中国首座零碳排放节能大楼探秘

发布时间: 2024-04-27 作者: 节能型材

  “这是我梦中的房子,充满着神奇的能量,从不同角度欣赏,会变换出不同造型。”今年9 月,这幢大楼的设计者、意大利知名环保建筑设计师马里奥?库西内拉第一次站到自己设计的作品前不禁感叹。

  两年前,马里奥接到设计“零碳排放”大楼的案子。为了确认和保证整幢大楼在春秋冬季获得最大日照,而夏天则完全处于阴影中,马里奥用电脑模拟出多个不规则的三维建筑。当他反复斟酌该选哪一个时,电视里正在播放中国扇子舞和灯笼舞的表演。

  虽然分不清这究竟是中国舞蹈还是一种运动,但这让马里奥有了灵感:把两项中国传统民间工艺——折扇和灯笼运用到设计中。经过对长方体的数次变形和扭转,一只“扭曲的灯笼”诞生了,而每一面不规则的玻璃幕墙又好似一把把展开的折扇。

  2007 年1 月,这幢大楼的施工图纸主设计师、宁波设计院副总建筑师郭晓辉拿到了马里奥的设计初稿。“造了几十年的房子,头一次像看‘天书’一样看一张设计初稿。”原本一个1500平方米的建筑在郭晓辉看来只能算“小菜一碟”,但这回,他却生平第一次无头绪。“看到图纸不由心一沉,这座三维建筑极不规则,南墙是歪的,东墙也斜得厉害。说实话,当时真不想接下这活儿。”

  刚开始,郭晓辉总担心这座建筑的安全性。郭晓辉在以往的设计中,偶尔会碰到一个角落或一堵墙的设计是不规则的,但他从来没画过整座大楼完全不规则的深化施工图纸。不仅如此,大楼的外部幕墙和内墙还需保留20 公分空隙,而外部幕墙还全部用的是玻璃。这个“金钟罩”似的外形设计难倒了郭晓辉。

  设计初期,郭晓辉还试图拨打越洋电话请求马里奥更改设计,但马里奥却十分坚持。马里奥对他解释“扭曲灯笼”的隐喻,“马里奥告诉我,建筑物体形状的不规则与‘可更新能源研究的多重可能性’理念相照应,所以不能更改。”

  对绿色建筑开始有些懵懂概念的郭晓辉最终决定试一试,他先购入一套价值10 多万元的软件测算建筑物空间定点,经过无数次的越洋沟通。终于在2007 年3 月完成了施工设计图。

  “通常来说,1500 平方米建筑的施工期为7 个月左右,而这座大楼却整整造了1 年零7 个月。”宁波诺丁汉大学校长助理沈伟其感慨说,“学校原本打算在2007 年10 月将大楼建筑完成,同年9 月便把乔大宽教授请来准备授课。没想到,这座节能楼就如同一个难产的孩子,工期延长了快1 年。”

  一位参与施工的工程师和记者说,“这是我造过的几百栋房子中最难造的一栋。”由于建筑物表面不规则,他每天必须在不规则的脚手架上爬上爬下。而比这更难的考验是来自心理的压力,没有人知道这座大楼建造起来后,那些高科技环保设备究竟能不能正常运作?施工期间,这位工程师曾赶赴北京、上海等许多城市,考察节能建筑,却屡屡失望而归。今年年初,这位工程师听闻北京清华大学也有一栋类似的节能大楼,同样出自马里奥之手,于是前去“取经”。“让我失望的是,那幢大楼里的许多节能设备都成了摆设,空调、电灯还是在用,参考价值不大,一切还得自己摸索。”他和记者说,为了确认和保证中国首座零碳排放大楼内的设施安装准确无误,“我感觉自己不像在造房子,而是在造飞机,不得有半点差错。”

  据校方测算, 未来25 年,该大楼可节约448.9 吨煤和减少1081.8 吨碳排放。1081.8 吨碳排放量,究竟有多大?联合国环境规划署公布的多个方面数据显示,如果某人将在跑步机上跑步45 分钟的锻炼改为到附近公园慢跑,那么他每次可减少近1000 克二氧化碳排放量;而使用传统牙刷替代电动牙刷,每人每次可减少48 克二氧化碳排放量。

  自从清华大学节能楼建成后,国内各建筑设计企业和各大高校对于节能楼的兴趣便与日俱增。宁波这幢“中国首座零碳排放大楼”再一次让人们聚焦“节能楼”。沈伟其和记者说,自从大楼开放两个月来(参观需事先预约),已吸引超过30 多支专家团队前往考察,不少专业技术人员表示,希望“拷贝”零碳排放楼的节能技术。筹划建节能楼长达2 年之久的上海同济大学建筑学院也在不久前邀请乔大宽前去讲课。

  这几年,“零碳排放”、“碳中和”都是国际建筑业最热的字眼。2000 年,全球共有573 项建筑工程申请LEED 认证(美国绿色建筑委员会颁布的能源与环境建筑认证)。到了2008 年,这一数据则飙升至16000 项。英国绿色委员会发布报告称,将在2020 年让所有非住宅建筑物实现“零碳排放”目标;而美国、加拿大、日本等也陆续推出降低贷款利率、减税等政策鼓励房产开发商建造节能建筑。

  但随着节能建筑热潮越演越烈,业内也开始对绿色建筑提出质疑。《新闻周刊》9 月刊登了一篇名为《绿色建筑的坏消息》的文章。建筑评论家CathleenMcGuigan 用“ 绿色豪宅”(GreenMcMansion)一词点出目前绿色建筑面临的三大问题,即占地大、造价高、设计局限。此外,如果那些高科技设备在没有到使用年数的限制的时候就已经损坏或热效率下降,节能建筑就可能从“零能耗”变成“能耗大户”。

  为了实现节能的目标,节能建筑占用的空间比普通建筑要大很多。去年1月开张的拉斯韦加斯赌场酒店Palazzo占地面积高达830 万平方米,却也得到LEED 认证。对此, 乔大宽则表示,随着环保技术的革新,300 平方米的太阳光板在不久的将来可能会变成150 平方米,甚至缩小到能够安装在大楼内部,绿色建筑占地多的缺点终将消失。

  绿色建筑造价不菲。郭晓辉和记者说,“宁波的这幢零消耗节能大楼施工设计费每平方米近千元,比普通建筑贵30 倍。这还不包括付给意大利设计师马里奥的设计费用。”一位参与施工的工程师也表示,同类商业建筑每平方米造价约1500 元,而这栋大楼据他估计施工费可能高达10000元/平米以上。此外,太阳能发电板、太阳能集热器、地热水泵等的投资所需成本也非常高。当记者向校方求证这一建筑的总造价时,校长助理沈伟其三缄其口。他表示,“由于这座建筑只是诸多高科技的集成,研究它的造价意义不大。”

  谈到“ 绿色豪宅” 的设计局限,Cathleen McGuigan 在评论中写道:“虽然丑陋的绿色建筑比丑陋的非绿色建筑胜出一筹,但这仍掩饰不住它的丑陋。”这就如同很多人看到这座中国的零碳排放大楼后的感受。记者随机采访了该校一些老师和学生,他们用“新奇”、“怪异”等词形容这幢大楼,甚至有人惊呼“这是我看到的最丑陋的建筑”。乔大宽对此的解释是,由于节能建筑本身需要确保采光充足,所以必须对外形进行适度扭曲。“这就好比裘皮大衣,以前好莱坞明星穿着它们,被认为是奢华和美丽的象征。在遭到动物保护主义人士的一再批判后,裘皮大衣变得不再华丽,反倒面目可憎。绿色建筑的命运恰恰跟裘皮大衣相反。”

  中国工程院院士、清华大学建筑学院副院长江亿教授接受记者正常采访时表示,无论是清华的节能楼,还是中国首座零碳排放大楼,都只是综合科技的展示品。他认为,推广节能绝不是简单地安装一些所谓的节能设备,而是必须追求真正把实际能源消耗量减下来。他举例说,北京有些所谓的“绿色住宅”取消阳台,每家送一台烘干机,建筑外表安装一些太阳能电池,其实际用电量远高于一般住宅;有些住宅采用大量先进的技术的中央空调,实测表明每年每平米空调电耗20 度左右,而普通分体空调的住宅,电耗仅为2 度左右。

  江亿指出,中国目前城市建筑的单位面积能源消耗并不高,仅为美国的1/3 左右,清华大学校园内(除了东门附近2005 年以后建成的建筑以外)建筑的平均能耗是美国同样气候城市长青藤学校校园建筑能耗的1/5。而我国目前长江以南城市大部分普通住宅,实际能源消耗量基本接近发达国家“零碳排放”建筑。

  “ 我国城市建筑不可能依靠大量的太阳能发电、风力发电、生物质能发电来解决建筑用能,而是要靠合理的建筑规划设计、用能系统设计、正确的运行管理方法、和使用者的节能理念与节能的生活方式来实现真正的节能。”江亿说。