“低碳住宅”建筑实践案例解析

粟 庆

摘要:绿色低碳地产拉动上游的绿色建材和建造,下游拉动绿色消费,对国民经济增长的质量将有巨大贡献,尤其是在推进产业升级、应对经济危机、拉动内需方面,房地产能发挥更大的作用。

关键词:低碳住宅;案例;解析

世界大多数的国家都在关注“碳排放”问题,“联合国气候大会”将于12月在哥本哈根召开,将决定2012-2017年全球减排协议。而在9月22日闭幕的“联合国气候变化峰会”上,中国国家主席胡锦涛提出了中国的新节能减排计划,表明中国将大幅降低二氧化碳排放,并在2020年之前达到非化石能源占一次能源消费比重达15%左右的目标。据了解,中国还将提出一套排放标准,用来规范建筑物的节能基准。由此引发今年业内和市场对“低碳”住宅的高度关注。

1 “低碳”住宅

低碳,是指较低(更低)的温室气体(二氧化碳为主)排放。目前国内对于低碳住宅的概念尚不十分明确。低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。事实上,“低碳住宅”已经来到我们身边。上海北京已经有很多楼盘在寻求这方面突破,从上海的印象钢谷到当代MOMA、从远洋的“老社区新绿色”改造到万科、雅世集团的集成住宅、招商地产的生态绿色住宅。探访先行者如何节能减排,可以让普通购房者真切地感受到“低碳住宅”的利人利己。

2“整体诠释低碳建筑” 印象钢谷

素混凝土、钢、玻璃是占据印象钢谷建筑最多的三大元素,对于建筑材料的选用上,开发商都选择了路径在8公里范围内的供应商,缩短运输路程,尽可能做到减排。印象钢谷的立面是素面朝天的混凝土。选择素混凝土,节省了一次性瓷砖贴面、花岗岩大理石和粉刷层,避免了开采石材时对大自然造成的人为破坏;水泥就地取材和搅拌成混凝土品,也减少了在运输过程当中对能源造成的浪费;而对素混凝土的施工工艺流程进行优化和技术改进后,原本素混凝土单一结构功能,又被辅以装饰效果,令人耳目一新。而大面积的采用玻璃元素,既增加了建筑的室内自然采光,节约能源,又增加建筑本身的通透灵动感,坐收室外绿化景观。可以容纳216辆汽车的半地下车库是印象钢谷低碳建筑的样板。车库上方覆盖了10000平方米的绿色坡地,加大了自然碳汇吸收二氧化碳的效率,车库四面通风,自然采光,做到白天不用开灯。采用半地下形式,车库的埋置深度浅、地下浮力减轻,省去了打基坑围护与抗拔桩,底板的厚度由全埋式的55公分变成现在的35公分,使8088平方米的车库减少了钢材与混凝土的用量,实现了“低碳建筑”吸收和减少二氧化碳排放的要求,做到了一个“省”字。一开始就做了“碳排放”的减法,有别于先“排放”后“吸收”的“碳中和”方式。这种减碳最大化的建筑设计是“低碳建筑”的核心。

3 “全面节能” 国奥村,采暖少烧3000吨煤

走进国奥村处处蕴含着环保科技元素。再生水热泵冷热源系统、真空直流集热管、屋顶花园、风能、太阳能吸收装置等随处可见,利用可再生能源,实现节能减排是项目最大的亮点。在小区内看不到一台分体空调外机,也没有大型集中式空调的室外机组,这得益于再生水热泵冷热源系统在冬夏两季利用再生水与外界自然的温差,在距离国奥村3.7公里以外的清河南岸换热站进行能量交换,冬季再生水作为换热热源,夏季作为换热冷源提供采暖和制冷。冬季采暖从再生水中提取能量折合标煤约3000吨,占国奥村采暖总能耗的82%,折合天然气约225万立方米,比燃煤采暖可就地减排二氧化碳7200吨,二氧化硫和氮氧化物123吨,一氧化碳4吨,粉尘33吨。夏季制冷比普通分体空调节电40%以上;取消了冷却塔或室外机,没有噪声、烟气排放的污染,夏季能够完全消除大型建筑群的热岛效应,对居民来说,是花巨资买不来的社区绿色环境。此外,在国奥村部分南北朝向的板楼楼顶,可以看到屋顶花园,里面铺陈着“真空直流集热管”,不仅美化了建筑外观,而且采用的集中式太阳能生活热水系统可以吸收太阳能,为社区1800余户家庭提供生活热水,年节电约500万千瓦时。

4 “户户保温” 金都杭城,能源开支节省约30%

位于北京东四环的金都杭城,定位就是绿色节能社区,采用了住宅结构体系技术及墙体材料体系、建筑节能等10多项先进科技,达到了建设部第二阶段节能65%的新标准。在金都杭城发现,该项目的一大特点是有着独特的保温隔热体系。在每户之间的隔墙及楼板均设了保温,并在楼面处作了保温,这样做可以使户与户之间保持良好的保温效果。此外,楼地面也暗埋热循环铜管,同时可作地面保温。 目前做外墙外保温的项目,多数都是按单个楼体来进行保温的,很多项目由于居室与楼梯间、地下室的连接处未做保温处理,使得室内采暖费用居高不下。而金都杭城采取楼面作保温技术,不仅节约了采暖资源,也提升了户内舒适度。金都杭城在节水节电方面也下了不少工夫。比如,在小区篮球场的地下设计建造了中雨水回用站。通过对雨水以及杂排水进行生化法处理,达到二次利用的标准,可用于住宅部分的冲厕、园林景观用水等,日处理供水量平均为300吨。据了解,经过处理的中水,每吨成本仅为市政水的1/5。这也有效降低了业主的生活成本。节电方面,物业、公共部位夜晚照明采用声光控制等。节能住宅的建筑成本会高一些,但是业主住起来肯定是省钱的,一套100平米的节能措施比较完善的公寓,与同面积没有多少节能设施的高层公寓相比,能源开支可节省30%左右。此外,估算显示,130平米的住宅70年使用权内,业主光供暖费用就可以节省23万元左右。

5 “挑战顶尖” 当代MOMA,700个换热器“埋”地下

在北京东直门区域,当代MOMA从建筑风格上就给人耳目一新的感觉:整洁的外立面、不锈钢卷帘外遮阳、别致的建筑色彩。而在这鲜明的外表之下,还隐藏着这个建筑与众不同的内部构造---MOMA建筑节能技术系统。MOMA系列采用了多项先进的建筑技术和工艺,已形成了比较完整的MOMA建筑节能技术系统。据介绍,该系统按照国家“四节一环保”(节地、节能、节水、节材、环保)的要求可概括为22项技术,当代MOMA项目就大规模应用了高效绿色能源系统---地源热泵空调系统,为全部建筑提供采暖、制冷及生活热水,有效降低了建筑能耗。当代MOMA设计考虑到了包括节能设计、采光、通风、隔声、机电、空调、能源系统等各个方面。由于建筑造型和装饰效果的要求,当代MOMA的建筑节能相对更困难些,为此采用了一些更复杂也更昂贵的材料和技术实现节能要求,如性能更好的外窗和幕墙系统、不锈钢卷帘外遮阳、杜邦防水透气膜等。当代MOMA应用的室内环境系统与万国城第二期类似,但增加了客户调节功能,更加节能和人性化。当代MOMA采用以地源热泵为主的混合能源系统,在两层地下车库的结构底板下安装了近700个地下换热器,它们配合专门定制的热回收热泵机组工作,可高效率地为建筑提供冬季采暖、夏季制冷、新风处理所需的冷热源,在夏季运行时回收的余热还可以加热生活热水,同时配备的尖峰锅炉和冷却塔可以满足极端天气条件下的冷热负荷以及调节地下温度场的季节平衡。作为早期的节能建筑代表,当代MOMA所展现出来的不仅是节能建筑的种种利好,还有该理念所面临的多种现实挑战,这也是该项目受关注的另一重要原因,比如,3万平方米整体基础底板、塔楼的高位大悬挑、结构底板下的地源热泵换热器、埋设在结构楼板内的空调、新风等非常复杂的设备管线等都给结构设计、施工带来极大挑战。但是地源热泵系统初投资较高,理论上能够通过节约的运行费用在合理的期限内回收投资,而实际经验还不多。开发商将会长期跟踪监测这个系统的工作情况。

“低碳住宅”发展任重而道远,同样也充满了各种机遇与挑战,最终它将为居住环境营造一个美好的未来。