝图。
走进1940平方米的示范楼,它处处体现着以人为本的生活理念。从外观上看,整幢大楼南低北高,中庭屋顶上盖着块巨大的透明玻璃天窗。冬天,灿烂的阳光从天窗射入,照耀着北面办公室,身在其中的办公族感受到的不仅是暖意,还有拥抱阳光的快乐。更神奇的是,通过玻璃天窗开启角度的随意调整,只要天气晴好,白天几乎用不着开灯。深入其内,节能的心思细致入微。首先是墙面。在加厚的内外墙之间是一道5至8厘米厚的空气层,里面装有保温防水的反光材料,光是这样一层复合墙体就可节能25%。其次是屋顶。炎炎夏季,大楼有顶“双层帽”:第一层是太阳能储热板,它将利用太阳能为大楼供冷;第二层是敷在屋顶的高密度泡沫板,它犹如一顶保温帽,能有效阻挡紫外线的入侵,使室内自然温度降低2.3℃。而每降低1℃,空调将减少能耗10%。再次是窗户。低辐射玻璃可有效阻断红外光;经过特殊处理后,窗玻璃还能顺从人意,把阳光折射到室内需要的角度;此外,窗外还将悬挂自动遮阳的电子百叶窗,不仅开合随意,其遮板上的细孔能让微风和光线畅通无阻。
“零能耗建筑”向自然要能
一幢面积上千平方米的3层办公楼,在保证照明、空调、办公设备正常使用下,却不耗用一吨煤、一度电。上海首幢“零能耗建筑”又在日前问世(图1、2)。
坐落在上海太阳能科技有限公司厂区里的这幢“零能耗建筑”与普通建筑不同,大楼所有的外立面既无钢筋也无水泥,而是由一块块太阳能光伏电磁板组成的“太阳能墙面”。抬头看,屋顶是半透明的太阳能天花板。站在大楼里,光线充足却感觉不到室外36摄氏度高温的灼热,原来大楼承受的大部分太阳热能都被太阳能电磁板吸收了。无论太阳“走”到哪儿,东西南北四个面总有一处能够“吃饱”阳光,吸收到的太阳能被光伏电磁板转化成电能。这样一幢“全副武装”的大楼,相当于40千瓦的发电装机容量,也就是太阳每照射一小时,大楼就“自发电”40千瓦时,基本上能满足大楼除空调之外的办公用电需求。空调耗能怎么办?更绝,向地底下要。地表10米以下是20多摄氏度的恒温,大楼安装一个地源热泵,通过插入地底的管道将地热转化成可供空调使用的热能,冬天制热,夏天制冷。就这样,通过向太阳要电,向地热要能,大楼不消耗一吨煤一升油或一立方气,就可靠再生能源自给自足,实现了能耗的良性循环。
百年洋房节能动“手术”
前不久,上海为西区一幢欧式风格的老洋房动了节能“手术”,外观依旧韵味十足,室内却是无比清凉。用不着伤筋动骨,却能减少能耗50%,而且“终身”冬暖夏凉。
在“主刀医生”主持下,“手术”并不复杂。第一步,敲去外墙表面凹凸不平的鹅卵石,将一块块泡沫状的EPS膨胀聚苯板嵌入黏土砖内侧,再在砖面刷上一层复合硅酸盐保温砂浆,最后将鹅卵石“完璧归赵”。如此一来,墙体不仅加厚了5厘米,墙肚里还穿上了件“保暖内衣”,有效阻隔了冷热空气的交换。紧接着,木框结构的老式窗户也被请“下岗”,换上内嵌绝缘材料的断热铝合金窗框和low-E低辐射玻璃,把大量太阳辐射热阻隔在窗外。最后,在屋顶瓦片下铺上一层隔热膜——夏天,它为整幢房屋撑起一把“遮阳伞”;冬季,它又成了一顶温暖的“绒线帽”。
据介绍,“手术”方案全部在计算机完成。先将待改造建筑的各项建筑参数输入软件,一幢由数字搭建的“虚拟大楼”便矗立在电脑屏上。接着,“主刀医生”将根据申城10年来的气候资料和建筑物的朝向、位置,给“虚拟大楼”配上温度、风向、太阳入射角度等气候参数,最后输入期望达到的节能效果,经过一系列复杂的热工计算,“手术”方案出炉了。
“浦江智谷”集五大节能为一体
上海首个集五大节能技术为一体的办公楼群2005年10月在闵行区浦江镇开工。与传统建筑相比,这种节能健康型办公楼群可以节省能耗65%左右。
这个名为“浦江智谷”的生态工业服务园区位于上海浦江高科技园内,占地1100亩,首期开发面积约300亩。这里的办公楼将把当今国际上成熟实用的外保温墙体、外遮阳窗、100%新风、楼板埋管和地源热泵等五大节能技术来个大集成。其中,楼板埋管系统是指在楼板内铺设直径为16毫米-20毫米、间距为200毫米-300毫米的水管,水管内冬天注入26℃的热水,夏季注入2℃-18℃的冷水,通过辐射使室内温度控制在冬季不低于20℃、夏季不高于26℃的人体舒适范围。地源热泵系统的工作原理就像土壤热交换器,供热时从土壤中抽取热量,供冷时向土壤释放热量。
据说,今年9月底就能竣工的这个办公楼群将成为今年11月“上海-汉堡生态建筑展”的观摩样板楼。
据不完全统计,近两年,上海节能住宅试点工程面积已达400多万平方米,节能也从新建住宅向既有建筑和公共建筑渗透。城市建设要走“节约”路线,推行建筑节能无疑是一出重头戏。申城的节能建筑无疑为我们提供了样板,而这些“概念化”家园的现在,将是未来人们生活的翻版。