国外的“节能生态经济”建筑

编译/Maggic

笔者在考察欧洲建筑时,在英国欧洲智能建筑集团（EIBG）带领下,参观了位于Watford的一栋智能型的办公楼和住宅.

办公楼主要用于办公和会议,其建筑面积仅2050平方米,其中1350平方米作为高档的大开间办公室及一些小型的办公室,近800平方米的会议及学术研讨用房,会议室能容纳100人.对于这种小规模的办公建筑,从其建设的初始阶段,就立足于要建成一个全新的、低能耗的、可作21世纪办公建筑的示范工程.楼内的能耗,比起目前具备舒适、健康和可控制工作环境的最好办公楼还要节能30％,并且作为展示在建筑中采用废弃建材和再生材料的窗口.

住宅从住宅的布局、造型到可持续发展的生态绿色技术,智能化系统,均能很好地融汇在一起,把智能型家居的概念引入到21世纪.该智能化住宅建筑面积约200平方米,共有三层.其中一层为半地下形式,其北边由土堆砌起来,南边为从一层直到屋顶的玻璃,一层主要是卧室和卫生间；二层为入口、起居室、厨房等；三层为书房和设备间.

我国的一些建筑,从设计上看,其耗能就高,试想这样的建筑,再怎么采取节能措施,也不可能达到经济的目标.

笔者参观的办公楼尽量利用自然通风及热砌块结合起,以减少机械通风的电力损耗.利用新奇的、明露的混凝土吊顶板,使建筑能够灵活分隔,而又不阻止自然通风的路径.该建筑设计最大利用自然光,并具备太阳能控制可动的建筑南侧外部百叶,并利用百叶来控制眩光,避免在英国冬天办公室常出现的百叶放下,电灯开启的现象.利用明露的吊顶板,可尽量少用空调,该吊顶板在白天吸热,夜间放热,如果需要,可以在板楼中敷设水管,利用地下水进行制冷,这种冷却方式,能够使夏季室内温度降低2℃.

采用高效的智能照明系统,自动补偿白天工作时的光线,并且每个照明灯具均能独立控制,从而避免大面积灯光开启造成的能源浪费.该建筑中所有的系统,均由楼宇管理系统操作和管理,使用者可根据自己所处的环境来控制照明、百叶,需要时他们也可以手动开启一半的窗户.

该建筑在其南面设置了47平方米的太阳能电池板,它由太阳光产生直流,再转换成交流电而用于建筑中.该建筑设计所做出的每一项努力,均是为了提高能源和利用效率,使环境更友好.建筑中还使用了80,000块回收的粘土砖,还有木材、地毯等,也有些是利用再生材料制成,在卫生间采用低冲水量的洁具,充分节约水资源.

该住宅具备以下特点：

1.注重生态和环保

在设计之初就遵循生态和环保的原则,尽量采用自然和再生材料,注重绿化.在参观中,我们看到建筑内、外墙采用木材,墙体的保温材料采用再生木材,室内客厅的木地板,是利用拆除旧建筑中的木地板,其它建筑材料尽量少用水泥,而是采用钢、铝材及玻璃等.即使要用到水泥的地方,也不在现场制作,而是利用预制的方式.建筑外墙采用的木材,外表未刷油漆,以减少对环境的污染及对人体健康造成损害.在建筑的北屋面上种植了绿色植物,充分体现了建筑与自然的和谐.厨房电冰箱采用无氟型冰箱.

2.注重节能

在能源的利用中,首先考虑的是利用自然能源,如北边的土坡,将一层北边置于土层下,使之保持自然的冬暖夏凉,可最大限度地节约能源,在南边从地面到屋顶的玻璃暖房,其玻璃下边有电动窗帘,可用于控制不同季节、气候时房屋对日照和热量的需求.玻璃暖房下边和顶部的电动百叶,在夏季可开启形成烟囱效应,使空气对流,将室内的热空气带走,起到自然冷却的作用.在南边屋顶上设置太阳能,充分利用大自然的阳光获取热,在冬季,通过两个地下50米深的热泵提供住宅的供暖,经热交换从11℃到50℃,在冬季最冷季节,地下热能不够时（一般能解决3/4的热能）,才使用电能.在每个房间均有单独的温度控制器.在节水方面,整体预制的卫生间内的用水设施,均采用节水型产品.例如淋浴喷头采用节水型的喷头,卫生洁具的冲洗利用双水量的按钮.并且采取了中水和雨水回收措施,将淋浴和洗手用水,经专门管道收集起来进行处理后,再用于冲洗卫生洁具.将从屋顶流下的雨水回收到花园地下的一个蓄水池中,采用加压水泵将雨水引到地面和楼上,用于洗车和植物浇灌.照明采用低压卤素灯和紧凑型荧光灯,达到高效和节能.

3.智能化系统

智能化系统在该住宅中是其重点之一,一方面其自动控制系统将住宅的热泵、中水处理和雨水回收以及窗帘、百叶等进行自动控制,使之满足住宅中舒适性的要求.另外,在控制方面,还对室内种植的植物进行自动浇灌,在放有花盆的地方,均有水管及自动喷头,利用土壤湿度传感器测量植物是否缺水,当显示缺水时,则可自动进行浇灌.

住宅的控制系统是采用分级式提供集成控制,控制整栋住宅的供暖、照明、热水、安防、门禁、通风和窗帘的自动遮阳.所有的系统还均能独立控制.安防模式还可根据住宅的模式的变化而自动变换控制模式,例如该系统可以根据房间内是否有人,是否在睡觉等而自动改变安防模式.这种模式的变化是根据时间、内外温度和内部光线等情况进行.在该住宅内还设置了三组摄像机,分别对室内外花园、大门和二层暖房的平台进行监视,监视的图像可以通过电视机或计算机进行观察.

该住宅在智能化方面的另一显著特点,每个房间安装了音响、电视、和数据接口,采用综合布线系统,将他们综合在一起.由于该建筑为一个独立建筑,实际上在其中建成了一个局域网.综合怎么写作数字网（ISDN）为该住宅提供了2条数字通道和10个,可分为工作和私人,ISDN同时具备INTERNET功能,住宅内的计算机能够联到网络上,可以数据资源共享.通过互联网,还可与住宅的管理系统相互通信.

在与欧洲智能建筑集团EIBG执行主席Alankell交谈中,他谈到智能建筑的设计、建造与管理的关系,认为设计、建造一座智能建筑,比管理好智能建筑要容易.管理是一项长期的工作,也是一项具有挑战性的工作.不管是办公楼还是住宅,其智能化应与绿化结合在一起,二者都有提高环保的义务,要注重生态发展,要尽量少用能源,少用水,要选用生态的、耐久的材料.在询问智能建筑与建筑师的关系时,Alankell先生深有感触地说,智能系统的工程师与建筑师在许多方面需要沟通,互相理解,虽然在某些观点上还会出现争论,但最后会达到互相理解,共同创建出好的智能建筑.这栋智能化住宅的建成,也充分体现了建筑师、结构、设备、电气以及智能化系统工程师们互相协作,共同创造的结果.

节能和生态是摆在我们面前急需解决的重大问题,发达国家提出节能,在发展中国家,更应提到更高层次来重视.如何充分利用大自然的资源,如阳光、风力、地热等.从建筑的构造上,如何体现少用能源而达到同样的目的.只有在充分挖掘了自然资源的可利用后,再来考虑额外的能源消耗.我国的一些建筑,从设计上看,其耗能就高,试想这样的建筑,再怎么采取节能措施,也不可能达到经济的目标.有人形象地将建筑与智能化系统的关系形象地比喻为皮和毛的关系.“皮之不存,毛将焉附”.从中我们深切地感到,要注重生态、环境和节能,必须是全方位的.