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如何给城市降温呢?东莞会呼吸的绿色建筑有“妙招”
发布者:东莞市土木建筑学会   发布于:2014/9/24   浏览次数:2540

什么样的建筑正在改变东莞?高度是一个标杆,绿色更是一个标杆。


当东莞的城市天际线,正在被一栋栋高楼刷新之际,越来越多的建筑不仅披上了"绿色”的外衣,还拥有一颗“绿色”的心。


生态园大楼、台商大厦、万科大厦、圣融生态幼儿园……这些近年来获得了绿色建筑认证的新建大楼,已经在实际应用中,获得了很好的节能效果,年省电费和节能减排都以百万来计算。


  设计优良的通风系统,完全不用空调也很凉快,在全球热岛效应普遍的背景下,绿色建筑为城市降温的意义更显重要。东莞的这些绿色建筑,又是如何给城市降温的呢?



  起源:最古老的绿色建筑——— 天井


绿色建筑可不是现代的新鲜产物。早在中国古代,绿色建筑的智慧就已经体现在一样最常见的传统建筑中,那就是——— 天井。


从古至今中国建筑都是非常敬天的。看中国传统民居,无论是大都市还是小山村,都会考虑一年四季如何做到冬暖夏凉、采光通风好。天井在其中起到重要的作用。


“天井”的原理,被越来越多地应用到东莞建筑中。即便是一些地标高楼,虽然不能直接开一个天井,也应用了天井的对流原理,让高楼更通风舒适。


比如东莞目前的第一高楼台商大厦。拥有68层楼289米高的台商大厦,建筑面积超过28万平方米,开一个天井固然不现实,所以应用对流原理,引风通过每个楼层的环形通道,经核心筒内空腔,循环至每个楼层,并将建筑物内的废气排至室外。


由何镜堂院士主持设计的东莞生态园办公楼,也采用了“天井”采风的方式,运用冷热空气的对流作用,调节室内的温度。东莞生态园管委会介绍,估算办公楼照明系统与空调系统年节电约47.5万度,节能率达62.62%;年中水用量约1.6万吨,中水的非传统水源利用率为62.5%。



  作用:不开空调也凉快


“有些建筑外表看起来很炫,实际上不大实用媚芎囊埠芨撸城市的热岛效应和城市病就是这样来的。”在去年东莞市科学技术协会、东莞市住房和城乡建设局以及东莞市人力资源局联合主办的“被动式节能建筑国际研讨会”上,一位建筑专家这样说。


一些民用建筑已经开始向“建筑降温”这个方向努力,走在了“不开空调”的路上了。比如南城西平的圣融生态幼儿园就是个实例。这栋3层楼的建筑内外爬满绿色植物,不用空调也会呼吸的教室,诀窍在于地下的水井管道、对流通风的气窗、植被隔热以及雾化水致凉。用于给建筑降温的雾化水,来自于大自然的雨水回收;屋顶菜地的肥料,则来自小朋友的尿液回收。


这个生态幼儿园令德国被动式建筑大师Ludw ingR ongen(隆恩)也倍感惊讶。对被动式建筑深有研究的隆恩教授说:“我对这碛锥园的印象很深刻,也很惊讶。它很好地展示了什么是被动式建筑。它采取了原始的方法,比如用水降温。”


除了天井和会呼吸的楼道以外,还能有怎样的通风方式呢?走进万科建筑研究中心的零碳中心,室外的炎热一下子被隔绝了,大堂里能够感受到清凉。解说员特意提醒笔者留意屋顶上面硕大的红色管道,这就是被动式导风系统:“它根据热压通风原理实现建筑被动式通风,导风效果足以取代空调,所以零碳中心不依赖空调。”


这两个红色管道直径有成人一臂的长度,红色导气管分别放置于建筑的南北立面上,这些通风管是风压通风的关键设施:当空气流动形成建筑物迎风面正压区,侧面及背风面负压区,两个区的压力差形成通风效应,民间所谓的“穿堂风”是此类型的典型例证。



途径:如何实现给城市降温


如何通过改造建筑给东莞这座城市降温?首先要知道建筑能耗里,占比最大的是什么。东莞市墙材革新与<筑节能办公室主任张桂标告诉笔者,近年来对东莞市建筑能耗统计发现,目前东莞建筑包括公共建筑中,最大的能耗还是夏天的空调。


“让东莞的空调能耗降下来首先要对建筑物本身‘降温’,比如建筑中使用隔热性能好的材料。其次提高对中央空调系统的管理效率。现在全市建筑的空调系统管理还停留在一般的开关管理上,没有根据温度和舒适度进行控制。”张桂标说。


隆恩教授认为,绿色建筑并不是什么高科技,谁都可以去建造。第一次来东莞的隆恩教授,对东莞如何通过绿色建筑给城市降温,也有自己的看法和建议。


  他认为,在一个城市建设新区的时候,规划很重要。“首先要多一些水体,利用水来降温;其次多利用自然中的遮阳装置,比如树木。在热带地区建房子安装窗户时,还要考虑阳光照射的方向。不建议窗户开得很大,但可以把窗户设在天井里面,这样就晒不着了,天井可以降温。”


  他还建议,建设绿色建筑时还可以多建设点地下室,上面建有一层,下面可以设计两层地下室,这样也有利于降温。然后建筑的表面使用一些浅色材料反射光线而不是吸收光。还有,可以利用烟囱抽风的效果,烟囱抽风时可以把表面的水汽带上去,这样就会比较凉快。



  成本:绿色建筑不是“奢侈品”


  不少企业以为绿色建筑是“奢侈品”,担心“太贵”而对绿色建筑望而却步,成为绿色建筑推广艰难的一大原因。隆恩教授则认为,在中国推广被动式建筑资金是不缺的,最重要是加强人们的绿色生态环保的理念。“在德国,很多人建造被动式建筑是为了培养节能环保的理念并传达给孩子。”


  那么,在东莞建一栋绿色建筑,到底需要多花多少钱?多投入的这笔钱,多久能通过绿色建筑的节能回本呢?今年7月,东莞市住建局发布了《东莞市绿色建筑增量成本分析报告》,解读绿色建筑增量成本。


笔者整理数据发现,东莞ㄉ建筑的增量成本比全国平均成本略低,一星B级绿色居住建筑每平米只要多投入4.98~11.37元,居住建筑就能轻松变“绿”。这些多投入的成本,一般3至7年内能回本。


居住建筑平均每平米只需要多投入7.3元,就可以达到绿色建筑中等级最低的一星B级。以一栋5000平米建筑面积的楼为例,总共需要多投入3.75万元。


绿色建筑怎么回本?张桂标解释,这主要体现在用水用电等能源上,通过节省这些能源来回收成本。比如台商大厦,通过新风系统的通风减少开空调的时间,以及采用动态并蓄冷技术,一年光电费就能节省600多万元。采用节能灯后,每年能比使用普通照明灯具省下319万千瓦时的用电量。使用声控和中央控制的智能照明系统,不仅可以全面地控制照明开关,还可省下人员巡查费用。


这样一算,绿色建筑不仅不是昂贵的奢侈品,长远来看,还是能带来经济效益和社会效益的省钱节能工具。


算笔账:绿色建筑一年能省多少电费



东莞生态园办公楼


  东莞生态园办公楼也采用了“天井”采风的方式,运用冷热空气的对流作用,调节内的温度。东莞生态园管委会介绍,估算办公楼照明系统与空调系统年节电约47 .5万度,节能率达62.62%;年中水用量约1.6万吨,中水的非传统水源利用率为62.5%。


东莞台商大厦


  台商大厦通体使用的中空LOW- E玻璃,里面注入惰性气体,能阻隔6成以上热量进入室内,并降低35个分贝的噪音。这座绿色建筑造价12亿元,中央空调系统采用动态冰蓄冷技术估算每年能够节约600万元电费。


深圳建科大楼


  由于综合应用了低成本、高效率、本土化的绿色建筑技术,深圳建科大楼的综合造价仅为4300元/平方米,用深圳地区普通高d办公楼的造价水平,实现了三星级的绿色建筑。与深圳地区同类型的办公大楼相比,建科大楼的空调能耗降低约63%,照明能耗降低约71%,常规电能消耗降低约66%,总能耗降低约63%。照此计算,建科大楼一年可节电约109.44万度。由于在楼顶装有太阳能光伏发电系统,其运行首年的发电d为7.56万度,占大楼全年用电量的7%。仅电费一项,建科大楼一年可节约117万元左右。环境效益也非常可观。建科大楼一年可节电109.44万度,即可间接减排二氧化碳1091.12吨;光伏发电一年7.56万度,间 接 减 排 二 氧 化 碳75.37吨;非传统水利用率达52%,每年减少污水排放5180吨,远超国家《绿色建筑评价标准》中40%的最高标准。