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走进英国零碳小屋 体验前沿建筑成果 

2021年06月28日  中国建材报
“良好的墙体保温设计、最小化的冷热桥、全热回收新风系统和保证高气密性的单向透气除湿墙体,使建筑的能耗需求相对传统的房屋减少 75%。可以说,这座小屋在落成的同时已经达成了自身的碳达峰,并预计将于2047年内达到碳中和。”在6 月 24 日开幕的中国建筑科学大会暨绿色智慧建筑博览会(GIB)上,记者看到,由英国公司零碳工场(Zed Factory)设计的零碳小屋外形精巧、概念新颖,吸引了众多参展观众驻足并走上阶梯一探究竟,在仔细聆听工作人员的讲解的同时切身体验未来建筑的新形态。

什么是零碳建筑?抱着疑问,记者向在场有关专家了解到,世界绿色建筑委员会相关定义为: 能够实现每年无外部能源消耗、无碳排放的高效节能的建筑。从发达国家的先进经验来看,英国政府曾在 2006 年 12 月宣布所有政府出资的新建建筑应在 2016 年达到零碳排放标准。2007 年,英国可再生能源建议委员会向英国可再生能源学会提交报告,并进一步提出,真正的 “零碳居住建筑”( Zero – Carbon Home) 应无需电网输入能源且不对大气排放二氧化碳,其供暖需求应通过建筑设计降至最低且通过可再生燃料和技术满足,其电力需求也应降至最低且通过可再生能源发电满足。

相关国际机构数据显示,建筑行业碳排放量已经占到全球碳排放总量的40% 。这也意味着建筑领域在碳减排方面作出的努力至关重要。作为零碳设计和开发领域的领导者,零碳工场(北京)设计咨询有限公司中国区总经理高巍在零碳小屋内向参观嘉宾展示了该领域的先进方案和应用案例:该房屋表面覆盖有建筑集成太阳能电板,为使用者发电,供暖、制冷、并提供热水和照明提供能源动力。如果移动房屋被堆叠组合起来以最大限度地暴露在阳光下,则可以大幅减少主电源消耗,从而达到年度净能源费用几乎为零。在理想状态下,通过该设计方案可以完全覆盖建筑所需能源消耗,多余的电能可以用于其他电器或储藏在热水罐里。通过各项材料碳排放的详细情况,公司形成了一套专业的数据与模拟体系,可以在设计初期对项目整体的可行性及建成后的碳达峰、碳中和时间进行精确预测。

如何将零碳理念多方面融入建筑设计中?面对记者的提问,高巍侃侃而谈:“首先,建筑是为人而建,要考虑人居需要和建筑用途,建筑的存在要充分考虑当地的地形、地貌、自然、气候、光照,把设计融合到其中,并在设计过程中,尽可能寻找清洁能源的利用,如太阳能、风能、水能,辅佐整个建筑物能源的需求。同时,建筑材料的选择要考虑经济性和适用性。无论是什么项目,都不可能单纯堆砌最先进的技术把成本加上去。而是要在充分考虑人居舒适度的情况之下,更多利用清洁能源和自然能源,辅助于设计和未来的建筑。如果从这点出发,其实目前并没有非常多经济实惠的新材料可以应用到建筑单体上。那么,会用到的解决方案就是通过设计的方法,或者让材料和材料之间重新排列组合,使其发挥最大功效。比如,想让房屋本身具备更好保温防冷的功效,可以在设计时考虑让房屋本身具备更好的通风性;建筑太阳能光伏板的铺设,需要有一定的斜角,才能达到更好的能源转化率;逆变器(电源转换装置)的选择上,建多少户可以让储能达到最好的功效等。所以,建筑设计要在经济成本不会大量增加的前提下,更多选择可持续可循环利用的建筑材料,让建筑本身减少对自然能源的需求,或者完全不使用化石能源,这就是建筑降低碳排放最大的贡献。”

据了解,英国零碳工场建筑事务所成立于 1999 年,是全球首家以零碳排放为核心的建筑专门设计师事务所。从大规模的 “生态城”的总体规划到单体建筑设计,零碳工场致力于承担全生命周期的二氧化碳净零排放的建筑设计与规划,并围绕零碳建筑与规划而开发或升级各类建筑组件与产品,如一体化光伏屋面系统、被动式热交换风帽系统、海绵雨水回收结构系统等。该公司总部设在英国伦敦贝丁顿社区——世界上第一个完整的生态村,也是英国最大的零碳生态社区和规模最大的零能耗发展项目之一。

英国驻华使馆英国国际贸易部贸易副使节Tom Duke表示:“英中两国政府都把推广绿色建筑作为我们实现净零排放的重要部分。在这一领域,两国之间有很多互补性和合作机会。中国是英国建筑环境公司的重要市场之一,英国公司在绿色标准和培训、建筑和工程设计、项目管理和物业经营管理方面的专业知识可以为中国公司提供一系列服务。”在英国驻华使馆英国国际贸易部及其他相关领导的见证下,零碳工场与北京市建筑设计研究院签署战略合作备忘录,为后续在国内进一步推广建筑可持续发展方案奠定良好基础。