周穎
新加坡是一個(gè)小國(guó),自身生產(chǎn)能源的能力非常有限,但同時(shí),因其社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),能耗巨大,所以“零能耗”建筑的理念和方案一出現(xiàn),立刻引起了新加坡政府的注意,并迅速將其付諸實(shí)踐,大力推動(dòng)。
顧名思義,“零能耗”建筑即能源可以自給自足的建筑。一般指在實(shí)現(xiàn)低耗能的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充太陽(yáng)能、風(fēng)能和淺層地能等可再生能源,達(dá)到節(jié)約或者不用傳統(tǒng)化石能源的目的。
目前,國(guó)際通行的“零能耗”建筑主要是指通過(guò)最佳整體設(shè)計(jì),利用最先進(jìn)的建筑材料以及節(jié)能設(shè)備,達(dá)到房屋所需能源或電力100%自產(chǎn)的目標(biāo)。“零能耗”建筑并不是說(shuō)建筑不耗能,而是指對(duì)不可再生能源的消耗為零,用的能源主要是太陽(yáng)能、風(fēng)能和生物質(zhì)能。
“零能耗”建筑是新興事物,在全球范圍尚處在起步階段。據(jù)國(guó)際著名媒體報(bào)道,截至2017年,全世界也只有500座“零能耗”商業(yè)建筑、2000個(gè)“零能耗”住宅單元。新加坡在2019年修建了全島第一家“零能耗”建筑:新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院新樓。這座六層綠色建筑屋頂上覆蓋著1200塊太陽(yáng)能電池板,每年可以產(chǎn)生500兆瓦能量,不僅足夠滿足樓內(nèi)師生需求,還略有結(jié)余,將能量反向輸回給新加坡國(guó)立大學(xué)的主電網(wǎng)。
另外,這個(gè)建筑還有一個(gè)巨大的出挑屋檐,為內(nèi)部房間遮陽(yáng),且采用較為松散的布局,引導(dǎo)交叉通風(fēng),以減少能源消耗。此后,新成立不久的新加坡管理大學(xué)也建造了一座名為“聯(lián)通管大”的“零能耗”建筑,同樣使用太陽(yáng)能為建筑提供能源。
與此同時(shí),該建筑還配備了被動(dòng)置換冷卻裝置系統(tǒng),可節(jié)能約44%、節(jié)省約300平方米的設(shè)備用建筑面積,使用智能感控系統(tǒng)管理能源使用情況,減少電器、插頭待機(jī)時(shí)的能源消耗。在兩座大學(xué)的“零能耗”建筑落成之前,新加坡建筑局的一座舊建筑亦通過(guò)改造,實(shí)現(xiàn)了“零能耗”。
根據(jù)新加坡建筑局提供的信息,所有“零能耗”建筑具有以下幾個(gè)特征:首先,建筑所需能源完全來(lái)自清潔、可再生的太陽(yáng)能。第二,“零能耗”建筑內(nèi)采用“未來(lái)辦公室”模式,特點(diǎn)是使用整合性的設(shè)計(jì),包括三個(gè)部分:“被動(dòng)設(shè)計(jì)”——采用輕型管道、柜架等;“積極解決”——用通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)替代現(xiàn)有的制冷系統(tǒng);“主動(dòng)控制”——人體運(yùn)動(dòng)探測(cè)、碳排放探測(cè),以大大降低能耗。第三,整個(gè)建筑形成綠色系統(tǒng),建筑的屋頂和墻壁都要種植綠色植物。第四,建筑實(shí)現(xiàn)自然光采集以及自然通風(fēng)。
新加坡政府制定了一個(gè)計(jì)劃:到2030年,新加坡80%的建筑都能成為綠色建筑甚至是“零能耗”建筑,做全球“最綠色”的城市。