溫家寶總理在十一屆全國人大四次會議政府工作報告中提出:“加強節能環保和生態建設,積極應對氣候變化。突出抓好工業、建筑、交通運輸、公共機構等領域節能。”這也是我國“十二五”規劃的奮斗目標之一。
建筑是耗能大戶,天文數字的舊建筑物的節能改造是困擾中國的世紀性難題。如何提高建筑物的能源利用效率?筆者放眼世界,探尋代表當今國際先進水平的節能之路。德國巴斯夫公司,這家全球化工巨頭給予我們極大的啟示。
巴斯夫公司總部位于德國路德維希港,在這里,巴斯夫對員工住宅進行了改造,來自世界各地的人們為其驚人的節能成果而驚訝:改造后,每年每平方米居住面積采暖用油,從20升降到3升(相當于約4.5千克煤),如按100平方米住房測算,年采暖費用從改造前的9000多元下降到了1300多元,而且二氧化碳排放量減少了80%。這一結果舉世矚目——巴斯夫豎起了全球建筑節能改造的新標桿。
“3升房”:應運而生
“3升房”的概念源于德國,意指每年每平方米居住面積的供熱消耗不超出3升油。很長時間以來,德國舊式公寓每年每平方米居住面積消耗逾20升燃料用于供暖,德國將近1/3的基礎能源產品要被住宅供暖消耗掉。巨大的能源消耗、高昂的供暖賬單讓政府部門和住戶們頭疼不已。
2001年2月,德國通過了新節能法案。該法案規定,新建筑物必須達到“7升房”的標準,為尋求既節能又有利于環保的新的建筑技術方案,巴斯夫利用自己的資源和技術優勢,將公司路德維希港總部員工住宅區中一幢已有70年歷史的老建筑改造成了德國第一幢“3升房”。目前,“3升房”成為了全球既有建筑節能改造的典范,吸引了來自世界各地的眾多參觀者。
“3升房”:節能秘訣
“3升房”取得魔術般的節能效果,其“秘訣”何在?通過走訪發現,這一切得益于巴斯夫研制的高效保溫建筑材料、具有內墻“空調系統”作用的相變儲能隔熱砂漿技術以及精心設計的通風系統和新型燃料電池組。
巴斯夫路德維希港房地產管理公司負責人杰斯梅·海勒介紹說,他們在改造過程中采用了加強圍護結構的保溫性能、使用具有內墻“空調系統”作用的相變儲能隔熱砂漿技術、設置可回收熱量的通風系統、燃料電池組作為小型動力站4大措施。
對于一幢建筑,節能效果很大程度上取決于其圍護結構的保溫性能。為了達到“3升房”的目標,巴斯夫在屋面、外墻、地下室頂板等部位都采用了其在全世界首家推出的Neopor高性能保溫板材。Neopor是一種以聚苯乙烯為基材的新型隔熱保溫材料,該材料為銀灰色,其中含有細微的紅外線吸收體,與傳統的聚苯板材相比,Neopor可以減少20%的厚度,卻能得到同樣的保溫隔熱效果。由于Neopor制成的板材更薄更輕,原材料的使用量可減少50%,大大節約了費用和資源。另外,為了提高保溫隔熱效果,外窗采用巴斯夫生產的充滿惰性氣體的三玻塑框窗,窗框中充填聚氨酯內芯,提高了保溫隔熱性能。“內墻變空調”,這也是巴斯夫獨創的一項創新專有技術——內墻使用具有“空調系統”作用的相變儲能隔熱砂漿技術。該項技術只需將這種砂漿抹于房間的內墻表面,作為室內冬季保溫和夏季制冷的材料,就可以得到令住戶滿意的室內熱舒適度,而且還不需要昂貴的空調系統。這種隔熱砂漿的蓄熱作用如同室內空氣調節系統,使室內溫度平均保持在22攝氏度,濕度保持在40%~60%之間,冬暖夏涼,舒適宜人。
保溫隔熱性能好又不需要空調,那室內的空氣如何保持新鮮呢?總不能永遠開著窗戶獲取新鮮空氣吧?為了解決這個問題,巴斯夫采用了可回收熱量的通風系統。他們在屋頂閣樓上設置了熱回收裝置,新鮮空氣通過頂部管路輸入,與排除的熱空氣換熱后進入室內各個房間。這種新風系統是可調式的,確保每一時間都有新風送入,室內的空氣也可通過管道系統,經過熱回收裝置后排出。冬季采暖時,85%的熱量都可回收利用。
既然85%的熱量來自回收利用,那剩余的采暖能源如何解決?在“3升房”的地下室,筆者看到巴斯夫用燃料電池作為小型動力站來提供部分采暖能源。這種小型動力站使用了聚合物膜狀燃料電池,它先將天然氣轉換為富氫可燃氣體,再在燃料電池爐中燃燒,剩余的天然氣可在催化劑的作用下充分燃燒。因此,這種方法比傳統供熱系統的污染物排放量更少。
“3升房”:節能看點
巴斯夫在“3升房”建成后,進行了長達3年的全面的數據測量。他們在現代化改建前后進行熱像分析,持續性的數據測量系統也被安裝在了樓房內部。3年的科學研究得出以下結論:
每平方米每年的供熱只需消耗不超出3升油的目標超出預期完成。在2001年到2004年之間,平均原油供熱消耗僅2.6升。
由于使用了Neopor保溫材料,它提供的熱保護效果使室內溫度尤其是冬天也溫暖宜人。“3升房”的通風系統可以確??諝饬魍ǖ玫娇刂撇⒊掷m進行,因此空氣質量十分良好。“3升房”為燃料電池用于滿足現代化公寓樓的基礎熱能和電力需求開辟了廣闊的市場。
巴斯夫的成功實踐開始在世界傳播。僅在亞洲,巴斯夫在上海虹口地區與中國原建設部、上海市有關部門合作實施了“3升房”示范項目,經過測試,節能達到71%。巴斯夫的成功也吸引了北京、重慶、南京、沈陽等中國眾多城市,加快了與巴斯夫在建筑節能方面的合作。在韓國首爾,在亞洲諸多國家,巴斯夫的“3升房”示范項目都獲得了極大的成功。巴斯夫“3升房”的成功告訴我們很多,如節能法律的必要性和嚴肅性;如何從制度上處理好“一次投入,常年受益”的關系;特別是如何發揮科學技術對節能的支撐作用……這值得我們深入思考,盡快行動。
免責聲明: 本文僅代表作者個人觀點,與 綠色節能環保網 無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實, 對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅 作參考,并請自行核實相關內容。