去过德国的人,都会觉得德国城市绿化环境好、空气质量高。究其原因,不得不说,德国全社会对能源、对环境有一种近乎敬畏的态度,德国政府、民间机构及社会民众的节能意识非常强。 在推动生态节能建筑上,德国更是不遗余力。推动建筑节能环保这一浩大艰巨的工程,不仅需要建筑设计与工程技术层面的解决方案,更重要的是建立完善的法律、法规、政策以及有效的资助措施机制。德国的建筑节能走在国际前列,取得了突出成就,这对正在推动城镇化建设、节能建筑快马加鞭的中国来说,具有十分重要的借鉴意义。
德国在既有建筑节能改造上的丰富经验
德国一方面制定有关规章制度,从政策层面加以引导,例如,根据欧盟能源效率规程,每年要对3%的公共建筑进行节能改造;另一方面通过设立专门的基金(如KFW基金),提供低息贷款等方式,加大资金投入,推动旧房节能改造。改造目标主要包括提高建筑舒适度、降低建筑能耗、减少环境污染等。改造内容包括增加建筑外保温设施;更换高效门窗;对供热系统进行了大规模改造,拆除褐煤供热锅炉,安装热气锅炉和燃气发动机热电联产装置;将居民的燃气热水器改为供热公司集中供应热水;改造楼内采暖系统,安装新的散热器和自动温控阀等。
国内外在建筑更新、旧房改造方面的探索
原建筑南立面窗户较小,窗地比不能满足办公使用需要。现将窗户加大,在窗户上部加设金属遮阳,既提高了综合遮阳率,又给大进深空间带来充足的采光。同时利用原来部分错落的走廊阳台在室内形成多个上下贯通的小共享空间,形成拔风效应,改善了室内的小气候环境,使用者可以在室内欣赏到北侧外部庭院内的全部景观。
在改造设计中,我们以办公建筑的时代特点和节约社会资源为出发点,保留了建筑原有结构体系,拆除了以粘土砖为主要材料的建筑外墙和内部隔墙。改造后的外围护结构采用了轻质、高强、耐火及隔热保温性能高的200mm厚蒸压加气混凝土砌块,内部隔墙采用了具有高强度、高隔声率材料制成的可拆卸隔断,可以对内部空间灵活分隔,营造出更加开敞的现代化办公空间,减少今后由于变更使用要求造成的二次装修浪费。
为了更加有效地降低建筑能耗,保护建筑结构及室内装修。我们对维护结构进行保温隔热处理,在屋面与地面以及冷桥处采用40mm厚EPS聚苯保温板,避免了内保温冷(热)桥带来的弊病。
门窗与幕墙采用的遮阳系数:0.4>SC>0.3,厚度:6+12+6mm断桥铝合金中空玻璃,具有强度高、保温隔热性好、刚性好、防火性好、耐大气腐蚀性好、使用寿命长、美观等优点。
原有排水系统被全部保留,并在屋顶增设太阳能热水系统,用于卫生间和底层餐厅。卫生间全部采用节型水器具,空调将原有的分体机系统改为多联机系统,既可分户计量,又适合办公需要,调节方便。
【西班牙毕尔巴鄂IDOM 集团总部大楼】
在改造设计中,我们以办公建筑的时代特点和节约社会资源为出发点,保留了建筑原有结构体系,拆除了以粘土砖为主要材料的建筑外墙和内部隔墙。改造后的外围护结构采用了轻质、高强、耐火及隔热保温性能高的200mm厚蒸压加气混凝土砌块,内部隔墙采用了具有高强度、高隔声率材料制成的可拆卸隔断,可以对内部空间灵活分隔,营造出更加开敞的现代化办公空间,减少今后由于变更使用要求造成的二次装修浪费。
建筑的立面可以高效地抵挡多余的紫外线辐射,但不会影响建筑物内部的观景视野,控制了阳光照射也就进一步控制了能耗。所以设计师在建筑立面上使用了遮阳板,就像是屋顶的设计在垂直面上的拓展:外围绿色层叠的遮阳板配合面向运河突出的阳台、大楼入口、立面上的消防通道和其他区域,形成一种折线的走势。在改造过程中,建筑设计师们做了几种设计,但最终还是采用了一个水平线策略,这样可以使美学、成本和维护之间的平衡达到最优:HEA 钢材支撑的压制铝材+AISI 316 无瑕钢制螺丝。建筑围护结构由铝制复合物、隐藏的防火岩棉和高效能玻璃构成。外围板条和玻璃幕墙之间,为清洁玻璃设计了作业平台。
室内装潢是现有元素与新设计的融合。建筑原始结构中的大部分柱子没有被掩盖。原先将货物送达屋顶的升降机现在被漂亮的楼梯和玻璃幕墙所取代,里面可以看到办公室,外面则可以看到运河。建筑物顶部的二层楼曾经是货物升降机机器噪音所充斥的地方,而现在已经被改造成为图书馆,在安静的空间里让灵感迸发。
在一层,三根柱子被移除后,腾出400平方米的展厅。在中间占据一定高度的承重梁决定了房间的设计:一片连续的木板覆盖了地面,内墙和天花板,适应承重支柱的走势,像船体一样形成了海洋波浪般的几何曲线。
【节能环保】
建筑拥有创新的节能措施:低消耗水龙头等清洁设备;安装于房顶草坪下的雨水储蓄罐,用于花园自动喷淋灌溉;自动光照调节系统,建筑立面上的遮阳板,屋顶上的光伏板以及基于水循环系统的供热通风与空调系统。针对后者,设计并安装了集暖通空调和照明设备于一体的不同颜色的房梁——冷梁。 与其它类似建筑能耗比较,这项举措节能60%。
草坪屋顶对周边城市环境带来众多额外好处,比如降低热岛效应、屋顶绿植吸收噪音和二氧化碳。大楼一层的地表水存储罐可以储存雨水。
冷梁整合了水电池、灯具及照明传感器并安装在已有的巨大房梁之间,由于这些房梁裸露在外,其 巨大的体量产生的热惰性能够减少白天和夜晚之间以及暖通空调系统开启和关闭时段的温差。水系统带动暖通空调系统运行,无需机械部件便能为电池充电,有助于建立一个有效而持久的系统,而且只需极少维护:无需安装通风扩散系统,地面的空气缓慢上升,空气温度也逐渐上升,到达天花板时与电池接触,然后通过自然对流下降,这样的通风方式不但舒适而且无噪音。
房梁的颜色使工作区的气氛更加友好,避免了开放式办公空间单调的天花板,使员工在办公室就能看到只有坐在树下才能看到的绿色和赭色。
【谷歌新总部】
整个新总部就像是巨大的温室,未来将相继垒砌起多个建筑群,楼层与楼层之间可以加装或拆卸,大玻璃罩子则可以改变形状以适应植物的生长速度,以及新建筑的高度。“其实公司的构想相当简单,就是希望建筑能像 APP 一样,需要时就能即时更新、改变。”负责谷歌房地产业务的副总裁大卫 · 拉克里夫的概括,一定程度上传达了谷歌对于新技术、新价值的想象。
据《卫报》的报道,谷歌新总部就像一座「可移动的中央公园」,除了跑道、自行车道以及停车场,为了适应公司的新理念「在自然中办公」,还慷慨地规划了 12 万平方米绿地,约占新建面积 (23 万平方米) 的一半,而目前的总占地面积约为 37 万平方米。
其实,旧建筑的再利用就是节约能源和资源的再利用,旧建筑的更新避免了建筑垃圾的产生, 从而减少了对环境的不良影响,同时也丰富了现代城市的社会生态。
旧建筑改造在生态、形态和情态诸方面的认识和实践,对今天的城市更新有重要作用,但它最宝贵的还是它所体现的生态建筑文化的思想内涵和这种思想方法所必然导致的人与居住环境的价值观,这就是新与旧、传统和现代是有机统一的。