上海世博會充分演繹“城市,讓生活更美好”的主題,表達著現代人對新型城市、環保城市、更自然化城市,更人性化城市的追求和向往。世博會不僅是經濟的輝煌,而且展示了科技的進步,低碳的新理念,建筑設計的最新成果等等。
(一)巧用太陽能風能,節電照明新主張
1、光伏建筑一體化
放眼世博園,最大的亮點就是太陽能、風能的大規模應用。太陽能項目主要采用光伏建筑一體化并電系統。所謂“光伏建筑一體化”,是將太陽能光伏電板做成建筑材料,讓建筑物的外墻、屋頂成為“發電機”。通過并網,建筑物發的電能輸入城市電網,讓“綠電”進入千家萬戶。世博會“太陽城”建造過程中全部采用國內設備和產品,如此大規模應用太陽能建筑一體化在國內尚屬首創。太陽能光伏建筑一體化技術大規模應用于中國館、主題館、世博中心和未來館(原南市電廠)四座標志性建筑上,太陽能電池板的總裝機容量達4.68兆瓦,年均發電可達406萬千瓦時,減排二氧化碳總量逾3400噸。其中,利用世博主題館屋頂建設的光伏項目,裝機容量2.8兆瓦,是目前中國乃至亞洲最大的光伏建筑一體化工程。此外,在世博園區內還將設置一些光伏“小品”,比如太陽能公交車站、太陽能街頭雕塑、太陽能路燈和太陽能涼亭等。在風力發電方面,世博會的風力發電量也是北京奧運會風力發電量的2倍。
2、倫敦“零碳館”
位于城市最佳實踐區的倫敦“零碳館”是一座實現”零排放”的房子?!傲闾拣^”的一大亮點是建筑頂部擁有眾多隨風靈活轉動的五彩“風帽”。“風帽”利用溫壓和風壓將新鮮空氣源源不斷送入建筑內部,并將室內空氣排出。在通風過程中,建筑同時可利用太陽能和“江水源”系統對進入室內的空氣進行除濕和降溫。“零碳館”的另一大亮點是墻體表面附著的特殊熒光涂料,建筑白天儲存的太陽能量將在夜間釋放熒光,減少照明能耗,使展館成為會發光的房子。
瑞士館外墻上的紅燈是利用太陽能發電的能源照明,向人們倡導清潔環保的理念。瑞士館的表皮是由金屬網和紅色的掛片組成,能將白天吸收的太陽能在夜間點亮滿墻的紅色光斑,11000塊包含敏化太陽電池的的生物樹脂懸掛其上,將由半透明的鋁網結構帷幕覆蓋,并與展館周圍的能量如陽光和相機的閃光發生反應,整個外墻呈現一種動態閃光的視覺效果,且作為植物纖維樹脂材料,它們會在世博會結束時自然的降解消失。
(二)因地制宜利用江水源和地熱
本屆世博會的園區分布在黃埔江兩岸,一軸四館是沿江而建,因地制宜利用天然的黃埔江水資源來達到節能的目的,是明智之舉,創意之舉。
1、世博軸
在世博會空間最大的建筑世博軸中,巨大的空調系統竟然全部不用電。而是利用黃浦江天然水源和地源提供全部空調能源,江水源熱泵和地源熱泵作為空調系統冷熱源可省去冷卻塔補充水,大幅度提高空調制冷效果;同時,江水和埋設在工程樁內的地埋管散熱器作為熱泵系統的高溫熱源或低溫熱源,可極大提高能源效率。據專家介紹,利用江水源提供能源的空調系統不但節約了電能,而且建設成本比一般空調系統還低,這項“節能”的新科技,未來可以成為中國有相應條件地區的首選。
2、德國漢堡之家
位于城市最佳實踐區的德國漢堡之家室內沒有空調和暖氣,卻能夠一年四季保持恒溫25℃。它主要通過空氣置換,達到良好的隔熱目的,無需使用傳統的暖氣或空調就能保持舒適的室內溫度和環境,做到冬天保暖、夏天降溫。能耗只有上海普通建筑的十分之一,生活卻依然舒適。據工作人員介紹,這棟建筑在建設之初就在地下打了120口35米深的水井,通過地源熱泵對室內溫度進行調節,再加上獨特的空氣交換系統和太陽能發電設備,漢堡之家得以成為一座低能耗建筑。
(三)選用隔熱木材,減少空調排碳
在大型建筑中空調的耗能非常高,而且會排放出大量的二氧化碳,低碳生活源于科技創新。本屆世博會的在場館溫度調節方面大膽嘗試,告別空調制冷時代。
1、加拿大館
加拿大館鋼結構外墻表面貼著紅杉木板。紅杉木細胞孔狀結構中充滿空氣,隔熱效果遠超過磚頭、水泥和鋼材。據加拿大館傳媒顧問Marc介紹“有木頭在外面,擋住太陽,夏天咱們館根本不用開空調。”此外木板之間留著縫隙,陽光循此投進館內,可以少開幾盞燈節約電能。
2、盧布堡館
盧森堡館內部沒有空調,但在室外30多攝氏度的高溫下,這個“鐵罐子”里卻異常涼爽。盧森堡館設計師瓦倫蒂尼說,館內木材都是從盧森堡運來的冷杉木,這種木料能夠保持館內恒溫,而雙層地板隔層中流動的空氣,又可以隔熱。這種不開空調的夏天生活,在盧森堡已不稀奇。
3、德國館
德國館建筑設計師介紹了展館應對高溫的一個“秘密武器”。德國館的外墻使用的是網狀的、透氣性能良好的革新性建筑布料,其表層織入了一種金屬性的銀色材料。這種材料對太陽輻射具有很高的反射力,就像建筑外墻之外的第二層皮膚,為展館遮陽。同時,網狀透氣性的織布結構能防止展館內熱氣的聚積,可減輕展館內空調設備的負擔。世博會結束后,德國館總共約1.2萬平方米的這種革新性建筑布料可被再利用,例如,改制為小塊遮陽罩,加工制成提包等。
(四)節能材料的最新應用
1、巴西館“貧民窟之椅”講述珍惜
有一把叫做“法維拉”(Favela)的椅子––––它由很多形狀各異的碎木頭拼成,它出現在巴西館歡迎區的液晶顯示屏上,告訴中國觀眾一個最重要的詞––––珍惜。熟悉時尚的人可能聽過“法維拉”這個詞,它代表一種風格––––將廢舊材料化為具有藝術美感的家居用品。
但很多人不知道,“法維拉”最初是指巴西的貧民窟聚集區。在巴西里約熱內盧、圣保羅等大城市,都曾有非常密集的貧民窟,在那里,房子混亂搭建在山上,房子之間許多秘巷穿梭其中,空中電線纏繞。設計師從這里獲得了靈感,用廢棄的軟木、繩子和纖維,做成了這把極具凌亂美感、但坐上去又柔軟舒適的椅子,并將其命名為“貧民窟之椅”。在上海世博會的巴西館里,“貧民窟之椅”中蘊含的“珍惜”,被賦予了新意義––––不僅僅是建筑材料可以回收再利用,還要在原本看似普通的事物中開發出新價值。
2、芬蘭館廢紙圈起一壺冰清玉潔
芬蘭館的外觀像一只潔白無瑕的“冰壺”,想不到的是,如此純凈的建筑居然是用廢紙片和塑料制成,雖說是廢物利用,卻絲毫不影響它的冰清玉潔。
“冰壺”由2.5萬塊鱗片狀的新材料ProFi“冰塊”拼裝而成,它的主要原料是生產標簽紙剩下的邊角余料和少許塑料,其表面堅硬耐磨、含水量低、自重輕,且不易變色,易回收。這種全球首創的木塑復合材料不僅能用于搭建外墻,采用不同的木塑比,木質成分從10%到80%不等,就能制造出性能不同的板材,比如黑色或灰色的露天走道。陽光下熠熠生輝、月光下溫柔似水的“冰壺”內部,嵌著同樣輕薄的紙電池。沿著“冰壺”的優雅曲線,可隨意彎曲的電池貼合得天衣無縫,參觀者幾乎感覺不到它們的存在。撲克牌大小的紙電池只有半毫米厚,它一面鍍鋅,另一面鍍二氧化錳,售價僅為幾美分。