关于低碳建筑的调研报告.docx
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关于低碳建筑的调研报告
低碳建筑与科技馆设计的调研报告
“低碳”是一个涵盖内容非常广的概念，所有能够降低二氧化碳排放的方式都可以统称为低碳，包括工业生产上的节能减排、建筑的绿色设计、汽车的节能。
低碳生活对于家居来讲，也能尽量节约能源，减低有害物质的排放。
近几年来，简约的设计风格渐渐成为家庭装修中的主导风格。
而简约的风格恰恰就是家装节能中最为合理的关键因素，当然简约并不等于简单，只要设计考虑周全，简约的风格是很适宜现代装修，特别是年轻人的装修来使用的。
而且这样的设计风格能最大限度地减少家庭装修当中的材料浪费问题。
通透的设计如今也慢慢被越来越多的业主所接受，而这样的设计在保持通风和空气流通的同时，也很大程度上减少了能源浪费。
以前的家总是千篇一律的白色，随化工产业的发展，家居的颜色越来越多。
其实色彩的运用也是关系到节能的，过多使用大红、绿色、紫色等深色系其实就会浪费能源。
特别是高温时节，由于深色的涂料比较吸热，大面积设计使用在家庭装修墙面中，白天吸收大量的热能，晚上使用空调会增加居室的能量消耗。
在装修过程中，其实可以更多在一些不注重牢度的“地带”使用类似轻钢龙骨、石膏板等轻质隔墙材料，尽量少用粘土实心砖、射灯、铝合金门窗等。
而在一些设计上也可以考虑放弃，比如绝大多数家庭只是偶尔使用的射灯和灯带，其实是造价不菲的设计，很可能成为一大浪费。
完全可以通过材质对比、色彩搭配等各种手段，替代射灯和灯带。
此外，搬新居时，能继续使用的家具尽量不换。
多使用竹制、藤制的家具，这些材料可再生性强，也能减少对森林资源的消耗
低碳建筑
低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内，减少化石能源的使用，提高能效，降低二氧化碳排放量。
目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。
欧洲近年流行的“被动节能建筑”可以在几乎不利用人工能源的基础上，依然能够使室内能源供应达到人类正常生活需要。
这在奥地利、德国等国家，已经成为现实。
一个经常被忽略的事实是：
建筑在二氧化碳排放总量中，几乎占到了50%，这一比例远远高于运输和工业领域。
在发展低碳经济的道路上，建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题。
在中国，低碳建筑思想也越来越受到重视，并已写进国家的发展规划中。
事实上，早在2007年我国提出的《能源发展“十一五”规划》中，明确提出到2010年，将使单位GDP能耗比2006年降低20%的目标。
当然，中国低碳建筑的发展还需要有一套符合中国实际的可操作的标准，同时也应辅有相应的政策支持。
上海、保定两市入选世界自然基金会低碳城市发展项目试点，低碳城市驯熟窜红，继花园城市、人文城市、魅力城市、最具竞争力城市之后的又一最热目标。
低碳建筑也将在宏伟目标下迅速发展。
背景
人们越来越清晰的认识到二氧化碳排放量猛增，会导致全球气候变暖，而全球气候变暖会对整个人类的生存和发展产生严重威胁。
实际上，城市里碳排放，60%来源于建筑维持功能本身上，而交通汽车只占到30%。
具体到房地产行业就更是能耗大户。
统计数据显示，中国每建成1平方米的房屋，约释放出0．8吨碳。
另外，在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源都参与其中，碳排放量很大。
因此，尽快的建设绿色低碳住宅项目，实现节能技术创新，建立建筑低碳排放体系，注重建设过程的每一个环节，以有效控制和降低建筑的碳排放，并形成可循环持续发展的模式，最终，使建筑物有效的节能减排并达到相应的标准，是中国房地产业走上健康发展的必由之路，也是开发商们义不容辞的责任。
低碳经济的发展已经越来越多的得到更加广泛的重视并将成为重国乃至全球经济增长的新亮点。
关键是市场的认可，随着人们对低碳经济的认知和了解，市场的认可是指日可待，不会太久，没有绿色低碳内容的项目恐怕就要被市场淘汰，而积极筹划运营开发的低碳项目或将大行其道。
起源
“低碳”概念来自于生活。
二氧化碳增多地球变暖，因而低碳建筑应运而生。
之前老百姓只是看见汽车、工厂的排放量，而建筑的碳排放却被忽略了。
由此，低碳经济的理念应运而生，低碳社会、低碳城市等新概念如潮而至。
面对渐行渐近的威胁，实现低碳发展成为了世界各国的共同任务，积极努力的齐心应对成为了地球人的共同选择。
事实上，低碳建筑并不是建筑界的一个新名词，至少在日本建筑师看来，早在20年前就开始在建筑界践行。
对于一个没有资源的岛国来说，能源就意味着生命，而低碳就成为大多数建筑师当时考虑的出路之一。
如果每个人一天的碳排放量以数字纪录，可以得出一个人一天的碳足迹。
记录碳足迹可以提醒自己亏欠了大自然，算是一种社会责任心的体现。
作为建筑物，无论在时间和空间上，它的碳排放是影响环境的主要来源，所以说“低碳建筑”是当前“绿色建筑”理念的前沿体现。
技术要求
外墙节能技术：
墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。
我国采用夹心保温作法的较多;在欧洲各国，大多采用外附发泡聚苯板的作法，在德国，外保温建筑占建筑总量的80%，而其中70%均采用泡沫聚苯板。
门窗节能技术：
中空玻璃，镀膜玻璃（包括反射玻璃、吸热玻璃）高强度LOW2E防火玻璃（高强度低辐射镀膜防火玻璃）、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。
屋顶节能技术：
利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望，如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。
采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分，如使用地（水）源热泵系统、置换式新风系统、地面辐射采暖。
新能源的开发利用：
太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等。
低碳建筑案例逐一分析
目前世界各国的节能住宅虽然各有特色，但这些房子里面都装置了各种各样的节能设备和节能系统。
比如太阳能电池板、隔热屋顶、保温外墙和低辐射玻璃等等。
当今世界，设计节能建筑和研发建筑节能技术，是最瞩目的课题之一。
据统计，人类每年所消耗的能量中建筑能耗最大。
这里所谓的建筑能耗，包括人们日常生活用能，如采暖、空调、照明、烹饪、洗衣等耗能。
建筑本身耗能，是指建筑施工、拆除以及与建筑直接有关的水泥工业、钢铁工业、交通运输等耗能在内。
其中又以日常生活用能最大，材料及设备生产用能次之，施工用能仅居第三。
节能必然成为衡量未来建筑品质的必要指标。
到2020年，英国的非住宅建筑可以达到零碳排放。
同样在美国，提供低碳生活模式的住宅很有市场，公共住宅逐渐受到欢迎便是佐证。
而我们通常说的节能建筑，是指低能耗建筑，是对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的建筑，前提是遵循气候和节能的基本方法。
建筑层面的低碳设计主要体现在太阳能利用装置、风能利用装置、地热利用装置、能量循环利用装置等。
日本的几家建筑设计公司和德国的设计师在系统地做这方面的事情，事实上，节省能源、经济效益在设计上都有涉及。
但还没有更多的建筑设计公司把它们具体标准化。
按照日建的节能标准化设计流程，如果客户选择全部菜单，增加的建筑投入在总成本的5%左右，却能取得30%~40%的减排效果。
这增加的5%投资主要集中在3个方面：
首先是隔热，这占到1/3，其次是照明，又是1/3，最后是电脑发热。
”中村光男介绍道。
这5%对于业主来说，也可能是最大的障碍，这意味着大大提高建筑的设计成本，尤其对于一个动辄上十亿的摩天大楼项目来说，也是一笔不菲的支出。
比如光导管技术，这项由日建公司在2000年左右开发的专利，可以利用不锈钢的镜面，将建筑外的自然光通过镜面反射原理，直接传导到建筑内部来照明。
由于成本不菲，这项技术在日本2003年落成的宇宙开发中心才首次实际采用。
如今的丰田汽车总部大楼也采用了这样的技术。
不过，从十年前开始，日建就对以前所做的项目进行跟踪调查和“模拟调试”。
这些经验累积下来，哪方面消耗大，哪方面效果明显，设计公司都有了详尽的分析。
而从“建筑经济角度”说服业主增加节能成本，也往往能收到不错的效果，毕竟建筑有30~50。
欧洲国家对现代建筑的基本理念是：
实现“低能耗、高舒适度”的完美结合，最大限度利用自然能源，尽量减少能源与资源浪费。
新建建筑必须是节能建筑，楼顶都要装太阳能吸热板、雨水收集装置和冷热空气交换器。
这方面有很多成功的案例。
英国建成不用石油、煤炭等矿石燃料做能源的“零能耗”、“零二氧化碳排放”住宅小区。
伦敦郊区有个供82户居住的“希望屋”：
电饭煲、冰箱、热水、照明等用电，全靠太阳能；墙壁保温层厚30厘米；采用先进的通风设备。
“希望屋”冬天采用生物资源锅炉。
燃料是用麦秸压成的圆柱小颗粒，二氧化碳排放量远低于麦秸生长过程从大气中吸收的二氧化碳。
“希望屋”用电量为同类建筑的30%。
瑞典是世界上工业化住宅最发达的国家之一。
其住宅示范区在建造过程中并不追求特别先进的技术和产品，而是把重点放在对成熟、实用的住宅技术与产品的集成。
示范小区的1000多个住宅单元全部依靠风能、太阳能、地热能、生物能等可再生能源。
恒温、恒湿、恒氧、低噪、适光，这些为大多数人耳熟能详的关键词，目前是国内科技住宅先驱的核心价值，在欧洲、北美和日本等众多发达国家和城市较早时期就已经广泛应用，并掀起一股绿色旋风，绿色科技住宅也被国际广泛认定为未来住宅发展所趋。
社区未来发展方向--英国贝丁顿
“这是一个全方位的永续发展社区，我们要创造一个全新的生活方式，设计一个高生活品质、低能耗、零碳排放、再生能源、零废弃物、生物多样性的未来。
”BedZED的设计师登斯特这样来形容BedZED。
在BedZED项目中，我们看到设计师将废物、阳光、空气和水充分利用，与现代人、建筑物一起进行永续的对话。
废物BedZED低能耗的一个主要原因是其组合热力发电站发挥了巨大作用——通过燃烧木材废物发电为社区居民提供生活用电，而且用这一过程中产生的热能来生产热水。
热水罐位于每户的核心位置，在寒冷季节可起到供暖的作用。
目前CHP的燃料主要为附近地区的树木修剪废料，往常这些废料被丢弃并填埋而成为城市的负担，对这些废料加以利用既可以产生能源，又可以解决环境污染和垃圾处理的问题。
在长期计划中，以后木屑原料的来源将主要为邻近的生态公园中的速生林。
经计算，整个社区需要一片3年生的70公顷速生林，每年砍伐其中的1/3用来提供热能，并补种上新的树苗，以此循环。
阳光BedZED的家家户户都装上了太阳能光电板，由于光电板的造价较高，因此设计者将它尽量用于多种用途，家中的热水和电车充电都来自暖暖的阳光。
这些太阳能电池板可为40辆汽车提供电力，这种用太阳能电力供应汽车的模式将太阳能光电板的投资回收周期从通常的75年缩短到BedZED中的6.5年。
虽然冬天的英国非常寒冷，但是BedZED却善用设计，没有任何的中央暖气系统。
BedZED的屋顶、墙体及地面均采用高质量的绝缘材料，保证冬天住房的舒适温度。
其外墙是一种夹心构造，墙体的内芯内300mm厚的矿毛绝缘纤维，保证吸收的热量在5天内不会消散；外窗为木窗框，具有良好的断热构造；窗户玻璃有3层，尽可能多地吸收热量，在夏天，这些设计又能尽可能地减少室外高温的传导，避免了空调的使用。
而另一个保持室内温度的方法则是屋顶的绿化，将一种名为“景天”的半肉质植物覆盖于屋顶，大大减少了冬天室内的热量散失，夏天开花时，整个生态村又成了一个美丽的大花园。
这也是住户在采暖制冷方面比常规住宅节省90％的能源的主要原因。
水伦敦降雨丰富，BedZED通过对雨水以及生活污水的回收利用，使得水消耗量比普通住宅减少1/3。
每次降雨结束时，位于屋顶和花园的集水设施会把雨水传送到房子的下面的储水器里，经过自动净化过滤器的过滤，就可以直接清洗卫生间、灌溉树木以及用作公园水景。
空气BedZED屋顶上矗立着的一排排色彩鲜艳，外观奇特的热压“风帽”（WindCowl），源源不断地将新鲜空气送入第一个房间。
这种被动式通风装置完全由风力驱动，可随风向的改变而转动，利用风压给建筑内部提供新鲜空气，排出室内的污浊空气。
此外，其内部设有热交换器，可回收排出废气中的50％~70％的热量，从而来预热室外寒冷的新鲜空气。
引导绿色交通为了减少现代生活的方式，BedZED在保证居民出行方便的前提下，引导绿色交通，有效地降低了私家车的使用，更成为BedZED的一项特色。
公寓和办公空间的联合开发，给居民提供了在社区内甚至自己家里上班的机会；场地内自带的商店、咖啡店、带托儿功能的健身中心等设施又进一步减少了交通的需求；物业管理公司为小区内的商店组织当地货源，提供新鲜的环保蔬菜、水果和其它食品的送货上门；便利的公交系统也使人们减少对汽车依赖；便利的自行车和电动车的使用机会，为私家车主提供其它选择，BedZED有足够的自行车停车场，并有与其它区连接的自行车道路；互享车辆体系（carpool）提供了多人共享汽车的机会。
“如果这个世界的第一个人都居住在普通房屋内，过现在BedZED居民过的生活方式，那我们需要3个像地球那么大的星球，才能维持我们基本的生存需要。
但是我们只有一个地球。
”BedZED的设计者登斯特这样说。
在全世界对能源问题高度关注的今天，BedZED的建成和杰出表现让我们看到了希望，也许它就是人类未来居住模式的雏形。
世界著名绿色建筑--德国节能住宅
现代建筑不仅仅只是应用现代建筑技术，而且还要体现生态环保，体现材料的美感、轻盈通透等方面，生态环保意味着建筑结构材料运用的越少越好，在建筑使用期间的能耗越少越好，而且所有建筑材料尽可能循环利用。
建筑的轻盈减少材料的使用，有利于可持续发展；建筑的通透增加使用者同外界的对话，同时让自然光线更好的使用成为可能。
德国索贝克公司设计的R129超级未来型节能住宅，引起了广泛关注。
建筑外皮采用人工材料，质地极轻且通透，承力结构也是由中空的碳素材料构成。
建筑外表皮镀有低辐射膜，夏天阻挡热辐射进入，冬天防止热能量流失。
一个可开启关闭的电子镀铬膜能使建筑外壳分级变暗或者完全不透光。
在建筑外皮结构的外表面上设置了超薄的光伏发电膜，它只遮挡20%的光线进入，但可以提供建筑所需绝大部分能源。
轻质碳素合成材料板作为承载地板，上面设有地暖板，冬天可根据温度需求进行自动控制，中间还设有一种智能地板，提供能量存储的可能性，以及电、水、新风和电信管线接头的安装空间。
室内在各个不同的功能空间没有固定的分割。
可移动的单元核心由卫生和厨房装置构成，围绕这个核心单元可以安排不同的功能房间，如书房，卧室等。
这种核心单元是建筑外表皮包裹着的生活领域唯一封闭的空间。
欧洲未来住宅Atika——西班牙的样本
这是一座将未来的居住理念、绿色建筑设计、可持续发展的城市等设计理论相结合，运用斜屋顶技术、低能耗策略、全方位的太阳能系统（不仅是取暖，同时包括降温）、楼宇智能化管理体系以及模数化技术而建造一座欧洲最新的节能型住宅试点项目。
第一个Atika住宅的样本是在西班牙的毕尔巴鄂市（Bilbao）组装成型，并计划在未来通过汽车运输到不同的国家组装。
由于西班牙位于欧洲南部，属于地中海气候，该气候的特点是冬天温暖，夏天炎热，通风和空调设备是主要的能源消耗点。
建筑师早已通过简单而有效的建筑手法对能源进行合理地利用：
通过外墙的厚度与密度来形成保温与隔热；白色的石灰板作为对日照最好的反射材料；利用上部的悬挑的建筑构建或者窗上的百叶来形成阴影；狭窄的街道和阳台来确保阴影面和空气的流通；以及利用流动的水来达到降温的效果。
Atika住宅正是在这种简单而高效的能源处理方法的基础上，加入了最新的技术与材料。
德国巴斯夫“三升房”（3-LiterHouse）
本项目是世界最大的化学公司——巴斯夫在一幢已有70年历史的老建筑基础上改造而成，因其每年每平米（使用面积）消耗的采暖耗油量不超出3升（相当于当量煤约4.5千克）而被称为“三升房”。
改造过程中主要采用了加强围护结构的保温性能、设置可回收热量的通风系统、截热技术等措施。
与改造前相比，采暖耗油量从20升降到了3升，如按100平米的公寓测算，每年取暖费可从5400元人民币降至770元，二氧化碳的排放量也降至原来的七分之一，具有极大的经济和环保价值。
“ 3升房”即“房屋每平方米单位面积每年消耗3升燃料用于供暖”。
“3升房”采用了经过创新的隔热通风复合系统，新鲜空气由外部进入装置后，与一部分试图外出的热空气相互“切磋”，再进入室内各个房间，保证居民们呼吸的每一口空气天然而清新。
整座建筑的屋顶铺上由Neopor泡沫材料构成的隔热面板，它含有如一颗香米大小的石墨颗粒，拥有极强的反射热辐射本领，夏日可以拒绝阳光闯入屋内，避免室温蹿升；冬天可以防止屋内的热气溜出户外。
“3升房”对太阳能电池板极为器重，它是整座建筑的“脑袋”。
屋顶上的太阳能板群吸收太阳光，用来发电，电能随之进入市政电网，由发电所得收入来填补建筑取暖所需费用；屋侧墙壁上悬挂的太阳能电池板，则服务于日常家居生活，例如用来洗澡的热水。
德国巴斯夫公司所属房地产公司执行主管马蒂尔斯·亨塞尔博士（MatthiasHensel）表示，借助‘3升房’为可持续发展的未来奠定了基础。
经过现代化改造的老房子，既有商业利益的考虑，更有对自然资源合理利用的责任感，它提高了德国民众的生活质量。
成功是显而易见的，在整个欧洲，‘3升房’也堪称璀璨夺目的房产案例。
英国格林威治新千年村
千年村的设计中突出了可持续发展的功能：
减少了80%的能源消耗和30%的用水；生活废水循环系统将雨水保留下来冲洗卫生间；40%的木材和铝制建材得到回收利用；混凝土结构的房屋有储热作用，减少了能源消耗。
村子采用了热能和电能合一的供应系统，为住户提供中央供暖、热水和电量。
技术及特色：
废水回收设备、绿化屋顶、自动仪器,、太阳能照明设备。
目前世界各国的节能住宅虽然各有特色，但这些房子里面都装置了各种各样的节能设备和节能系统。
比如太阳能电池板、隔热屋顶、保温外墙和低辐射玻璃等等。
不需要开空调，房子里也会保持冬暖夏凉的感觉；收集雨水并经过处理后可变为家居用水。
中国低碳建筑
2008年落成、2009年投入使用的北京电视台高楼，是北京新兴建筑物中并不起眼的一座，没有明星建筑师光环、没有耀眼的外形设计。
不过，对于中国建筑师来说，它可能有着别样的样板意义。
北京电视台由于采用了日建设计“实现可持续发展建筑100条策略”的全部技术，北京电视台集成了目前建筑界对环保建筑要求的最佳状态。
这其中，不仅大到包括了所有建筑材料的就地取材、无铅化设计、太阳能和日光利用、噪音、振动对策，而且小到电梯的节能、低辐射玻璃、既能蓄热也能散热的天窗，甚至是能根据二氧化碳浓度控制新风量等技术。
这“100条策略”被中村光男形象地称为“100条节能菜单”。
这是日建设计结合20年来建筑界在低碳建筑技术领域的经验，在建筑质量和生活舒适度上所提出的100项技术。
每项又分为三个等级，涉及到建筑能源、材料、环境的方方面面。
申城首个低碳办公示范区——“印象钢谷”
申城首个低碳办公示范区——“印象钢谷”，倡导绿色生活前沿新科技——低碳建筑。
作为申城首个低碳办公示范区，“印象钢谷•罗森宝工业研发中心”是一个占地600亩的别墅式办公园区。
“印象钢谷”的墙面选择素混凝土，节省了一次性瓷砖贴面、花岗岩大理石和粉刷层，避免了开采石材时对大自然造成的人为破坏。
“印象钢谷”的主要建筑材料为具有很高再循环性的钢材，且在宝钢就地取材节省了运输所产生的碳排放。
“印象钢谷”大面积采用玻璃元素，既增加了建筑的室内自然采光，节约能源，又增加建筑本身的通透灵动感，坐收室外绿化景观。
“印象钢谷”的车库，是值得一提的减碳建筑样板区之一。
车库的地面被抬升了2米，自然形成了一个半地下式的车库，从而产生了垂直方向双层绿地，营造出不同的组团景观。
而采用半地下形式车库，使8088平方米的车库减少了钢材与混凝土的用量，最大程度的实现了“低碳建筑”吸收和减少二氧化碳排放的要求。
总结
从以上案例我们可以得知一些经验，能够服务本次设计。
第一，屋顶墙体门窗节能；第二，开发新能源；第三，废物再利用和
处理；第四，储能；第五，雨水收集；第六，有效通风；第七，智能
控制一体化；第八，舒适的室内外环境；第九，尽可能的自然组织各
项建筑代谢功能。
第十，腾出地面空间，培育碳汇。
关于科技馆
重庆科技馆为市政府确定的全市十大社会文化事业基础设施重点工程，是面向公众的现代化、综合性、多功能的大型科普教育活动场馆，是实施“科教兴渝”战略和提高公民科学文化素养的基础科普设施。
重庆科技馆位于长江与嘉陵江交汇处的重庆江北中央商务区（CBD）核心区域，于2006年1月7日奠基，同年10月动工建设，2009年9月9日建成开馆。
该馆占地面积37亩，建筑面积4.53万平方米（其中，展览教育面积为3万平方米），总投资额5.67亿元（其中，建安工程4亿元，展示工程1.67亿元）。
重庆科技馆外观采用石材与玻璃两种材质。
外墙石材使用多种颜色交叉重叠，像坚硬的岩石，隐喻“山”；占整个外墙的60%、近10000平方米的玻璃幕墙则清澈通透，隐喻“水”。
石材的棱角分明、玻璃的透明如水，恰到好处地彰显出重庆“山水之城”的特征。
重庆科技馆分为A区和B区。
A区建筑最高处约为57米，最低24米，从空中鸟瞰如同一个巨大的“扇形水晶宫”，造型大气恢宏。
重庆科技馆以“生活·社会·创新”为展示主题，馆内共设生活科技、防灾科技、交通科技、国防科技、宇航科技和基础科学6个主题展厅，以及儿童科学乐园和工业之光2个专题展厅。
展品涵盖材料、机械、交通、军工、航空航天、微电子技术、信息通讯、计算机应用、虚拟模拟技术、生命科学、环境科学、基础科学及中国古代科学技术等多项学科领域，展品数目将达到440余件（套）。
重庆科技馆以“国际先进·国内一流·重庆特色”为建设目标，通过科教展览、科学实验、科技培训等形式和途径，面向公众开展科普教育活动。
重庆科技馆人将不断完善和拓展科技馆的功能体系建设，使其成为“体验科学魅力的平台，启迪创新思想的殿堂，展示科技成就的窗口，开展科普教育的阵地”。
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