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美国著名的经济学家杰里米·里夫金在《第三次工业革命》中认为,“第三次工业革命”就是目前新兴的可再生能源技术和互联网等新通讯技术的出现、使用和不断融合后,将带给人类生产方式及生活方式的再次巨大改变。当前以化石燃料,以及相关技术为基础的第二次工业革命已经日薄西山,无法再支撑世界经济的发展。而第三次工业革命是摆脱经济危机的必由之路。第三次工业革命不仅能帮助我们解决能源问题,还将改变人类的生产方式。欧洲有超过1亿9000万座建筑,欧洲的目标是使大部分建筑变成可以生产能源的微型发电厂。每栋建筑都可以利用自己产生的能源进行生产,而订单和用户需求也可以及时传达给生产方,而生产方可以通过互联网来展示和销售自己的产品,这几乎省去了不必要的成本。
能源问题一直是各国关注的焦点,而建筑一直是我国的能耗大户,2013年1月,国家发展改革委和住房城乡建设部发布了《绿色建筑行动方案的通知》要求,“十二五”期间,完成新建绿色建筑10亿平方米:到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求;到2020年末,基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造。
各省市也做出了积极的努力,如山东省政府发布《关于大力推进绿色建筑行动的实施意见》,要求自明年起,金融机构可对购买绿色住宅的消费者在购房贷款利率上给予适当优惠。
哈尔滨将进行低碳社区试点推广绿色建筑等等。其实国外在绿色建筑方面进展比我国早,并已经有相关的实践案例。
(一)美国太阳能研究所
坐落在科罗拉多州的半沙漠地带的太阳能研究所是美国国家能源部的一个下属研究机构。建筑面积约为1394平方米,包括一系列办公室、研究室、实验室等,主要用来进行太阳能利用、光合作用等方面的专业研究。
该研究所采用的是退台式体型,其窗户的设计扩大了日光的入射深度,最大可以达到274m,有效地减少了不必要的人工照明的能源消耗。光敏窗户还可根据阳光的强度上升或者下降,调整室内的光照强度。建筑屋顶安装了太阳能光电板,并设置了排风口。太阳能吸热壁能充分吸收半沙漠地带的太阳热辐射,在白昼防止室内温度的升高;夜间则缓缓释放存储的热量,以保持室内的温度。实验室有部分埋入山体,以减少热传导,节约供暖或制冷的能源消耗。建筑内部树状的散气装置,成为室内醒目的装饰元素。南向的窗户封闭,但其上设有高窗供自然通风用。实验室的墙体可以自由移动,网络布线非常灵活,可根据实验室功能的变化重新布置,以减少重新调整的费用并避免材料浪费。投入使用以来,这一建筑每年能够节省大约20万美元的能耗支出。
(二)英国诺丁汉大学朱比丽分校
由英国迈克·霍普金斯建筑师事务所设计,于1999年建成的英国诺丁汉大学朱比丽分校新校园项目是在英国比较具有代表性的应用可持续发展和生态设计概念的建筑实例。霍普金斯的设计将一废旧的工业用地最终转变成了一个充满自然生机的公园式校园。
13000平方米的线性人工湖是该项目的亮点,将新建筑与郊区住宅连接起来,对于整个城市则成为一个新的“绿肺”。在这一水体的设计上,尽量避免人工化,试图营造一种人工的自然平衡:通过建筑边缘的水渠对雨水进行自然的回收利用,通过培养水生动植物去带动水体的生态循环,从而减少人工保养费用等。
为了避免日照直射形成室内眩光,主要教学建筑的外立面窗口上部被安装了水平的木百叶,而且每片百叶的上部被漆成白色以增强光线的反射。这些外百叶与窗内百叶共同起到光栅的作用,将光线充分、均匀的导入室内深处。此外,在朝向西南夏季主日照面的窗口上被装置了可拆卸的临时性遮阳帆布,用以防止夏季时因过多获得直接日照所产生的室内过热,从而避免不必要的制冷能耗。
校园的主要教学建筑的内部安置了被动式红外线移动探测器和日照传感器,并由智能照明中央系统统一控制:当教室有人使用时就会自动判断是否使用人工照明,代替了人工开关:如果室内有足够的自然光线,人工照明就会自动关闭。
朱比丽校园设计所采用的通风策略可以称作热回收低压机械式自然通风,它是一种混合系统,即在充分利用自然通风的基础上辅以有效的机械通风装置。
在保温隔热的处理上,使用了暴露的强化混凝土柱和梁腹,以充分利用其良好的蓄热性;同时在建筑屋顶处使用了人工覆土,以减小屋顶的热损失。另外,建筑的外墙被覆以红杉木板条,除了具有良好的蓄热性外,在中庭内部还起到吸声作用。
基于校园使用后的监测,建筑的能耗被估算为85千瓦时每平方米每年,这一数字低于英国建筑能耗指标ECON19的自然通风办公建筑的良好标准:112千瓦时每平方米每年。并且校方认为,与主校园相比这一新校园达到了60%的节能效果。
(三)英国的BRE环境大楼
英国BRE环境大楼为21世纪的办公建筑提供了一个绿色建筑样板。该大楼为三层框架结构,设计新颖,环境健康舒适,不仅提供了低能耗舒适健康的办公场所,而且用作评定各种新颖绿色建筑技术的大规模实验设施。它的每年能耗和CO2排放性能指标定为燃气47kWh/m2、用电36kWh/m2、CO2排放量34kg/m2。
该大楼最大限度利用日光,南面采用活动式外百页窗,减少阳光直接射入,既控制眩光又让日光进入,并可呈现外视景观。采用自然通风,尽量减少使用风机。采用新颖的空腔楼板使建筑物空间布局灵活,又不会阻挡天然通风的通路。顶层屋面板外露,避免使用空调。白天屋面板吸热,夜晚通风冷却。埋置在地板下的管道利用地下水进一步帮助冷却。安装综合有效的智能照明系统,可自动补偿到日光水准,各灯分开控制。建筑物各系统运作均采用计算机最新集成技术自动控制。用户可对灯、百页窗、窗和加热系统的自控装置进行摇控,从而对局部环境拥有较高程度的控制。环境建筑配备47m2建筑用太阳能薄膜非晶硅电池,为建筑物提供无污染电力。
此外,该建筑还使用了8万块再生砖,再生红木拼花地板。90%的现浇混凝土使用再循环利用骨料,水泥拌合料中使用磨细粒状高炉矿渣,取自可持续发展资源的木材,使用了低水量冲洗的便器以及对环境无害的涂料和清漆等等。
能源问题一直是各国关注的焦点,而建筑一直是我国的能耗大户,2013年1月,国家发展改革委和住房城乡建设部发布了《绿色建筑行动方案的通知》要求,“十二五”期间,完成新建绿色建筑10亿平方米:到2015年末,20%的城镇新建建筑达到绿色建筑标准要求;到2020年末,基本完成北方采暖地区有改造价值的城镇居住建筑节能改造。
各省市也做出了积极的努力,如山东省政府发布《关于大力推进绿色建筑行动的实施意见》,要求自明年起,金融机构可对购买绿色住宅的消费者在购房贷款利率上给予适当优惠。
哈尔滨将进行低碳社区试点推广绿色建筑等等。其实国外在绿色建筑方面进展比我国早,并已经有相关的实践案例。
(一)美国太阳能研究所
坐落在科罗拉多州的半沙漠地带的太阳能研究所是美国国家能源部的一个下属研究机构。建筑面积约为1394平方米,包括一系列办公室、研究室、实验室等,主要用来进行太阳能利用、光合作用等方面的专业研究。
该研究所采用的是退台式体型,其窗户的设计扩大了日光的入射深度,最大可以达到274m,有效地减少了不必要的人工照明的能源消耗。光敏窗户还可根据阳光的强度上升或者下降,调整室内的光照强度。建筑屋顶安装了太阳能光电板,并设置了排风口。太阳能吸热壁能充分吸收半沙漠地带的太阳热辐射,在白昼防止室内温度的升高;夜间则缓缓释放存储的热量,以保持室内的温度。实验室有部分埋入山体,以减少热传导,节约供暖或制冷的能源消耗。建筑内部树状的散气装置,成为室内醒目的装饰元素。南向的窗户封闭,但其上设有高窗供自然通风用。实验室的墙体可以自由移动,网络布线非常灵活,可根据实验室功能的变化重新布置,以减少重新调整的费用并避免材料浪费。投入使用以来,这一建筑每年能够节省大约20万美元的能耗支出。
(二)英国诺丁汉大学朱比丽分校
由英国迈克·霍普金斯建筑师事务所设计,于1999年建成的英国诺丁汉大学朱比丽分校新校园项目是在英国比较具有代表性的应用可持续发展和生态设计概念的建筑实例。霍普金斯的设计将一废旧的工业用地最终转变成了一个充满自然生机的公园式校园。
13000平方米的线性人工湖是该项目的亮点,将新建筑与郊区住宅连接起来,对于整个城市则成为一个新的“绿肺”。在这一水体的设计上,尽量避免人工化,试图营造一种人工的自然平衡:通过建筑边缘的水渠对雨水进行自然的回收利用,通过培养水生动植物去带动水体的生态循环,从而减少人工保养费用等。
为了避免日照直射形成室内眩光,主要教学建筑的外立面窗口上部被安装了水平的木百叶,而且每片百叶的上部被漆成白色以增强光线的反射。这些外百叶与窗内百叶共同起到光栅的作用,将光线充分、均匀的导入室内深处。此外,在朝向西南夏季主日照面的窗口上被装置了可拆卸的临时性遮阳帆布,用以防止夏季时因过多获得直接日照所产生的室内过热,从而避免不必要的制冷能耗。
校园的主要教学建筑的内部安置了被动式红外线移动探测器和日照传感器,并由智能照明中央系统统一控制:当教室有人使用时就会自动判断是否使用人工照明,代替了人工开关:如果室内有足够的自然光线,人工照明就会自动关闭。
朱比丽校园设计所采用的通风策略可以称作热回收低压机械式自然通风,它是一种混合系统,即在充分利用自然通风的基础上辅以有效的机械通风装置。
在保温隔热的处理上,使用了暴露的强化混凝土柱和梁腹,以充分利用其良好的蓄热性;同时在建筑屋顶处使用了人工覆土,以减小屋顶的热损失。另外,建筑的外墙被覆以红杉木板条,除了具有良好的蓄热性外,在中庭内部还起到吸声作用。
基于校园使用后的监测,建筑的能耗被估算为85千瓦时每平方米每年,这一数字低于英国建筑能耗指标ECON19的自然通风办公建筑的良好标准:112千瓦时每平方米每年。并且校方认为,与主校园相比这一新校园达到了60%的节能效果。
(三)英国的BRE环境大楼
英国BRE环境大楼为21世纪的办公建筑提供了一个绿色建筑样板。该大楼为三层框架结构,设计新颖,环境健康舒适,不仅提供了低能耗舒适健康的办公场所,而且用作评定各种新颖绿色建筑技术的大规模实验设施。它的每年能耗和CO2排放性能指标定为燃气47kWh/m2、用电36kWh/m2、CO2排放量34kg/m2。
该大楼最大限度利用日光,南面采用活动式外百页窗,减少阳光直接射入,既控制眩光又让日光进入,并可呈现外视景观。采用自然通风,尽量减少使用风机。采用新颖的空腔楼板使建筑物空间布局灵活,又不会阻挡天然通风的通路。顶层屋面板外露,避免使用空调。白天屋面板吸热,夜晚通风冷却。埋置在地板下的管道利用地下水进一步帮助冷却。安装综合有效的智能照明系统,可自动补偿到日光水准,各灯分开控制。建筑物各系统运作均采用计算机最新集成技术自动控制。用户可对灯、百页窗、窗和加热系统的自控装置进行摇控,从而对局部环境拥有较高程度的控制。环境建筑配备47m2建筑用太阳能薄膜非晶硅电池,为建筑物提供无污染电力。
此外,该建筑还使用了8万块再生砖,再生红木拼花地板。90%的现浇混凝土使用再循环利用骨料,水泥拌合料中使用磨细粒状高炉矿渣,取自可持续发展资源的木材,使用了低水量冲洗的便器以及对环境无害的涂料和清漆等等。