建筑零能耗技術(shù)

前言

　　能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，人類文明的每一次重大進步都伴隨著能源的改進和更替。如今中國的改革開放已邁人第三十一個年頭，從一路摸索到科學(xué)發(fā)展，中國越來越意識到只有節(jié)約能源，降低排放，保護環(huán)境，與自然和諧共處，才能真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。因此，我國已把節(jié)能減排作為一項基本國策，生態(tài)文明應(yīng)成為中華民族文化建設(shè)的重要內(nèi)容?！　】v觀建筑發(fā)展史，建筑技術(shù)的發(fā)展與人類能源利用形式息息相關(guān)。人類所營造的環(huán)境是當(dāng)時技術(shù)水準相適應(yīng)的特定表現(xiàn)，建筑技術(shù)應(yīng)用的方法直接決定了建筑的能量消耗。2008年5月，我們邀請比爾-鄧斯特（Bill Dunster）到上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計集團進行綠色建筑學(xué)術(shù)講座。期間他向我們贈送了他所著的《The ZED Book》（建筑零能耗技術(shù)）一書。這是一本介紹零能耗建筑以及生活方式的著作。此書不但有適合專業(yè)技術(shù)人員閱讀參考的零能耗設(shè)施的實現(xiàn)原理及技術(shù)，同時也為普通讀者提供了零能耗生活的理念。全書雖為系統(tǒng)的專業(yè)著作，但文字風(fēng)格通俗易懂，促進節(jié)能、減排的思想能夠更廣泛深入地根植于人心。鑒于目前國內(nèi)關(guān)于節(jié)能減排的書籍往往停留于形式，多從理論上闡述，他山之石，可以攻玉，我們希望通過將該書介紹給關(guān)心節(jié)能減排以及可再生能源應(yīng)用的有識之士，并通過他們的實踐活動，為促進節(jié)能減排在我國建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用貢獻一份力量。因此，征得原書作者的同意，現(xiàn)代集團技術(shù)中心組織技術(shù)人員翻譯了這本書，這項工作進展十分順利，不到半年時間該書譯稿即將正式出版?！　　督ㄖ隳芎募夹g(shù)》是由比爾?鄧斯特（Bill Dunster）、克雷格-西蒙斯（CraigSimrrforls）、鮑比-吉爾伯特（Bobby Gilbert）和陳碩（Chen Shuo）合著的。全書分為三大部分，由淺人深地介紹了zED（Ze ro ErlergY DeveloprTlellt）生活理念的產(chǎn)生和基本概念，實現(xiàn)ZED所涉及的各項條件及可行性方案，以及ZED在房屋、鄉(xiāng)村、城市乃至人們的生活工作中實現(xiàn)的案例分析。在第三部分中，作者還針對中國讀者，特意增加了ZED在中國長沙以及深圳這兩個城市實踐的內(nèi)容（需要特別指出的是，為滿足中國讀者的需求，該書的作者用中文編寫了部分內(nèi)容）。本書不僅要向人們傳達ZED零能耗這個概念，更希望通過對過去與未來的節(jié)能減排經(jīng)驗和前景的提煉，得出具有活力的原則、價值和技術(shù)，結(jié)合當(dāng)前節(jié)能減排新技術(shù)，與未來建筑規(guī)劃設(shè)計完美地融合，從而最大限度地借助自然的力量，創(chuàng)造人與自然環(huán)境和諧共生的美好世界。正是基于此，本書成果獲得了2008年度“英國皇家建筑師協(xié)會科研大獎（TheRIBA President’s Award for Resea rch for Outsta rlding Professiorlal Practice-Iocafed Research）”。

內(nèi)容概要

本書試圖展示如何在建筑結(jié)構(gòu)中結(jié)合運用簡單的被動設(shè)計措施，從而將能源需求降低至可再生能源變得切實可行之點。設(shè)計時不僅應(yīng)謹記低碳排放總體規(guī)劃的重要戰(zhàn)略地位，還要意識到不同的居住密度要求不同的環(huán)境策略。最重要的一點是：要設(shè)計一種嶄新的建筑設(shè)計語言，以應(yīng)對這個美麗國度上所發(fā)生的重大氣候變化威脅。這種語言中的每個設(shè)計決策、每座建筑的每個立面和構(gòu)件，都將有助于營造一個鮮活、生動的有機體，這一有機體的美麗之處在于符合達爾文適者生存的進化論，符合我們這一時代能源流動的限制條件。這一“整體性”的系統(tǒng)思想因為敢于夢想實現(xiàn)一個零碳、零能耗的社會而超越了當(dāng)下的實用主義建設(shè)進程。在氣候變化加劇并達到石油峰值之前，各國都只有大約15年的時間。此后，各國將不得不以今日我們所目擊之速度將自然資源投入到大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)之中。今日之世界需要中國以睿智的方式進行投資和發(fā)展，從而摒棄C20數(shù)十年來以石油為主導(dǎo)的思維方式，率先進入一個和平、不會因能源供應(yīng)萎縮而產(chǎn)生沖突的世紀。

書籍目錄

中文版前言致陳碩先生的一封信兼序序言前言引言第一部分：零能耗生活(zEDIiving)的原理  1.1  讓碳成為歷史  1.2　預(yù)先解決礦物燃料的問題  1.3　降低需求——有賴于當(dāng)?shù)乜稍偕茉? 1.4　實現(xiàn)低碳足跡的高品質(zhì)生活  1.5　零能耗標準：一張零能耗生活的清單第二部分：零能耗設(shè)計　零能耗設(shè)計：實現(xiàn)零能耗標準的項目  2.1　零能耗標準指導(dǎo)方針  2.2　零能耗物理模型  2.3　能源利用及碳排放設(shè)計的特性描述  2.4　舒適度設(shè)計的特性描述  2.5　氣候效應(yīng)  2.6　新建和升級現(xiàn)有住宅和工作間使之達到零排碳標準  2.7　在大規(guī)模開發(fā)項目中實現(xiàn)“零碳排放”  2.8　建筑結(jié)構(gòu)和保溫  2.9　零能耗工廠被動式風(fēng)帽熱回收通風(fēng)系統(tǒng)  2.10　被動太陽能設(shè)計  2.11　熱容性  2.12　過熱風(fēng)險評估  2.13　低碳排放和零碳排放——供暖和熱水  2.14　低能耗空調(diào)、除濕及制冷  2.15　可再生電力的供給第三部分：案例分析  3.1　鄉(xiāng)村零能耗開發(fā)范例  3.2　城郊零能耗開發(fā)范例  3.3　生活／工作零能耗開發(fā)范例  3.4　市鎮(zhèn)零能耗開發(fā)范例  3.5　都市零能耗開發(fā)范例  3.6　區(qū)域零能耗開發(fā)范例第四部分：零碳的中國實踐  4.1　小房子的大夢想——萬科零碳宅  4.2　節(jié)能省地的集約型規(guī)劃——一徐州零碳城鎮(zhèn)規(guī)劃項目  4.3　零碳的城鎮(zhèn)系統(tǒng)——ZED Squared計劃  4.4　零碳的風(fēng)格主義——居易國際原鄉(xiāng)美利堅西鎮(zhèn)項目  4.5　平常建筑——上海世博會倫敦館項目  4.6　零碳經(jīng)濟適用房——寧波諾丁漢零碳項目  4.7　創(chuàng)造就業(yè)和GDP的城鎮(zhèn)——零碳裝配式技術(shù) 注釋索引

章節(jié)摘錄

　　碳的目標　　設(shè)定碳的減少目標，部分需要依靠科學(xué)探索，另一部分則需要依靠政治力量。假定對全球碳排放的可接受標準能夠廣泛地達成一致意見，那么在這一排放量被分配到各個國家乃至個人的額度上勢必會引起爭議。如果這一系列為減少全球碳排放量的復(fù)雜進程是通向勝利的戰(zhàn)機的話，那么它就必須在一個能夠得到廣泛認同的框架下實施——一個大國與小國均可以共存的框架?！　〕蔀檫@個框架的最具希望的候選者是由全球公共資源研究所（GCI）設(shè)計的“緊縮與趨同（C&C）”，它基于一個簡單的前提，即每個人都有平等的污染權(quán)。它提出，首先我們需要對全球碳排放的安全和可接受的量達成國際共識（緊縮），然后是減少或增加個別國家的排放量，直到所有國家排放的C02量在全球范圍內(nèi)與其人口規(guī)模成比例（趨同）?！　&C不是要提出明確的碳排放預(yù)定日期或是穩(wěn)定比率，但是GCI的模擬結(jié)果很清晰地表明，工業(yè)化國家需要在未來的50年里急劇減少其碳排放量（見注釋1.1.3）?！　∧敲?，在討論了碳排放的全球化管理和分配的首選機制之后，到底多大的減少量才能遏制氣候變化呢？　　每年產(chǎn)生的268億噸C02源自于礦物燃料燃燒時的排放。以全球人口數(shù)為64億來估算，人均排放C02大約為4.2噸?！　‘?dāng)然，實際的平均排放值根據(jù)國家和生活方式的不同而有所差異。圖1.1.6顯示了人均排放量和世界范圍內(nèi)的人口數(shù)量。世界人口最稠密的地區(qū)亞洲，卻是人均排放量最低的地區(qū)之一。由此可見，如果亞洲跟隨歐洲、北美洲走相同的發(fā)展道路，全球碳排放量將與之一樣迅速增長?！　∪绻澜绲娜硕佳匾u歐洲人的生活方式，全球C02排放量將翻倍。假如都按照北美的消耗模式，那么排放量將增加五倍。　　在C&C框架的引導(dǎo)下，科學(xué)家Mayer Hillman和Tina Fawcett主張，大氣CO2最大的安全積聚量是450ppm（見注釋1.1.1），這就相當(dāng)于要在2050年之前使全球年人均C02排放量控制在2.1噸左右（見圖1.1.7）。雖然這張圖不可能做到很精確，但能顯示出歐洲需要減少75％的排放量，而北美需要減少90％，在英國則是80％。在2050年之后這個數(shù)字將不得不進一步下降。

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