零碳城市

零碳城市（共7篇）

零碳城市 篇1

摘要：阐述了当前全球面临气候变化以及能源危机的困境和我国面临的国际压力,分析了城市规划学科在其中承担的责任,界定零碳城市的定义,并从中国传统城市建设手法探索节能减排的方法入手,同时分析了近代城市规划理论发展中与零碳城市联系紧密的一些相关理论,最后研究了正在建设的两个案例以详述零碳城市的建设途径。

关键词：零碳城市,城市规划,节能减排

0 引言

城市规划作为一门综合性的社会学科,综合社会、经济、生态、资源等多项要素对城市的空间布局、功能、规模、交通等方面作出部署,而这些方面都直接影响了社会能源的分配及排放,只有首先制定一个健康的城市大结构,才可使这个大结构中的节能减排小单元效益最大化,从而推进整个社会的节能减排工程。可以说,在节能减排工作中,城市规划起到了相当重要的作用。

1 研究背景

1.1 气候变化

2007年,联合国政府兼气候变化专门委员发表了第4份全球气候评估报告,表示全球气候变暖已经是“毫无争议”的事实,人为活动“很可能”是导致气候变暖的主要原因。

根据维基百科对于全球变暖的解释,全球变暖主要将产生以下几方面的影响:冰川融化,海平面上升,低海拔地区将被淹没,陆地面积缩小;局部地区短时降雨量将会突然升高,暴雨导致的水灾、山体滑坡、泥石流等灾害将会更加频繁发生,水土流失将更加严重;热带传染病将会向高纬度扩散,过去在低温下难以存活的病毒将有全年活动的可能;内陆地区沙漠化加速;部分动植物会加快繁殖,但也会加速某些物种的灭绝,生物多样性会受到威胁……

1.2 能源危机

世界经济的现代化,得益于化石能源,如石油、天然气、煤炭与核裂变能广泛的投入应用。然而,由于这一经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭,在我国十一五规划中,明确提出建设节约型社会,要在社会生产、建设、流通、消费的各个领域,在经济和社会发展的各个方面,切实保护和合理利用各种资源,提高资源利用效率。

2 何为“零碳城市”

温室气体的大量排放对全球的气候产生了极大的影响,而城市作为最大的耗能及温室气体排放的单位,城市的节能减排工作成为了全球节能减排工作至关重要的一环,基于这一认识,零碳城市的概念应运而生。

2005年3月1日,由英国文化协会发动的名曰“零碳城市”的活动,使得这一概念在世界范围内得到了推广,该活动是面对全世界城市的全球性的活动,志在唤起人们对气候变化、能源危机的关注。

笔者认为零碳城市是一种理想的城市模式,对于一般城市而言,旨在最大限度的降低化石能源的消耗,使用可循环的清洁能源,最大限度的减少温室气体的排放,在一定区域内实现“碳平衡”的城市模式,它要求城市规划在各个层面作出相应的规划部署。

3 相关文献及理论研究

3.1 相关理论

3.1.1 传统城市建设中节能思想的体现

在中国古代的城市建设中,地域性建筑往往建立在对该地区气候深刻的认识上。城市的节能多是体现在民居的节能上。

福建地区日照强烈、气候炎热、夏日多雨,在建筑群体优化布置上,为形成宜人的街道尺度和街道的走向而组织密集建造的群体优化效应:在传统村落中,街巷通常较窄,高高的院墙夹着曲折的街巷,曲径通幽。建筑密集地建造在一起,厚重的土墙不仅有隔热作用,还有可以互相遮挡, 避免了太阳直射,充分发挥了厚墙的隔热作用。

我国江浙地区,夏季炎热、潮湿、多雨,传统的江南水乡水路、街巷纵横交错履于民居之中,在炎热的夏季,流动的河水由于蒸发而吸收周围环境中的热量,带走了大量的燥热。与水路相比,街巷显得十分狭小。高高的垣墙夹着曲折的街巷,疏通了气流的道路,形成了一定风速的巷道风,在炎热的夏季带来凉爽的感觉。

3.1.2 生态城市

1984年前苏联生态学家O.Yanitsky第一次提出“生态城市”概念,1984年联合国教科文组织在MAB报告 中首次提出了生态城市规划的原则。中国学者黄光宇教授认为,生态城市是根据生态学原理综合研究城市生态系统中人与“住所”的关系,并应用科学与技术手段协调现代城市经济系统与生物的关系,保护与合理利用一切自然资源与能源,提高人类对城市生态系统的自我调节、修复、维持和发展的能力,使人、自然、环境融为一体,互惠共生。目前一致认为,“生态城市”是从全局和系统的角度,应用生态学基本原理而建立的,是人与自然和谐共处、物质循环良好,能量流动畅通的生态系统。生态城市的建设以环境容量或生态承载力为前提。

生态城市概念的提出主要是为了建立可持续发展的城市生态系统,直接涉及的内容包括:人、自然、环境、物质循环、能量流动等等,但由于缺乏明确的量化指标体系,从它诞生之日起,这一概念已被大大泛化。而零碳城市的概念主要针对节约能源,减少碳排放,从能源消耗和污染排放双向界定,追求的目标更为明确,针对的问题也更加清晰,被泛化的机会也大大降低。

3.2 案例分析——阿布扎比全球首个零碳城市——马斯达尔市

阿布扎比为阿拉伯联合国七个酋长国中的一个,马斯达尔市靠近阿布扎比国际机场,位于阿布扎比东南方约11 km的沙漠区域,面积约6.4 km2,2008年开始动工,预计2015年竣工。到时,将有5万人住在这个完全以再生能源供应的城市里。

马斯达尔市6.4 km2的范围内,将有30%的土地作为住宅用地;24%的办公用地; 13%的商业用地;6%的学校用地;19%的交通用地和8%的文化与娱乐用地。整个城市规划具有以下特色:

1)规划设计:为充分利用环境降温潜能,全城以坐东北朝西南的走向兴建,以获得最佳的采光及通风的效果,街道限制在3 m宽、70 m长,利用建筑物相互遮挡取得良好的蔽阴效果,同时维持微气候稳定并促进空气流通。建筑仿传统阿拉伯式建筑,高度控制在5层以内,城市内布置了大量的植栽与水景,并利用风塔设计将凉风引入城市内部达到降温的目的。通过上述方式使得一般建筑的照明、冷却能耗减少1/2。2)交通运输:全城禁止机动车通行,以公共运输工具作为主要交通方式;其中,长途运输以连接马斯达尔市及阿布扎比的轻轨电车为主;城市内部交通主要利用轨道或磁悬浮建立个人快速运输系统来取代,个人快速运输系统将提供2 500组车辆,以达到200 m内都有交通工具的目标,进而满足每日15万人次的运输需求;同时建设完善的步行系统,鼓励步行。3)能源供应:城市内部使用可再生能源,其中82%的能源来自太阳能(80%的建筑屋顶将改设为太阳能板),17%来自复合肥料食物废渣,这种燃料产生的温室气体只有自然降解产生的温室气体的1/10,1%利用风力。4)水资源利用:通过不同途径的规划设计,降低对饮用水的需求,预计自来水需求量仅为同等规模城市的2/5,大量建设雨水回收设施、中水系统及污水的回收再利用。5)减少废物排放:建筑材料及日后居民生活用品都使用可再生的环保材质,短期内通过回收再利用机制,减少98%废弃物的产生,预计2020年达成零废物,零掩埋的目标。

4 结语

吴良镛先生提出的广义建筑学理论,开启了中国的城市规划学科走向系统化、综合化的道路。全球变暖的加剧、能源危机的升级,使我们不得不面临一系列的问题,进而要回答诸如节能规划如何进行、减排规划如何操作等问题。零碳城市规划的目的都直击这些问题,现在已经有不少规划学者开始研究这类问题,但零碳城市仍然作为一个大家较为陌生单词,未在大范围内得到推广和响应,本文旨在抛砖引玉,激起更多规划工作者对零碳城市规划的认识和研究,共同应对“节能减排”这一时代性问题。

“海派”零碳屋 篇2

伦敦郊外贝丁顿镇上的乡绅们之前决计想象不出把他们生活的英国小镇搬到上海去会是一幅怎样的图景。然而,这确实将发生在2010年的上海世博会上。

或许离世博园仅一江之隔的外滩正是车水马龙,空调和汽车把城市搞得云蒸雾绕,而在世博园的“伦敦零碳馆”里,你却能一扫城市所带来的闷热和潮湿。这是被植物覆盖的两栋小楼,五彩风帽在楼顶随风摇摆,楼内6套样板房虽然风格迥异,但都指向一个目标:尝试“零碳生存”。

结合了上海本地温和湿润的亚热带季风气候,并采用本土化的产品来加以实现,“伦敦零碳馆”是中国第一座“零碳”展示性建筑,它参考了泰晤士河畔的英国贝丁顿零耗能发展社区(BedZED)的设计,并将它再现于黄浦江畔。

贝丁顿—生活本身就是环保

当一群日本人聚在保罗•米勒家门外拍摄他的时候,他并没有做什么惊天动地的事情,只不过是在晾衣服。“我希望这不是为一档黄金时间播出的节目拍摄的”,这位社会学家喃喃自语道。对于媒体的采访,他已经习以为常了。上个星期,他的家登上了当地报纸的头版,电视台的拍摄小组也到他家里进行了采访。但是他既不是名人,也不是房主,只不过是贝丁顿的一名普通居住者。

这里距离伦敦市中心仅20分钟车程,居住的倒也并不是极端的环保斗士。他们之中有教师,有在电讯企业工作的管理层人士,有媒体人,也有退休的老年人。“我对大自然的热爱是很淡的,”家庭主妇马琳太太说,“只不过和大家一样,想为保护环境做点什么。可惜我没有太多的空闲时间。所以,我想做一些力所能及的,不会给我的生活带来什么冲突的事情。而在这里,生活本身就是在环保,虽然在形式上和我以前的生活没有什么太大的区别,但实质上,在这里的生活却不会对自然环境造成破坏。”

大胡子建筑师比尔•登斯特是贝丁顿零能耗发展项目的灵魂。20多年前,当他还是爱丁堡大学建筑设计专业的学生时,就设计了一个太阳能梦想屋。过了10年,梦想屋成为现实,更名为希望之屋,出现在泰晤士河畔。又过了10年,希望变得更加实在,他甚至成功地打造出全球第一个“零碳社区”—贝丁顿。

距离贝丁顿很远,就能看到这里的建筑上排列着的五颜六色的“风帽”了,比尔•登斯特告诉我们:“它们是以风为动力的自然通风烟囱。一个烟囱将房屋内的废气排出,而其他烟囱则将新鲜空气吸进来,同时利用废气中的热量来预热室外寒冷的新鲜空气。”在这样一个热交换过程中,甚至可以挽回70%的通风热损失。

贝丁顿的房屋紧密相连。这样的设计是为了减少建筑的总散热面积。“在这里,建筑物的墙体是由比一般砖头稍大的墙砖砌成的。我们都知道,住宅的最大排放源就是取暖,因此,我特别注重房屋的保暖设计。这些房子拥有0.3米厚的墙砖,这是传统墙砖的2〜3倍!而墙壁则是由两层厚墙砖砌成的,有一层隔热夹层夹在两层墙砖之中,这样能防止热量流失,并保证室内四季如春。而窗户则都是安装的3层玻璃,房间也一律都朝南,以最大限度吸收并保持阳光所带来的热量。”登斯特介绍道。此外,一套自动恒温装置,会在房屋温度急剧下降的时候,启动备用的滴流式热源,将室内温度保持18℃的恒温,以应对春夏秋冬不同季节的变化。除了保温的墙壁,覆盖着屋顶的花园植物也能有助于防止冬天室内热量的散失。那是一种被称为“景天”的半肉质植物。

此外,由于该地区降雨丰富,除了每家每户都有雨水收集设备,社区公用的大储水池里也蓄满了雨水。洗手间里的抽水马桶就依靠储水池储存的雨水来工作。这还不够,冲洗过马桶的水,还要立即进行净化处理,排向芦苇湿地,经过一轮生物回收之后再返回自然。

减排—也能成就高品质的生活

走出温暖舒适的房间,走在贝丁顿社区的道路上,却很少能看到汽车的踪迹。这里到处都是头戴安全帽的“骑士”,他们骑的不是马,而是自行车。杰克是这支自行车大军中的一员,“在入住这个社区之前,我更习惯自己开车出门。然而,搬进贝丁顿没多久,我就把我的雪佛兰锁进车库里了。”这正是因为整个社区都遵循着“步行者优先”的政策,因此这里建有很庞大的自行车车库和宽敞的自行车道。此外,在人行道上有着良好的照明设备,而且四处都设有供婴儿车和轮椅通行的特殊通道。社区也还为电动车辆设置了免费的充电站,可同时供40辆电动车使用,其电力来源于总面积为777平方米的太阳能光电板。设计师还鼓励一些公司迁置到社区里,他们的员工同时也是社区的居民,上下班只要徒步就可以了。

然而,一个“零碳社区”毕竟无法孤立社会之外,渐渐开始有居民们感觉到外出的不方便,“要出门,还是要有一辆车才好啊”。于是,一家汽车俱乐部在贝丁顿出现了,会员们可以在这里找到同道的邻居拼车出行。而为了鼓励减少一人一车的“浪费”行为,当地政府还专门在公路上划出特快车道,仅供载有两人以上的汽车行驶。

此外,在这里建有良好的公共交通网络。包括两个通往伦敦的火车站台和社区内部的两条公交线路。在伦敦市区工作的居民,只需每天步行最多5分钟去车站,然后再坐45分钟火车,即可到达公司。

为了避免运输外地产品所带来碳排放的增加,贝丁顿社区每星期都需要临近的农场来提供农产品。有趣的是,一些居民们于是开始在自家的花园里种植蔬菜。而其他的生活需求,包括商店、咖啡馆和带有儿童看护设施的保健中心都一应俱全,这些公共场所看似足以满足居民们多样化的生活需要。

一些共同参与的活动,也许可以表达居民们对目前在“零碳社区”生活的满意程度:他们创建了一份社区简报,开设了瑜伽课程,甚至一起写社区博客。很多人声称他们已经开始逐渐改变了以往的生活习惯,变得更加热爱环保了。数据的统计证实了这点,在这里,可洗涤重复使用的尿布和其它可循环产品的消费情况远远高于其它居住区。

“我们旁边的小镇维灵顿的居民,现在常常带着孩子到我们这里来”,在一家音像制品公司做助理的朱丽说:“这里变成了吸引人眼球的旅游景点了,它是一个让全世界都很感兴趣的样板。”

“不过,你们把BedZED只当成零耗能、无碳排放社区,简直是太小看我们了。这是一个全方位的永续发展社区,我们要创造的是一个全新的生活方式,我们所设计的是一个高生活品质、低耗能、零碳排放、再生能源、零废弃物和充满生物多样性的未来。”登斯特信心满满。

世博会—打造“海派”贝丁顿

正如贝丁顿零能耗发展项目办公室的墙上那个赫然醒目的巨大问号所问,“我们如何在降低环境冲击的同时,还能够提升生活品质?”对此,比尔•登斯特和他的BedZED尝试着要指出一条解决之道。事实上,面对当今世界的能源与环境双重危机,环保建筑乃至环保社区设计早已成为大势所趋。

统计表明,建筑领域产生的CO2排放当量约占全球CO2总排放量当量的55%,它们主要源于建筑设备对电力、燃气等化石能源的消耗。“建筑虽然是排放最厉害的,但从其入手实现减排的成本也是最低的。这或许就是上海世博会为什么要推介建筑减排的重要原因。”2010上海世博会伦敦零碳馆的建筑商—“零碳中心”中国区总裁陈硕说。为了打造多层面的中国建筑节能品牌,“零碳中心”进入中国不久便和万科、皇明太阳能、大自然地板、北京环境交易所结成了合作伙伴。2004年,万科作为中国最大的房地产开发商,与“零碳中心”合作设计了下一代住宅的原型“万科零宅”—一个零能源消耗、零需水量及零排放设计的住宅。它于2009年8月向公众开放,是目前中国唯一实现了“零排放”的生态住宅。

香港零碳天地 篇3

项目面积|占地14700m2 (零碳建筑占地约1400m2, 其余为公众休憩绿化区)

主要设施|室内包括展览及教育场地、绿色办公室、绿色家居及会堂, 公众休憩绿化区包括广场、室外展区、香港首个都市原生林及绿色茶室。

零碳天地楼高|三层 (包括车库)

落成日期|2012年6月

负责团队|香港建造业议会零碳建筑专责小组

1 项目背景

为应对气候变化, 香港政府已为减少温室气体排放提出建议目标。在香港, 建筑物是温室气体排放的主要来源, 所以, 建筑物既是减低温室气体排放的挑战, 亦是减排的机会。由此可见, 建造业对于减排担当着重要角色。根据香港建造业议会条例, 建造业议会其中一个重要职能为推动环境保护、可持续建设以及良好的建造行业实践。因此, 建造业议会与香港政府合作发展零碳天地。

2 零碳天地主要特征

零碳天地项目旨在向本地及世界各地的建造业展示环保建筑的尖端科技及先进设计, 并提高市民对可持续生活模式的认知。

(1) 零碳排放:香港首座零碳建筑。以每年运作计算, 透过利用可再生能源就地发电, 回馈电网, 抵销从电网中使用的能源。

(2) 产能建筑:透过光伏板和以生物柴油推动之三联供系统, 现场生产可再生能源较营运时所需的能源更多。比国际一般意义上的零碳建筑更胜一筹, 可以把剩余的能源回馈公共电网以抵消建造过程及主要建筑材料本身在制造和运输过程中所使用的能源。

(3) 优化气候:绿化区占项目总面积逾50%, 改善周边微气候, 减少城市热岛效应。

(4) 转废为能:使用由废食油再生的生物柴油发电, 能源利用率达70%, 而一般发电设施只能利用40%。

(5) 都市原生林:香港首个都市原生林。

(6) 绿色建筑评核认证:达到绿色建筑环保评核体系BEAM PLUS认证的最高级别——白金级认证 (触审结果) 。

(7) 教育:开发于公众参观, 预期可接待访客人数达40000人次。

(8) 实验:旨在启发公众及业界人士作出积极的改变, 朝着减少碳排放及可持续生活模式迈进。

(9) 评估:透过实时监控超过2800个智能监测仪器, 作全面的建筑管理。

(10) 演进:灵活的设计以应付不断发展的低碳及绿色建筑的技术及要求。

3 建筑设计

3.1 建筑设计基于能源阶梯与生态效益的整合式设计

首要是节省能源, 通过被动式建筑设计减少20%的能源消耗, 锥状和长形建筑形态能同时增加室内的空气流通和采光, 并减少太阳热量吸收。对流通风布局能增强自然通风和减低空调需求, 高性能外墙和玻璃、及室内外遮阳降低建筑物总热传值 (OTTV) 至11W/m2 (比现时法规容许的最高值低80%以上) 。

其次是高能源效益, 通过环保机电系统减少25%的能源消耗。高流量低转速吊扇能增强空气流动和减少空调需求, 干燥剂除湿能避免为降低湿度而过度制冷, 地板送风能使用较高的冷风温度有效地为使用者降温 (比传统空调系统高5℃) 。

PV-3钟光伏板:多晶硅 (上) 、建筑一体化薄膜 (中) 和圆筒形CIGS太阳能光 (下)

利用可再生能源发电:生物柴油三联供机组每年可制造143MW/h的能源, 将能源利用率提高到75%, 来自电网的传统发电的能源利用率只有40%。光伏板 (共三种:多晶硅、建筑一体化薄膜圆筒形CIGS太阳能光伏板) , 每年可制造约87MW/h的可再生能源, 而建筑主楼的屋顶倾斜以收集最多的太阳能辐射, 太阳能热水系统供应绿色茶室热水。

3.2 混合通风设计

自然通风设计适用于一年中30%的时间 (1月~4月) , 通过楼宇设备管理系统覆盖自动控制高层窗户, 并有手动调节选项;低窗进行手动控制, 并透过楼宇设备管理系统监察。辅助自然通风设计 (3月~6月, 10月~12月) 通过高流量低转速吊扇来加强空气流动。由楼宇设备管理系统自动控制地板送风系统 (每年运作8个月) 及冷樑冷却系统 (每年于最热时段运作约5~6个月) 。

3.3 低隐含碳材料和施工

混合土结构使用了高百分比 (25%~35%) 的粉煤灰 (PFA) ;在地基建设时采用均衡的挖填设计施工, 挖掘出的土方用于建设都市原生林;施工方法强调使用更少建材和产生更少废料以节约资源 (例如清水混凝土和减少装饰油漆) ;石龙围墙使用现场工地拆卸回收的建筑废料;使用本地区生产的材料 (例如环保地砖和架空地台系统) ;使用低隐含碳材料 (例如引道标示所用的锌板) 。

4 园景设计

零碳天地园景设计的目的是:于夏季时提高降温效果以提升舒适度、优化视觉景观及增加生物多样性、实现零碳天地及园境区的零碳排放目标。

4.1 零碳天地园景设计主要特点

零碳天地共栽种约370棵树, 其中超过300棵为本地品种, 绿化区占零碳天地总面积逾50%。高绿化率提升降温效果, 估计可降低空气温度约1℃, 改善微气候, 减少城市热岛效应。每棵成年树木每年吸收约23kg的二氧化碳, 绿化区既可以吸收二氧化碳又可以冷却周围空气。

4.2 香港首个都市原生林, 增加生物多样性

都市原生林的面积约为2000m2, 占零碳天地总用地面积逾13%。原生林中栽种了约220棵逾40个品种的原生树, 不同种类的原生灌木, 为野生动物提供食物和庇护以吸引它们于城市生活, 城市环境中营造有利于野生动物和人类的高质素生态系统。植物品种主要根据以下四项标准作出选择: (1) 植物品种组合的多样性; (2) 树木最终大小和形态的多样性; (3) 为本地野生物种带来食物和庇护的植物; (4) 植物本身具有观赏价值的花或果实。

都市原生林的树木分布方式看似随意, 实则为模仿真实大自然的树林环境。同时, 透过栽种小型树木与中型和大型树木之间, 以达至浓密树荫的覆盖效果。而选择一些具有观赏价值的植物, 优化视觉景观。都市原生林产生愉悦的自然芬芳和新鲜氧气, 清除空气污染气体及微粒, 改善空气因素。

5 可持续建设及「生活·一个地球」

5.1 可持续建设

可持续建设的方法是使用可回收及可持续的建筑材料:如环保地砖、如森林管理委员会 (FSC) 认证的环保木材、于园区内的石龙围墙采用地盘内的建筑及拆卸废料。均衡挖填设计, 于都市原生林中采用建筑过程中挖出的泥土, 减少挖掘以减少建造废料。

5.2 文化转移:「生活·一个地球」框架 (ONE PLANET LIVING FRAMEWORK)

园境区为行人休闲散步或过路而设的「环形通道」, 展示「生活·一个地球」概念 (One Planet Living Framework) , 该概念是基于地球资源均衡分布的生活框架。「生活·一个地球」概念涵盖10项原则:

(1) 零碳

(2) 零废

(3) 环保运输

(4) 环保物料

(5) 本地及环保食材

(6) 环保用水

(7) 都市原生林及生物多样性

(8) 环保文化

(9) 环保及公平贸易

荒岛上的“零碳小屋” 篇4

Choosing A Low-Carbon Life

策划/ 岑伯宁 顾问/ 姜克隽（国家发展与改革委员会能源研究所研究员）

8 月10 日，以纽约为首的美国21 个大城市，开始全面测量各自的碳排放量，并且向全世界公布；同样是在今年3 月，中国根据可持续发展能力对城市进行了排名，GDP 不再是唯一的评价标准。可持续、环保、低碳，这些词汇已经成为评价城市，甚至国家实力的新标准。低碳生活向我们步步逼近，不可逆转。

人类的活动正越来越强烈地影响着整个地球的气候：从中国的雪灾、缅甸的热带风暴到变薄的北极海冰，而飞涨的油价正在向我们提醒化石燃料的末日。低碳生活是迫切的需要，是环境和资源的双重必然。蓝天和大地不再是免费的馈赠，我们都要为它们负上一份责任。

中国正处于从发展中国家向发达国家成长中，具有天然的优势实现低碳转变：不管是产业、生活方式还是经济结构，转变的成本将远远低于发达国家。但是成长中的中国经济也需要大量的能源。低碳仅仅是富人的奢侈，还是崛起的机遇？无论答案是什么，低碳生活都是我们必将选择的未来。懂得低碳，才能享受未来的生活，把握住低碳生活的机遇，就是把握世界的未来。

第一部分：三种低碳人生

每一个人的低碳生活，共同构成了低碳的世界。低碳生活的先驱者、实践者和推广者告诉我们，每个人的生活方式，都能影响到世界的冷暖。低碳生活，是快乐充实的生活。

荒岛上的“零碳小屋”

文：唐郑亮

罕见的暴风在1992 年的冬天袭击了北海上的安斯特岛，迈克尔•雷夫妇的房屋遭到了毁灭性破坏。废墟上的雷氏夫妇想到，风暴固然纯属天灾，但是像这样的极端天气愈发频繁，谁说又和人类肆意排放温室气体完全没有关系呢。他们暂时离开了安斯特岛，用了很长时间去思考新的房屋应该如何建造。这样的房屋不仅是要坚固，也要为地球和环境作考虑。

2001 年，他们遇到了研究可再生能源的科纳博士，博士向他们描述了零碳小屋的概念：从能源、食物到交通工具，一切都能最大程度的靠自己生产，从而减少对环境的损害。“这正是我们想要的！”雷氏夫妇从此和科纳博士一道，开始建造一座碳中性的房屋，力图将温室气体排放减到最低，而且要作为向全世界推广的范例。

但是建造这样的小屋并不容易，取暖是一个难题。安斯特岛位于设德兰群岛最北端，靠近北极圈的岛屿并不是世外桃源。那里终年阴霾，冬季漫长而多暴风，与其说是英国风格，不如说更接近北欧和加拿大。这些北方的国家地广人稀，而平均每人的能源消耗量却高得惊人，因为漫长不见天日的冬天里，一座单独的小屋取暖需要消耗大量的燃料。所幸，他们的计划得到了许多厂家和机构的支持，CELOTEX 公司提供了“空气对水热泵”，为地板下的暖气系统提供清洁的热能。热泵的效率很高，比直接使用电加热高2 至3 倍，因为它吸收大气中的热量，将其转入房间里的水中。苏格兰Scotframe 建筑公司根据安斯特岛湿冷的气候，采用轻质木材作为建筑的架构，可以最大程度的减少热量散失；而房屋两翼设计了阳光房间，可以尽量利用太阳光来加热；甚至在双层玻璃的夹缝中还充填了用来保暖的氩气。同时房屋的结构是足够结实的，使用不锈钢螺丝加固过的40 厘米地基足够抵挡暴风的袭击了。

雷氏夫妇所需的大部分食物也是自己生产。在荒芜甚至没有一棵树的安斯特岛上，这比鲁滨逊的工作困难得多。粮食和蔬果在温室里可以正常生长，而在白昼转瞬即逝的冬季，还需要靠LED 灯整夜的照明。温室中采用无土栽培，温室顶棚所收集的雨水被用来灌溉，而有机垃圾在发酵后继续用作肥料。

伦敦案例馆:6种零碳生活 篇5

零碳馆的现场写真

“零碳馆”的一大亮点是建筑顶部拥有众多随风灵活转动的五彩“风帽”。这套装置利用温压和风压将新鲜空气源源不断送入建筑内部, 并将室内空气排出。在通风过程中, 屋顶的彩色风帽可以随着风向灵活转动, 利用温压和风压将新鲜的空气源源不断地输入每个房间, 并将室内空气排出, 同时利用太阳能和黄浦江水源给进入室内的新风降温除湿。这是零碳馆多元化利用能源的杰作, 太阳能、风能和地源热能共同带动室内通风, 调节屋内的温度和湿度。

通过屋顶收集的雨水冲洗马桶或灌溉品制造的盘子里。当你用完正餐, 可以把餐具当饭后甜点吃掉。

没被客人吃掉的餐具将会和厨房的生物垃圾一起, 被收集到生物能炉内, 用于发电、发热。餐具也可以发电, 这是伦敦“零碳馆”吸引参观者的另一大看点。“零碳馆”所需的电能和热能, 可以通过“生物能热电联产系统”对餐厅内各种有机废弃物、一次性餐具等降解而获得。降解完成后, 最终余下的“产品”, 还能用作生物肥, 真正实现变废为宝。为什么要设计能吃掉的餐具呢?陈硕说, 这是因为在日常生活中, 厨房产生的污染很大一部分是洗碗时产生的。客人喝剩下的饮料瓶也被店家收集起来, 做成店内吊顶、地灯、烛台等小装饰。

零碳报告厅是环保与艺术的结合。在这个报告厅的89把椅子都是中央美院学生设计的作品。这些椅子形态各异, 材料也是五花八门:报纸、铁管、塑料桶、硬纸盒, 甚至还有锅、体重计、交通指示牌……全是废旧回收材料。其实, 如果家里摆上这样的椅子, 也会增添不少艺术气息。

在伦敦“零碳馆”里, 参观者不仅可以亲眼看到会发光的墙, 会发电的窗户这些低植物, 减少了对自来水的需求;通过生物厌氧过程将生活垃圾进行降解处理, 变成沼气, 从而产生电能和热能;屋顶种植绿色植物, 夏可遮阳, 冬可保暖。

“零碳馆”的另一大亮点是墙体表面附着的特殊荧光涂料, 建筑白天储存的太阳能量将在夜间释放荧光, 减少照明能耗, 使展馆成为会发光的房子。玻璃窗采光和发电的完美结合也打造了“零碳馆”的“会发电的窗户”。

零碳馆采用了整体外保温的策略。墙壁是用绝热材料建造的, 减少了室外热渗透, 吸收室内多余热量, 稳定室内气温波动。墙壁所使用的混合型水泥中含有50%的建筑废料, 对原本会污染空气的煤灰、煤矸石、矿渣进行“二次利用”。通过零碳馆的这些设计, 能够为访客提供既环保又舒适的未来生活体验。

在“零碳”餐厅里, 一切都是新奇的:啤酒瓶做的灯具、冰做的酒杯、轮胎做的桌子、水管做的椅子……这就是零碳餐厅。零碳餐厅非常有趣, 食物材料均来自上海郊区的有机农场, 并通过零排放汽车运到场馆, 通过小功率炉灶烹制, 再装入用饼干、桃子等食碳技术, 还可以通过碳测系统了解自己的节能减排记录。据“零碳馆”项目负责人陈硕介绍, 碳测系统是一个基于个人二氧化碳排放的网上注册系统, 每一个登陆的人都可以选择他们减排的方式, 这个系统现在已经进入测试阶段。通过这样的系统, 大家可以知道自己因为不开私家车而是乘坐公交车或者是地铁而减少的二氧化碳是多少, 通过这样来实现各种各样的二氧化碳的减排。零碳馆也会根据个人的碳排放量给来零碳馆的参观者赠送礼品。

“零碳”的秘密

这两栋小楼到底是如何实现“零碳”的?零碳馆运用了英国零能耗体系的核心和关键技术, 结合上海地区的气候特征实现节能环保, 充分利用自然资源和可再生能源对建筑技术进行全面开发, 提高了建筑对于能源的使用率。在零碳馆中, 暖通需求由太阳能风力驱动的吸收式制冷风帽系统和江水源公共系统供给, 电力则通过建筑附加的太阳能发电板和生物能热电联产生并满足建筑全年的能量需求, 为参观者提供最低能耗的舒适体验。

伦敦零碳馆打造的“二氧化碳零排放”的建筑, 让游客体验“零碳”生活方式。陈硕认为, 零碳是一种生活方式, 而不是一个具体标准, 事实上绝对的二氧化碳零排放也不可能做到。零碳建筑, 是利用各种手段减少自身产生的污染, 并将废物合理利用, 使用环保清洁的能源, 以降低二氧化碳排放, 最终达到“零废水”、“零能耗”、“零废弃物”的理想状态。简单来说, 通过太阳能、风能和有机垃圾发酵产生的生物能作为核心能源达到“零能耗”;通过屋顶收集的雨水冲洗马桶或灌溉植物, 减少对自来水的需求, 以此达到“零废水”;将有机垃圾用来发电, 将无机垃圾制作成家俱或建筑材料, 以此达到“零废弃物”。这就是零碳房主要原理。

零碳馆的原型来自于英国伦敦的贝丁顿社区, 该社区被喻为“首个零二氧化碳排放社区”, 是英国最大的环保生态小区。社区位于英国伦敦南部, 距市中心20分钟车程, 它的建成为可持续建筑创造了新的标准。每套住宅都配有露天花园或阳台, 体现了住宅高密度与舒适生活的完美融合。自居民2002年入住以来, 享誉全球, 是国际公认最重要的可持续能源建筑与居住的范例。贝丁顿居民塔巴德这样描述他一天生活的开始:“每天醒来, 我都觉得像度假般惬意:暖空气从窗户流进这间明亮、清新的房间;从二楼的起居室, 我可以通过一座桥廊走到空中花园。这种感觉奇妙极了。”

贝丁顿居民如此幸运并非偶然, 这是英国的工业传统积累而成。世界上第一个城市公园出现在1843年的英国利物浦, 伦敦的维多利亚公园也于不久后建成。现在伦敦的城市绿化率高达40%, 成为同等规模城市中最“绿色”的城市之一。

英国是1851年第一届世界博览会的举办地, 在世博会的历史长河中, 英国具有深厚的“世博情结”。英国2010年世博会总监西蒙·费瑟斯通说, 2010年上海世博会将成为同类博览会中最壮观的一次盛会, 也是面向21世纪的一次盛会。英国贸易投资总署署长安德鲁·凯恩也表示, 中国对于英国有十分重要的意义, 从经贸投资到应对气候变化以及教育等各个领域, 两国均应加强交流合作。上海世博会规模盛大, 将为中英企业之间的合作发展提供更多契机。

河北建成零碳排放示范住宅 篇6

该套住宅建筑面积近400平方米, 总投资90多万元, 属于别墅型2~3层单体住宅。该套示范住宅由璞然明德 (北京) 生态科技公司设计并承建, 在建设过程中, 应用了北京格物创道发明机构组织研究发明的22项发明成果, 真正实现了住宅、人与自然之间的高度和谐。截至目前, 针对该系统的签约额已达5亿多元。

据该住宅主要发明人、北京格物创道发明公司首席发明家孔维铭介绍, 该示范住宅有三大特点:模块化, 打破传统住宅采用钢筋混凝土的建筑模式, 主要以可再生的生物质材料及可回收利用的金属、塑木为建筑材料, 示范住宅中85%材料可再生利用;低能耗, 通过自动跟踪太阳能系统、风能发电系统及温差能系统的协同利用, 实现了能源电能、热能、燃气的自给自足;环保性, 通过对示范住宅庭院绿化修剪物的利用, 最终可实现碳排放加权总计的零值, 实现了垃圾与生活废水的零排放。

“零碳社区”让生活更美好 篇7

当今世界，设计节能建筑和研发节能技术，是最瞩目的课题之一。据统计，人类每年所消耗的能量中，建筑能耗最大。因此，房地产业已然是节能减排的重点领域。节能必然成为衡量未来建筑品质的必要指标。

房子作为最大的消费品，与我们每个人的生活息息相关。恒温、恒湿、恒氧、低噪、适光，这些为大多数人耳熟能详的关键词，目前是国内科技住宅先驱的核心价值。而在欧洲、北美和日本等众多发达国家和城市，较早时期就已经广泛应用，并掀起一股绿色旋风，绿色科技住宅也被国际广泛认定为未来住宅的发展所趋。

现代建筑的基本理念是“低能耗与高舒适度”的完美结合。建筑层面的低碳设计主要体现在太阳能利用装置、风能利用装置、地热利用装置、能量循环利用装置等。在这些方面，国外已有很多的成功案例。

目前世界各国的节能住宅虽然各有特色，但这些房子里面都装置了各种各样的节能设备和节能系统。比如太阳能电池板、隔热屋顶、保温外墙和低辐射玻璃，等等。

伦敦贝丁顿零碳社区，位于伦敦西南的萨顿镇，占地1.65公顷，包括82套公寓和2500平方米的办公和商住面积，于2002年完工。社区内通过巧妙设计并使用可循环利用的建筑材料、太阳能装置、雨水收集设施等措施，成为英国第一个，也是世界上第一个零二氧化碳排放社区。

成本低廉的示范建筑

这个社区全称为“贝丁顿零化石能源发展”社区，由世界著名低碳建筑设计师比尔·邓斯特设计，2002年完工并吸引了约百户居民入住，是英国最大的低碳可持续发展社区。

贝丁顿社区在建造过程中因“就近取材”和大量使用回收建材而大大降低了成本。为了节约能源，建筑的95%结构用钢材是从35英里内的拆毁建筑场地回收的，其中部分来自一个废弃的火车站。许多木料和玻璃都是从附近的工地上“拣”的。建筑窗框选用木材而不是未增塑聚氯乙烯，仅这一项就相当于在制造过程中减少了10%以上（约800吨）的二氧化碳排放量。

零能耗的采暖系统

由于英国夏季温度适中，但冬季寒冷漫长，有大约半年为采暖期。针对这一特点，在贝丁顿项目中，建筑师通过各种措施减少建筑热损失及充分利用太阳热能，以实现不用传统采暖系统的目标。如各建筑物紧凑相邻，以减少建筑的总散热面积；建筑墙壁的厚度超过50厘米，中间还有一层隔热夹层防止热量流失；窗户选用内充氩气的三层玻璃窗；窗框采用木材以减少热传导等。当然，首先吸引游客的一定是屋顶上一排排五颜六色的漏斗状“烟囱”。这些“烟囱”并不是一种装饰，而是以风为动力的自然通风管道——风帽。风帽的一个通道排出室内的污浊空气，而另一通道则将新鲜空气输送进来。在此过程中，废气中的热量同时对室外寒冷的新鲜空气进行预热，最多能挽回70%的热通风损失。此外，每户住宅都设计有朝阳的玻璃房，可以最大限度地吸收阳光带来的热量，而且房屋使用了可积蓄热能的材质建造。温度过高时，房屋即可自动储存热能，甚至可以保留每个家庭煮饭时所产生的热量，等到温度降低时再自动释放，以此减少暖气的使用。

社区建筑的屋顶还种植了大量的绿色植物，以达到自然调节室内温度的效果。冬日，植物就是防止室内热量流失的绿色屏障；夏天，这些隔热降温的绿色屏障上还会开满鲜花，把整个贝丁顿装扮成美丽的大花园。

零排放的能源供应系统

鄧斯特介绍说，贝丁顿社区采用热电联产系统为社区居民提供生活用电和热水。热电厂不使用天然气和电力，而是使用木材废弃物发电。首先，碎木材片从储藏区自动流入干燥机，然后再从干燥机进入气体发生器，在受限空气流里加热后，通过气化过程转化为含有氢、一氧化碳和甲烷的可燃气体。木材的预测需求量为1100吨/年，其来源包括周边地区的木材废料和邻近的速生林。小区有一片三年生的70公顷速生林，每年砍伐其中的三分之一，并补种上新的树苗，以此循环。

社区内的热电厂在发电过程中散发出的热能也被用来制造热水，热水通过管道送入社区内的每家每户。每户家中都装有一个一米多高的热水筒，除了因生活需要取用热水外，热水筒还可以在室温较低时自动释放热量，辅助取暖。采取这些措施后，只要没有特殊需求，居民家中就不必再安装暖气，整个社区也没有安装中央供暖系统，这就减少了一大块能源消耗。

循环利用的节水系统

为了实现对水资源的充分利用。社区建有独立完善的污水处理系统和雨水收集系统。生活废水被送到小区内的生物污水处理系统净化处理，部分处理过的中水和收集的雨水被储存后用于冲洗马桶。其后，这些水即可进行净化处理，并在芦苇湿地中进行生物回收，而多余的水则通过铺有砂砾层的水坑渗入地下，重新被土壤吸收。此外，设计者采用多种节水装置降低水的消耗量。比如，所有马桶均采用控制冲水量的双冲按钮，一次冲水量比普通马桶节水5-7升；采用节水喷头，每分钟水流量比普通喷头少6升；节水龙头装有水流自动检测功能，每分钟水流量比普通水龙头少13升。