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世界第一绿色建筑:如何比同类建筑节能七成

时间:2017-12-5 10:31:25

台湾成功大学力行校区入口处,紧邻马路伫立着一幢造型奇特的建筑物,头顶阶梯状花园、趴着“大瓢虫”的太阳能面板和小型风力发电机,在一片中规中矩的建筑楼群中尤为显眼。这座建筑面积3000多平方米的大楼,比同等规模办公楼节能70%,被“绿色建筑教父”尤德尔森(Jerry Yudelson)称为“世界上最绿的绿色建筑”,已成为中国台南地区的一处地标。

澎湃新闻记者 杨漾

绿色魔法学校俯瞰图

这座成大“孙运璿绿色建筑研究大楼”背后的捐助者,是被誉为“全球电子元器件之王”的台达集团创始人郑崇华。在台湾,年过80岁的郑崇华是与台积电张忠谋、鸿海郭台铭、宏?施振荣齐名的教父级企业家。但出资投建这座大楼,并非出于功成名就后想要四处冠名大楼的想法。事实上,除此之外,郑崇华和台达已经在全球范围内建造了20多座绿色建筑,除了自用工厂和办公楼外,其余悉数捐给了学校,但没有一座以郑崇华本人的名字命名。

1971年,36岁的郑崇华白手起家,创建了仅15人的台达电子工业股份有限公司(下称台达),生产电视机零部件。45年后,台达已成为全球最大的开关电源供应器制造商,这一纪录自2002年起保持至今。即使没有听说过台达的人,也肯定用过它的产品。台达生产的各类电源及元器件广泛应用于工业、能源、通讯、数据中心、智能家电等领域,其中的笔记本电脑电源适配器年产量超过8000万个,磁性元件年产量超过100亿颗。2016年,台达全球营收达78亿美元。

“那时候大家都说不知道郑崇华在想什么,做生意不像做生意,整天想些不现实的东西。”一位在台达供职20多年的老员工对澎湃新闻(www.thepaper.cn)回忆说,十多年前,倡导建筑全生命周期内最大限度节能、降废、环保的绿色建筑概念刚刚兴起,郑崇华到处大力推荐与台达主业无关的绿色建筑,令很多人无法理解。

但彼时,一场大规模的绿建筑运动已经在台达内部启动,从2006年完工的台达台南工厂开始,郑崇华决定此后台达所有的建筑都必须是绿色建筑,已有的旧建筑也都要进行节能改造。2009年-2014年,台达内部的用电密集度下降了50%。到2020年之前,台达计划将全球所有工厂、办公楼和数据中心再节能30%。“再往下节能其实很困难,所以我们内部正在逐步推行工厂自动化。一开始用电量会往上升,但到了‘黑灯工厂’阶段,工厂完全自动化,空调和照明自动感应甚至取消,用电量会往下走。”台达执行长郑平对澎湃新闻称。

自然法则

位于北回归线以南的台南,全年日照充沛、干湿季分明。台南科学园区内的台南厂,是台达第一块绿色建筑试验田。与同类建筑相比,台南厂可节约38%的能源和50%的水资源,被评为台湾第一座符合台湾绿建筑标章EEWH九项指标的“黄金级”绿色建筑,其后又升格为“钻石级”。不同于传统概念中方正严整、线条整齐划一的生产厂房,台南厂从外观上看像是奔着某项建筑设计比赛而去的展品。

台南厂外观

在炎热高温的南台湾,如何帮建筑物“防晒”是门大学问。错落有致、充满棱角的露台和阳台,形成了大片遮阳阴影区。门口抢眼的大型金属折板,不仅减少了阳光对建筑物的直射,还起到收集雨水到绿化区的作用。此外,台南厂的屋顶、露台和地下停车场,都有截取雨水的沟槽,将雨水回收到地下400立方米的储水池,经过简单过滤,作为浇灌和厕浴用水,真正缺水时,也可净化作为紧急水源。

台南厂内部

由于光照强烈,台南拥有得天独厚的太阳能资源。除了在屋顶架设台达自产的光伏系统外,台南厂利用Low-E玻璃,将光照导入室内、热隔在室外,增加采光的同时减少空调使用;全部使用LED照明,节电10%-20%;将电梯刹车时产生的热能回收,节能效率最高可达50%;利用原理类似于灶台烟囱的浮力通风塔,加快排出建筑物中的热空气、给楼层降温以降低空调能耗。

在设计台南厂时,成功大学建筑系教授林宪德用上了最原始的通风、采光方法。这也正是郑崇华对绿色建筑的理解。郑崇华曾感慨,现在设计绿色建筑的人越来越多,很多人喜欢运用新潮的技术和建材来设计建造,这反而复杂化了,设计简单、符合自然运转模式就是最好的绿色建筑。

绿色魔法学校正面整体图

台湾成功大学力行校区的“孙运璿绿色建筑研究大楼”,不但是台湾第一栋零碳建筑,还被“绿色建筑教父”尤德尔森(Jerry Yudelson)评为世界上最绿的绿色建筑。这座被林宪德称作绿色魔法学校的绿色建筑获得了台湾EEWH钻石级绿建筑标章认证和美国LEED白金级绿建筑标章认证。在设计之初,该大楼预计可以比相同规模的办公建筑节能65%,但到了2014年,节能高达70%,每平方米年耗电量仅34千瓦时左右。

林宪德说,之所以将光伏系统设计成叶子造型,是因为叶子吸收太阳能可以达到更高的能源转换效率。为了追求更多日照,建筑南端设有船头样貌的光电系统角度控制台,通过舵型转盘随光照条件切换光伏系统的角度。这套光伏系统全年发电量超过20000千瓦时,可满足该建筑1/7的用电需求。

在台南的盛夏时分,强烈太阳照射下的屋顶表面温度常常飙破70摄氏度,但通过绿屋顶的“冷却”,室内顶层楼板表面温度维持在32度以下。

屋顶细节图

模仿灶台烟囱的自然浮力通风技术,让一座300人的国际会议厅在冬季四个月可以不开空调,达到空调节能28%;采用空调与吊扇并用设计,让办公区空调节能76%;采用陶瓷复金属灯二次反射照明设计,国际会议厅照明能耗也打了折扣。

国际会议厅

成本、成本、成本

绿色建筑高于普通建筑的造价,这是台湾潘冀建筑师事务所创办人潘冀被问得最多的问题。

“一般人马上会想到多花钱、成本回收很慢,但其实成本应该是从很多不同的角度去看,而不是当前直接收支。很多时候政府在制定政策时也比较死板,其实应该更灵活一些,让大家愿意买单。”潘冀对澎湃新闻说,一般人并不会看到建筑的全生命周期成本,而会更多地关注每个月节约了多少钱,这令绿色建筑设计者与推广者们倍感苦恼。“台中一中校史馆,改造之前是七八十年的老建筑,但只花了不多的钱就改造成绿色建筑。对于建筑本身,不要总想着旧了推倒重盖就好。”

林宪德说,绿色建筑不一定是最贵的建筑,只要顺应大自然、配合自然条件,同样可以用低廉的价钱建造绿色建筑。“只要好好设计,减掉30%(成本)都可以,绿色建筑在节约能源这一块是很有效的。但大家不去看(关注)它,这个是比较忧心的事情。”

前述被称为全球最节能的“绿色魔法学校”,每坪(1坪=3.30378平方米)造价只有8.7万元台币(约合1.8万元人民币),与一般办公建筑的单位造价差距不大。据当地绿建筑志愿者介绍,绿色魔法学校虽然有一部分是价格稍贵的高效节能设备,但回收年限在三年以内,除此之外,一半以上的创意都采用了花钱不多却可立见成效的平价节能技术。台南厂的绿色建筑设计多花的成本,靠节约的电费4年就可收回。

从绿建筑衍生出的智能建筑生意

如果说始于2006年的台达绿色建筑主要利用自然法则来实现节能减排、更多体现郑崇华本人环保意志的话,2013年起,伴随着智能建筑概念在全球范围内兴起,台达逐渐将其绿色建筑事业变成了一门生意,用自身擅长的控制技术集成绿色建筑“大脑”,精细管理建筑物用能。中国大陆,是台达目前的主攻市场。

按照国际经验和中国目前建筑用能水平发展预测,到2020年,中国建筑能耗占全社会总能耗的比例将达到35%左右,预计将超越工业用能。按照中国《国家新型城镇化规划(2014-2020)》,2020年前,新型城镇大型公共建筑和政府投资各类建筑全面执行绿色建筑;城镇绿色建筑占新建建筑比重提升至50%。为了鼓励绿色建筑的发展,各地陆续出台奖励政策,按照绿色建筑达到的星级标准,给予不同程度的补贴。

这将催生巨大的绿色建筑投资市场。国务院参事、住房和城乡建设部原副部长、中国城市科学研究会理事长仇保兴曾表示,中国城市现有400亿平方米旧建筑,其中约有一半必须进行抗震、节能、适老、节水等绿色化改造,能产生约15万亿元新投资需求。

“硬件的黄金时代已经过去了,以前都是‘少样多量’。比如说做笔记本电脑电源适配器,一做就是几千万颗,以后有什么东西可以做几千万颗的?没有了。像如今工业自动化的东西,有时候一个产品的订量就是几百颗而已。”台达董事长海英俊此前表示,传统硬件业务走下坡是大势所趋,“那其他地方就要补回来,所以我们需要转型。”

目前,台达已从大陆的绿色建筑市场上游着手,和建筑设计方、建造商合作,提前将楼宇自动化系统嵌入建筑中。

但中国的商业绿色建筑市场,也是群雄逐鹿。霍尼韦尔、西门子、施耐德、通用电气等外资巨头近年来正加快布局、抢滩中国楼宇自动化和绿色建筑市场。对于台达而言,以何种优势跻身其中?此前十余年积累的对绿色建筑的理解,能否使其另辟蹊径找到差异化市场?

 
 
         
 
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