零排放建筑

用電參數(shù)

大樓的太陽能發(fā)電板在晴天每小時(shí)可發(fā)電600至800千瓦，可供60至80個(gè)100瓦的燈泡同時(shí)工作，多余的電能還可被貯存起來，在晚上或陰雨天使用，兩周持續(xù)陰雨仍可自給。同時(shí)，大樓還有備用外接電源，以防半個(gè)月以上陰雨出現(xiàn)。

我國首座“零排放”建筑目前正在我國第一座中外合作大學(xué)———寧波諾丁漢大學(xué)校園內(nèi)建設(shè)，這座無須外界能源供給的燈塔狀建筑將建成。2100433B

零排放污水零排放

從20世紀(jì)70年代個(gè)別工業(yè)部門就開始摸索“零排放”，那時(shí)主要指沒有廢水從工廠排出，所有廢水經(jīng)過二級或三級污水處理，除了回用就只剩下轉(zhuǎn)化為固體的廢渣。到1994年比利時(shí)的一位企業(yè)家Gunter Pauli 創(chuàng)辦“零排放研究創(chuàng)新基金會”ZERI(Zero Emissions Research Initiatives)，才把“零排放”從個(gè)別分散的活動上升到一種理論體系。1998年聯(lián)合國正式承認(rèn)了“零排放”概念，并與ZERI基金會合作開始進(jìn)行試點(diǎn)。1999年總部設(shè)立在日本的聯(lián)合國大學(xué)成立了“聯(lián)合國大學(xué)/零排放論壇”， 2007年這一論壇與我國發(fā)改委資源節(jié)約與環(huán)保司合作，在北京舉辦“發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),促進(jìn)廢物零排放”論壇。

鑒于當(dāng)前我國社會上談?wù)摰摹傲闩欧拧敝饕€是原始意義上的“廢水排放為零”，簡稱ZLD(Zero Liquid Discharge)。

零排放零排放四合院

2011年8月底，北京首座“零排放”四合院在東城區(qū)大興社區(qū)居委會建成，作為北京文化的代表，四合院實(shí)現(xiàn)“零排放”，不僅是對四合院的保護(hù)和發(fā)展的有益實(shí)踐，也將為北京四合院的改造和保護(hù)提供一個(gè)范例。 四合院“零排放”要在承傳統(tǒng)文化、享受健康舒適現(xiàn)代生活方式、低碳節(jié)能等方面尋求最佳平衡點(diǎn)。之所以要打造“零排放”四合院，是因?yàn)樗暮显菏潜本┪幕拇?。四合院作為老北京特有的一種建筑形式，其布局設(shè)計(jì)歷經(jīng)了幾百年的淘煉，在適應(yīng)北京特有氣候條件方面表現(xiàn)出色，但滿足現(xiàn)代“宜居”的要求可能尚有差距。如果在保留和傳承的基礎(chǔ)上，并仍堅(jiān)持“小投入，大環(huán)?！钡睦砟睿ㄟ^合理應(yīng)用低碳技術(shù)達(dá)到降低能量消耗并能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代人舒適的生活方式，那么老北京的四合院也完全可以煥發(fā)“新綠色”。

北京首座“零排放”四合院2010年8月2日在東城區(qū)大興社區(qū)居委會建成，專家評價(jià)，作為北京文化的代表，四合院實(shí)現(xiàn)“零排放”，不僅是對四合院的保護(hù)和發(fā)展的有益實(shí)踐，也將為北京四合院的改造和保護(hù)提供一個(gè)范例。

“零排放”四合院是東城區(qū)大興社區(qū)居委會的辦公地。四合院中的照明、電風(fēng)扇、電視、投影儀、筆記本電腦都靠太陽能發(fā)電，其用電系統(tǒng)被連接在兩塊面積為8平方米的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備上。在多功能廳的西北角有塊蓄能電池，它除供電外，還能將用不完的電儲存起來，而小院只有連續(xù)10天陰雨無法發(fā)電時(shí)才使用交流電。另外，整個(gè)小院照明使用的全是LED節(jié)能燈，一千小時(shí)僅耗幾度電，所以，四合院照明幾乎不用外來的交流電。

“院里開挖了一個(gè)3立方米的雨水收集池，汛期收集雨水，平時(shí)也能收集用過的清水。而通過一個(gè)手工壓井和滴灌系統(tǒng)能為前后院的植物澆水，也能提水為院落降塵”。遠(yuǎn)洋之帆公益基金會秘書長段濤介紹，“零排放”四合院中還實(shí)現(xiàn)了全面的垃圾分類并回收利用。

零排放四合院扇門節(jié)能

“零排放”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)師涂錚講，當(dāng)初，院子是沒有裝大門，經(jīng)過她們測算，冬季，小院里40%的熱量因?yàn)闆]門被風(fēng)帶走，所以，她們首先給小院裝了兩扇仿古門，這樣，冬天就能留住熱量，而夏季開著門，又與前后院中間狹長的過道形成“狹管效應(yīng)”，能帶走更多的熱量，降低院里的溫度，冬季就能節(jié)能40%，夏季則節(jié)能30%。記者站在風(fēng)道中果然感覺涼爽很多。

小院中間一座雕梁畫棟的中式建筑最引入注目，這座青磚灰瓦、屋挑飛檐的建筑是個(gè)多功能廳，也是院中面積最大的建筑，其既是接待室，又是會議室，還兼活動室，因?yàn)楣δ芏鄻?，也是院中使用頻率最高的建筑?！巴瑫r(shí)，也是耗能最多的建筑，所以，我們要先從它下手！”涂錚告訴記者，雖然這座建筑不是保護(hù)文物，又出現(xiàn)了多處開裂，但她們從開始就沒有打算推倒重建，而是通過各種設(shè)計(jì)，讓所有物料都能盡其所用，同時(shí)，再融入各種節(jié)能技術(shù)。她告訴記者，多功能廳的所有梁柱都被重新刷上桐油和披麻，能保證30年不腐，包括改造用的屋瓦、墻磚也都是仿古式，所以，小院前后變化并不是特別大。

零排放四合院自然通風(fēng)

雖然“桑拿天”暫時(shí)退卻，但昨天京城的最高氣溫仍達(dá)到28℃，但記者站在多功能廳中卻沒有感覺燥熱，仔細(xì)聽也沒有空調(diào)送風(fēng)的咝咝聲?！斑@樣的天不用開空調(diào)，靠的是自然通風(fēng)”，涂錚道破了其中的秘密，“古人是我們的老師，我們學(xué)的是他們”。涂錚告訴記者，自然通風(fēng)是傳統(tǒng)建筑中調(diào)節(jié)溫度的主要手段，幾百年前，沒有空調(diào)，但先人們一樣過“三伏”，就是利用了自然通風(fēng)技術(shù)，小院中自然通風(fēng)是大循環(huán)，房屋中則是小循環(huán)。多功能廳自然通風(fēng)的秘密藏在山墻上。在涂工的指點(diǎn)，找到了房脊兩側(cè)的兩塊鏤空花磚，“這兩塊花磚看著不起眼，可它們功能不小”涂錚介紹，為了充分利用自然通風(fēng)改善室內(nèi)的熱舒適環(huán)境，提高空氣品質(zhì)，她們在東西側(cè)山墻上開設(shè)了古典風(fēng)格的通氣孔。

這樣，可以利用建筑本身的高度與溫度差，形成“煙囪效應(yīng)”。夏季，太陽對屋面的照射會使屋面與吊頂間的空氣溫度高于室內(nèi)，空氣密度減小產(chǎn)生壓力差，從而驅(qū)動空氣流動，強(qiáng)化熱壓作用下的自然通風(fēng)。測算顯示，這樣的通風(fēng)模式相對于單純的利用窗戶的“穿堂風(fēng)”來講，可以提高通風(fēng)效果20%-50%，并且在無風(fēng)的環(huán)境下仍然可以利用室內(nèi)外溫度差異產(chǎn)生的壓力差進(jìn)行有效通風(fēng)，這兩個(gè)通風(fēng)口經(jīng)測算，面積各為0、04平方米，小夏季不會有適合的通風(fēng)量，大冬季則將大量散熱，另外，通風(fēng)口上還裝了百葉通氣口，冬季關(guān)閉以免熱量外散。

涂錚介紹，多功能廳因?yàn)橛辛俗匀煌L(fēng)，所以，“耗電大戶”空調(diào)不能在夏季“大顯身手”了，但她們?yōu)楸ＷC人多情況下的使用，仍裝了高效能空調(diào)，該空調(diào)不僅制冷能效大大提高，還能供多個(gè)房間使用，既節(jié)能，還節(jié)約了資金，而空調(diào)冷凝水也都要全部被收集利用。另外，她們有給室內(nèi)加裝了耗能只有空調(diào)十分之一的吊扇，所以，小院中整個(gè)夏季用空調(diào)的時(shí)間應(yīng)該不到20天，而冬季采用蓄熱電暖氣，更會起到削峰平谷的作用。

小院自然通風(fēng)，減少能耗。連接前后院的過道使得小院中自然通風(fēng)形成大循環(huán)，房屋中則是小循環(huán)。設(shè)計(jì)人員在多功能廳房脊兩側(cè)設(shè)置了兩塊鏤空花磚，利用建筑本身的高度與溫度差，形成“煙囪效應(yīng)”。這樣的通風(fēng)模式可以提高通風(fēng)效果20%至50%，即使在無風(fēng)的日子里，仍然可以利用室內(nèi)外溫度差異產(chǎn)生的壓力差進(jìn)行有效通風(fēng)。

零排放四合院太陽節(jié)能

夏季，四合院里大面積的玻璃窗會讓室內(nèi)形成一個(gè)溫室，從而使得室內(nèi)過熱；冬季又會形成大面積的“輻射”通路，讓室內(nèi)的熱量透過輻射的方式散失，從而使室內(nèi)溫度過低。這就迫使居民必須依靠空調(diào)和暖氣調(diào)節(jié)溫度，從而消耗了大量能源。涂錚告訴記者，這樣的道理大家都明白，但從沒有人多想，她們則采用了計(jì)算機(jī)精確模擬四合院在春、夏、秋、冬四季和早、中、晚三個(gè)時(shí)段太陽照射下自身的遮蔽情況，進(jìn)行了精確測算，這為采取節(jié)能措施提供了科學(xué)依據(jù)，最后，她們“對付”太陽的辦法也許讓人不以為然，那就是學(xué)習(xí)古人，采用竹簾遮蔽?！按皯羯霞友b外遮陽竹簾既與傳統(tǒng)四合院的格局相融合，增添了情調(diào)，又可以有效的遮蔽陽光直射，大大減少了夏季需要開啟空調(diào)的時(shí)間，節(jié)約了能源”，同時(shí)，她們還通過紅外線成像法實(shí)際測試，發(fā)現(xiàn)墻體存在明顯的冷熱橋，隨后進(jìn)行了墻體加裝保溫層和窗戶改用斷橋鋁合金雙層中空玻璃?！拔覀兪褂米钕冗M(jìn)的測算技術(shù)和儀器，采取的卻是最‘老土’的改造辦法，這說明，古人的計(jì)算比計(jì)算機(jī)更先進(jìn)！所以，我們在節(jié)能環(huán)保方面只能謙虛地學(xué)習(xí)古人！”涂錚這樣說。

零排放四合院自主發(fā)電

“零排放”四合院在許多方面以古人為師，但在照明和用電上只能自己另辟西徑。遠(yuǎn)洋之帆公益基金會段濤秘書長講，四合院中的照明、電視、投影儀、筆記本電腦都靠太陽能發(fā)電，其用電系統(tǒng)被連接在了兩塊面積為8平方米的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備上。記者看見，在多功能廳的西北角有塊蓄能電池，它除供電外，還能將用不完的電儲存起來，而小院只有連續(xù)10天陰雨無法發(fā)電時(shí)才使用交流電。另外，為節(jié)電同時(shí)達(dá)到好的效果，整個(gè)小院照明使用的全是LED節(jié)能燈，其一千小時(shí)僅耗幾度電，是白熾燈的1/10，傳統(tǒng)節(jié)能燈具的1/4，同時(shí)，其使用壽命可達(dá)五萬小時(shí)，是普通白熾燈的50倍，普通節(jié)能燈的8-10倍。所以，四合院照明幾乎不用外來的交流電。

零排放四合院能量消耗低

“零排放”四合院的澆灌植物和院落灑水降塵用水同樣能實(shí)現(xiàn)自給自足。段濤秘書長講，“四合院房屋本身的設(shè)計(jì)就是‘肥水不流外人田’型，中庭兩側(cè)和前后院內(nèi)側(cè)的雨水都會順著屋瓦流入院內(nèi)，所以，她們在院里順地勢開挖了一個(gè)3立方米的雨水收集池，汛期，收集雨水，平時(shí)也能收集人們用過的清水，而通過一個(gè)手工壓井和滴灌系統(tǒng)能為前后院的植物澆水，也能提水為院落降塵。

雖然采取了各種節(jié)能降耗措施，但為保證“零排放”，四合院中還種了各種植物在美化院落的同時(shí)再實(shí)現(xiàn)減排。段濤介紹，小院中種植的都是適應(yīng)北京氣候和環(huán)境、易成活、對水肥消耗少、種植和維護(hù)成本低的鄉(xiāng)土植物，包括榆葉梅、月季、葡萄、爬山虎、紫藤、石榴等，它們美化院落的同時(shí)“兼職”降低碳排放。另外，“零排放”四合院中還實(shí)現(xiàn)了全面的垃圾分類并回收利用。

零排放四合院資源共享

“實(shí)用、成本低、可復(fù)制、技術(shù)難度低、使用材料大眾是‘零排放’四合院最大的特點(diǎn)，這要適合在北京其它四合院的環(huán)保改造中推廣。”昨天的采訪中，段濤秘書長告訴記者，她們從設(shè)計(jì)、確定方案到施工，全都考慮到了復(fù)制問題。她坦言，基金會可以做出一個(gè)高端環(huán)保四合院，其中也能使用很多高科技，這樣可以看起來更眩，但它肯定曲高和寡，只能作為參觀的樣本，而沒有多少推廣意義，畢竟，一方面，“零排放”四合院還要具備使用功能，而更多的北京四合院還要有人居住，太多的高科技不僅加大了成本，更會提高其推廣難度，人為的提高了“門檻”，而改造通風(fēng)設(shè)施、裝個(gè)竹簾、挖個(gè)雨水收集池、種些鄉(xiāng)土植物、進(jìn)行垃圾分類、安裝太陽能發(fā)電系統(tǒng)都不是特別難操作的項(xiàng)目，有些甚至在部分四合院中很容易實(shí)現(xiàn)；

另一方面，磚木結(jié)構(gòu)的四合院因?yàn)樗陨淼奶攸c(diǎn)總有老舊的時(shí)候，而以首個(gè)“零排放“四合院”為模本，采用遠(yuǎn)洋之帆公益基金會摸索出的全部或部分改造技術(shù)，就能實(shí)現(xiàn)四合院的與時(shí)俱進(jìn)，以讓四合院繼續(xù)煥發(fā)其魅力何樂而不為？段濤秘書長介紹，在“零排放”四合院運(yùn)行一段時(shí)間后，她們將總結(jié)其中的經(jīng)驗(yàn)和不足，形成一個(gè)“零排放”四合院改造的文本，免費(fèi)提供給政府部門、單位及四合院中的居民個(gè)人，以使好的做法能在四合院的改造中得以推廣，為北京四合院保護(hù)盡一份力，也能讓四合院及其文化繼續(xù)得到傳承和發(fā)揚(yáng)光大。專家：“零排放”四合院實(shí)際操作中要遵循實(shí)地、實(shí)際、實(shí)用原則。