試說新語工作室

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編導：瞿荻 魏玥琪 撰稿：徐靜 配音：魏玥琪 平面設計：傅小凡 項目統籌：李麑(05:53)

建築業曆來是碳排放的隐形“大戶”之一。根據國際能源署的數據，建築貢獻了全球碳排放總量的三分之一，與交通業、工業相當。

2021年底，中國建築節能協會能耗專委會公布了《中國建築能耗研究報告》，統計了2019年中國“建築全過程”的碳排放總量，為49.97億噸，占當年全國碳排放總量的50.6%。

“建築全過程”中，許多環節都會産生碳排放，從鋼筋水泥混凝土等建材的生産和運輸，施工，再到竣工後的運營維護，直至多年以後的廢棄和拆除。

一棟建築的全生命周期漫長，涉及的環節和流程衆多。那麼，讓建築實現“零碳”，可能嗎？

零碳建築的“加減法”

20世紀開頭，玻璃幕牆迅速成為整個世紀的寵兒，但早期玻璃幕牆的締造者們或許沒能預料到，這些玻璃盒子逐漸成為能耗“黑洞”。

光污染、保溫性能差，許多高層玻璃幕牆無法打開，通風和溫度調節完全依賴空調等機電設備。許多城市都開始反思，如何改造一批玻璃幕牆公共建築，以降低能耗。

如今，越來越多的設計者開始在建築孕育的早期階段，思考如何節能減排。

最近，成都天府新區出現了一個“近零碳建築”——中建濱湖設計總部。它的建造者來自中建西南設計研究院。

通過“加減法”，建造者在成都打造了一座“近零碳建築”。本文圖片均為中建西南設計研究院 提供

要達到“近零碳”，一棟建築首先得做點減法。

在成都，中建西南院的建造者們研究起了風。他們利用“計算流體動力學CFD”模拟室外風環境，希望能充分利用自然通風，減少對空調等機電的依賴。大樓采用“氣象跟蹤技術自控天窗”，能通過感應器自動開啟。建造者們還在中庭安裝了可開啟的電動天窗，配合風機，利用熱壓和風壓誘導建築内的自然通風。

除了研究風，中建西南院的建造者們還研究起了光。他們對大空間采光進行模拟，在合适的位置設計了采光天井，這使得87%的功能房間達到了自然采光标準。

同時，中建濱湖設計總部的幕牆采用了一種特殊材質玻璃——三銀雙中空Low-E玻璃。兩層空腔具有更好的保溫性能，節省能耗。

三銀雙中空Low-E玻璃示意圖

經過種種低能耗設計的中建濱湖設計總部，年平均能耗降低至40-80千瓦時/平方米，每年可以節省用電186萬度，減少二氧化碳排放約1027噸。

減少能耗隻是第一步，要讓一棟建築做到“近零碳”，還需要做點加法——發電和儲能。

中建濱湖設計總部擁有8000多平方米的屋頂花園，像是給建築戴上了“防曬帽”，大樓還設計了540平方米的分布式光伏面闆，裝機容量86.4千瓦，年發電量約為6.9萬度。

設計總部的地下室是大型儲能機房，機房中的運維系統能夠實時監控發電量及用電量。

高原上的“零碳實驗”

在青藏高原東北邊緣的四川省阿壩州若爾蓋縣下熱爾村，高寒高海拔下，中建西南院的建造者為160個孩子打造了一棟新校舍，它的首要目标就是抵禦嚴寒。

在高原，建造者們面對的是一連串的限制條件。匮乏的資源，薄弱的生态環境，有限的經費。不能大拆大建，也無法選擇空調、暖氣片等常見的取暖設備。更不能盲目堆砌一些高技術卻容易故障、難以維護的新奇設備。

中建西南院利用當地的太陽能資源，建造了一棟充滿陽光的校舍，這棟校舍被命名為“暖巢一号”。

建造者們先是重新設置了建築朝向，以提高太陽能的利用效率。

為提高太陽能的利用效率，調整建築朝向

接着，他們在建築内部劃分不同區域，把建築布局為“暖區”和“次暖區”，解決了室内供暖問題。宿舍等“暖區”位于建築南面，北面較冷的“次暖區”留給衛生間等附屬用房，樓梯間則作為緩沖區域。

坡頂還開設了斜天窗，直接陽光集熱。

這一切都是為了最大程度地減少熱量損失。建造者們還利用了建築能耗模拟軟件，模拟當地的日照和氣流，對建築布局進一步優化。确定門、窗的朝向和開口面積，模拟室内外冷暖氣流交換，并在建築南側設計了雙層牆體。加強外圍結構的隔熱性能，使其節能率達到65%以上。

經過一個冬天的實驗測試，暖巢一号的禦寒能力有些驚人，沒有輔助采暖，在室外-20°C的寒夜，孩子們的宿舍室溫能維持在10°C。

這項高原上的零碳實驗，或許是多重限制條件下“不得已”的選擇。但暖巢一号的成功，證明了高寒高海拔地區，仍能因地制宜，設計出可持續的近零碳排建築。而眼下，進一步優化設計的“暖巢二号”也即将誕生。

為實現建築與環境的和諧共生，中國的建造者們仍在不斷探索新的挑戰。

責任編輯：李麑

校對：丁曉

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