低碳建设案例赏析 韩国三星“绿色明天”净零碳设计.docx

低碳建筑案例赏析韩国三星“绿色明天”净零碳设计1“低碳建筑概念”v低碳建筑是指在建筑中导入全生命周期评价体系和步入建筑新型产业化。在建筑全生命过程中对碳排放进行盘查，在建筑材料与设备建造、施工装配和建筑物使用的整个生命周期内，将建筑碳排放进行定量，减少碳排放量，提高能效，并对碳排放进行有效管理。低碳建筑可通过碳中和手段来实现零碳排放，净零碳建筑策略关注建筑的能源消耗和碳排放问题。韩国三星“绿色明天”的这些零碳建筑策略可以被宽泛地分为以下5个类别（UKGBC,2007①）：（1）建筑的能源消耗完全自给自足，建筑所有的能耗需求都可以通过实地生成的可再生能源得到满足；（2）建筑连接到当地电网，在一年时间内建筑实地产生的可再生能源能够抵消从电网消耗的电能；（3）建筑就近连接到当地的低碳或零碳的电力供给；（4）建筑连接到远处的低碳或零碳的电力供给；（5）建筑的碳排放量通过从碳排放交易市场购得的碳排放额度来抵消。经过多年的时间，奥雅纳工程顾问基于以上有关“净零碳”的定义根据不同的建筑类别建立了一整套减排策略的框架并将其运用在建筑上：（1）建筑能够完全自给自足，建筑所有的能源需求都由实地产生的低碳或零碳排放的能源来满足；（2）建筑连接到当地电网，实地生成的可再生能源能够部分抵消建筑从电网中消耗的电能；（3）建筑就近从当地的低碳或零碳的电力供应中获取部分能源；（4）建筑从远处的低碳或零碳的电力供应中获取其部分能源；（5）建筑的部分碳排放通过从碳排放交易市场购得的碳排放额度来抵消。以上并非严格的定义，而是作为一个框架来帮助对不同减排方案相对的优点和效果进行认识。通常来说，属于类别1的建筑要优于类别5的建筑。2 绿色明天周边环境3 绿色明天实景（左：公共关系楼；右：零能耗楼）2实现净零碳的策略以净零碳排放为目标的渐进式能源管理概念主要包括以下4个策略：（1）减少需求——减少建筑设备的使用并降低设备能耗，比如采用高效节能的电器，减少小型电器的数量等；（2）需求控制——通过与建筑结合的设计手段来采用被动式设计策略以降低能耗，包括高性能的建筑立面、气密性、外部遮阳措施、建筑朝向等；（3）能源的高效使用--在机电系统的设计中采用主动式的节能系统，包括采用高效系统，热回收，采光控制等；（4）可再生能源——通过实地利用可再生能源来满足建筑余下的能源需求，包括太阳能发电系统和光热系统等。3净零碳策略在“绿色明天”中的应用名为“绿色明天”的零能耗建筑是韩国的一个可持续设计师范项目。该项目位于韩国龙仁市（Yongin，Korea），场地面积2456㎡，主要由2个建筑组成——零能耗楼（Zero Energy House，简称ZEH楼，建筑面积423㎡）和公共关系楼（Public Relation Pavilion，简称PR楼，建筑面积295㎡）。零能耗楼是一座以建筑零能耗为目标的设计展示楼，公共关系楼则包括对外接待区和展览及建筑管理人员的工作区（图1~4）。3.1主要的可持续设计策略该项目的建筑运用了在零碳定义的基础上发展的“碳中和框架”中的策略——“建筑连接到当地电网。场地生成的可再生能源能够部分抵消建筑从电网中消耗的电能”。当产生的可再生能源超过零能耗楼的能源需求时，多余能源就被储存在电池中留做将来用。当产生的电能超过电池的储存能力时，超出的部分就被用于抵消公共关系楼内的电力消耗，以在一年中达到零能耗和零碳排放的目标。“绿色明天”零能耗楼除了电力需求外没有其他的能源需求（建筑不需要使用其他的燃料，如生物质、煤炭或天然气等）。电能则是由可再生能源系统产生（太阳能光电系统和光热系统）。该项目所采用的基于能源管理概念的多个节能策略（表1、图5）。表1 能源管理概念与节能策略能源管理概念设计策略被动式节能策略降低建筑能源消耗首先要做的是被动式设计策略的概念设计并将其结合到建筑设计中。成功的被动式设计策略能够有效降低空调和采暖能耗，从而降低暖通空调系统的能耗和运行成本。零能耗楼采用了以下策略：（1）自然通风自然通风就是通过自然的手段为室内空间提供新风和排风的过程，这也就意味着不是通过使用风扇或其他机械系统来进行这一过程。随着人们对成本和能源消耗的环境影响问题越来越重视，自然通风这一手段的运用当然就显得格外有利。（2）高性能的建筑围护结构良好的建筑围护结构设计能够在空调运行期间防止过多的太阳辐射进入建筑内，并减少传导热损失或渗透导致的热损失。这就能够把空调和采暖的负荷降到最低，从而减少暖通空调系统的能耗。建筑的围护结构设计结合了以下一些设计策略：采用遮阳设施——遮挡直射太阳光；使用高性能玻璃窗——采用保温效果良好的三层玻璃窗；采用保温材料——使外墙和屋顶具有较低的热传热系数；良好的气密性——降低空气渗透导致的热损失。（3）采光控制通过自动采光控制系统关闭或调低人工光照