*，巴西即將舉行兩件世界性盛事首先是2014年*，繼而就是2016年奧運(yùn)會(huì)，這意味著一些重要的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所需要進(jìn)行重塑。巴西國(guó)家體育館位于巴西首都（巴西利亞）的中部，目前正在升級(jí)當(dāng)中，一旦完工，它將成為世界首所凈零能耗體育館。低能源消耗的原則是作為一種途徑去減低二氧化碳排放和減少對(duì)化石能源的依賴。盡管凈零能耗建筑在發(fā)展中國(guó)家仍不常見(jiàn)，但是它們?cè)谖磥?lái)發(fā)展中將會(huì)變得越發(fā)重要。那么，這種“凈零能耗建筑”是否能夠做到100%零能耗？在投入成本與回報(bào)的性價(jià)比以及實(shí)際應(yīng)用上，是否具備真正可行的發(fā)展空間？帶著這些疑問(wèn)，記者走訪了中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所的研究員郭芳華老師，共同探討關(guān)于新能源建筑的發(fā)展和未來(lái)。
近些年來(lái)，無(wú)論是廣州亞運(yùn)會(huì)、北京奧運(yùn)會(huì)，還是倫敦奧運(yùn)會(huì)，在場(chǎng)館建設(shè)方面一直都很重視環(huán)保和節(jié)能。其中2012的倫敦奧運(yùn)，被稱(chēng)為“目前為止對(duì)生態(tài)環(huán)境zui友好的奧運(yùn)會(huì)”。而2016奧運(yùn)會(huì)的東道主巴西，即將擁有世界*“凈零能耗體育館”。巴西國(guó)家體育館由建筑師Castro Mello設(shè)計(jì)，館內(nèi)可容納超過(guò)7萬(wàn)人，是*二大體育館。體育館zui特殊裝修在于它的屋頂。根據(jù)巴西新出臺(tái)的能源法，要求能源的使用逐步從電網(wǎng)向太陽(yáng)能轉(zhuǎn)移。而位于館頂?shù)膱A形太陽(yáng)能面板，能為體育館提供日常運(yùn)作能源。館頂太陽(yáng)能面板上附帶一種特殊的光催化膜，能收集空氣中的污染成分并能分解其中的化學(xué)物質(zhì)，同時(shí)移除一些空氣中的二氧化碳。除了特殊設(shè)計(jì)的“屋頂”之外，還有以下亮點(diǎn)令巴西國(guó)家體育館贏得鉑金級(jí)世界綠色能源與環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒獎(jiǎng)。館內(nèi)總共會(huì)有3500個(gè)自行車(chē)停放點(diǎn)。館內(nèi)帶有美觀作用的雨水收集裝置以及循環(huán)系統(tǒng)。即使日照猛烈，也有足夠的遮陰地方。從舊體育館收取可再使用材料循環(huán)再利用。“凈零能耗”或能實(shí)現(xiàn)零能耗。
首先讓我們來(lái)了解什么是“凈零能耗”。根據(jù)美國(guó)能源部門(mén)規(guī)定：在以年為基礎(chǔ)上，不消耗外部能源同時(shí)不排放出碳的就是凈零能耗。然而我們對(duì)“零能耗”的概念表示有點(diǎn)懷疑凈零能耗，是否真的是沒(méi)有消耗任何外部能源，還是只是接近“零”能耗呢？從理論上說(shuō)是*可以實(shí)現(xiàn)的，關(guān)鍵是經(jīng)濟(jì)性和成本的問(wèn)題。“除了在上的應(yīng)用，我們國(guó)內(nèi)現(xiàn)在也開(kāi)始發(fā)展很多類(lèi)似的環(huán)保建筑，一般我們都叫低碳建筑。”
雖然說(shuō)，大型環(huán)保類(lèi)的新建筑目前來(lái)說(shuō)，更多地出現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家，然而在不少發(fā)展中國(guó)家，也能發(fā)現(xiàn)它的雛形或身影。郭老師表示，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)不少建筑設(shè)計(jì)擁有節(jié)能方面的亮點(diǎn)，簡(jiǎn)單舉例，太陽(yáng)能熱水器就是屬于簡(jiǎn)單的節(jié)能設(shè)計(jì)。“凈零能耗”實(shí)際上就是開(kāi)源節(jié)流，開(kāi)源就是充分地利用新能源，節(jié)流就是盡可能的降低能耗，降低能耗的辦法比如LED照明、地源熱泵空調(diào)技術(shù)、光熱技術(shù)和光伏建筑一體化技術(shù)等等。所謂的低碳建筑實(shí)際上是多能源系統(tǒng)和多節(jié)能技術(shù)的集成，不管是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家都已經(jīng)使用。技術(shù)性應(yīng)該不是主要問(wèn)題，關(guān)鍵是經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。”
新型家居建筑趨向節(jié)能設(shè)計(jì)節(jié)能建筑的實(shí)用性可以體現(xiàn)在很多方面，就拿我們zui熟悉的家居建筑來(lái)說(shuō)，有很多節(jié)能設(shè)計(jì)其實(shí)我們?cè)缫颜J(rèn)識(shí)。例如通過(guò)屋頂可以發(fā)電，可以提供熱水。當(dāng)然也有一些能量來(lái)源，比如用小型的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，直接利用沼氣或是家里燒的煤氣，既能給家里提供熱水，又能給家里提供電能。另外還有建筑物墻體的厚度和所采用的材料，建筑門(mén)窗的大小以及玻璃的厚度等方面設(shè)計(jì)有一定要求。比如說(shuō)打開(kāi)空調(diào)，等待室內(nèi)溫度降下來(lái)后，再將空調(diào)關(guān)掉，等到第二天，房間還是一樣冷。這要求建筑有很好的保溫性，所以我國(guó)北方地區(qū)建筑的窗戶一定要是雙層玻璃。另一點(diǎn)就是墻壁的設(shè)計(jì)、選用的材料要足夠規(guī)范，隔熱性要非常好。“低碳建筑技術(shù)”的利用率是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平和技術(shù)發(fā)展水平的一個(gè)結(jié)合。“從建筑的數(shù)量來(lái)說(shuō)，家居的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于公共建筑，而且對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響意義更大，因?yàn)樗鼈兊牧烤薮蟆５谴蠹抑詮?qiáng)調(diào)公共建筑是因?yàn)樗娘@示度比較大?，F(xiàn)在很多公共建筑帶領(lǐng)低碳概念，這些新技術(shù)在公共建筑上也容易推廣。就像奧運(yùn)會(huì)這種大型賽事，公眾關(guān)注度比較高，可以幫助公眾認(rèn)識(shí)這些技術(shù)。”當(dāng)然，在公共建筑領(lǐng)域，除了大中型的綜合性場(chǎng)館之外，將來(lái)“凈零能耗”的設(shè)計(jì)也將普及到學(xué)校和醫(yī)院這樣更有實(shí)用性的建筑。“不管發(fā)展什么技術(shù)，它的生命力都在于能夠解決社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的問(wèn)題。”
投入和回報(bào)是否得不償失？
巴西這座正在升級(jí)改造的世界首座“凈零能耗體育館”宣稱(chēng)改造費(fèi)用超過(guò)400萬(wàn)美元，然而對(duì)于這種可再生能源的卻需要等10~20年，甚至更長(zhǎng)的時(shí)間。這是否有點(diǎn)“得不償失”呢？郭老師對(duì)此一一進(jìn)行解答。
利用合同能源管理
目前在節(jié)能減排領(lǐng)域有一個(gè)通行的做法，就是合同能源管理（簡(jiǎn)稱(chēng)EMC），在實(shí)施EMC之前就要專(zhuān)門(mén)評(píng)估一項(xiàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用的投入和產(chǎn)出比的合理性。“簡(jiǎn)單地說(shuō)，就是你要做節(jié)能工作，但是你不用出錢(qián)，我是節(jié)能公司（出資方），我出錢(qián)，把所需要的節(jié)能系統(tǒng)做好了，同時(shí)在約定的時(shí)間內(nèi)負(fù)責(zé)系統(tǒng)保養(yǎng)和維護(hù)，然后雙方約定，等你的能源節(jié)省下來(lái)后，雙方按一定的年限和比例進(jìn)行分配。等技術(shù)方在約定的時(shí)間內(nèi)得到了約定的回報(bào)以后，系統(tǒng)就*給投資方所有，這就是標(biāo)準(zhǔn)EMC。”郭老師深入淺出地介紹說(shuō)。
節(jié)能環(huán)保建筑 zui終利大于弊
近年來(lái)，一些耗費(fèi)巨資或者興建在環(huán)境保護(hù)區(qū)域的新型建筑引起人們的爭(zhēng)議:如此大興土木，zui終人類(lèi)能否真正得益？爭(zhēng)議的確存在，然而節(jié)能減排是一個(gè)大的趨勢(shì)。例如太陽(yáng)能電池板的制造可能會(huì)增加碳排放，但與它20年的生命周期內(nèi)所產(chǎn)生的電能來(lái)比較，還是利大于弊的。
擁有不可估量的未來(lái)
國(guó)家現(xiàn)已通過(guò)法規(guī)的形式強(qiáng)制規(guī)定某些節(jié)能措施。推廣節(jié)能包括三個(gè)層面：*是強(qiáng)制規(guī)定，例如過(guò)去某些不環(huán)保的產(chǎn)品國(guó)家明文規(guī)定禁止使用，逐漸被市場(chǎng)所淘汰；第二是引導(dǎo)執(zhí)行，比如國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)的補(bǔ)貼鼓勵(lì)和上牌支持等；第三是研究單位、科研單位進(jìn)行探索，試驗(yàn)成功就變成了*可以引導(dǎo)的方向，或者進(jìn)一步變成*可以強(qiáng)制的項(xiàng)目。
未來(lái)新能源技術(shù)和新能源的應(yīng)用一定會(huì)有很大的發(fā)展，目前我們主要靠煤炭和石油，從能源安全，從資源存量角度來(lái)看，我們過(guò)多依賴傳統(tǒng)能源，使得經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的承載力方面受到了一定的制約。未來(lái)新能源的應(yīng)用在總的能源中比例將大幅提高，這個(gè)趨勢(shì)是必然的，也是不可逆轉(zhuǎn)的。