被动式建筑主动式节能

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1、82015 年 9 月 18 日星期五Tel押 （010） 62580719E-mail押新知xinzh坐落于曙光大厦前的“地球数值模拟装 置” 原型机系统“不好的婴儿用品会让孩子变成女文 青的敌人，好的婴儿用品能帮女文青继 续优雅地生活。”帮家人照看过孩子之 后， 陈复加有了这样的心得。也因为这样 的契机，才有了后来太空婴儿床 （Space- Cot） 的诞生。 陈复加本科毕业后就留学英国，从英 国帝国理工学院航天工程系拿到硕士学 位，之后由美国空军资助进入牛津大学读 博士， 大方向是仿生和材料工程， 重点研究 如何将蜘蛛丝和蚕丝通过仿生材料学研究 运用到航天材料中。 博士毕业后， 她曾进入

2、 威廉姆斯 F1 车队成为研发工程师，是有史以来第 一位中国女 F1 工程师。 2012 年，她参加了牛津商学院和欧洲空间局 联合发起的创业比赛， 主题是把现有的材料或技术 转化成商业产品。 陈复加利用超轻的宇航材料发明 了一款折叠婴儿床， 不仅超轻， 而且易于操作， 两三 秒就能展开合上。她给这个床起了一个很酷的名 字太空婴儿床 （SpaceCot） 。 SpaceCot 与传统印象中 10 公斤以上的婴儿床 截然不同， 要知道那些大家伙又笨又重， 完全谈不 上便携，想装好或者折叠起来平均需要 5 到 10 分 钟的时间， 一些甚至要动用螺丝刀等工具对于 独自照看婴儿的妈妈来说， 完全谈不上

3、优雅。 最终陈复加的团队获得了第一名。比赛获奖 后，校友又推荐她继续参加了天狼星创业计划， 她 的团队脱颖而出，继而获得了更多的关注和机会。 她用太空材料开发出更多婴儿用品， 在牛津建立了 自己的公司， 组建了研发和商业团队。 接着， 又从两 万封申请里作为 15 个胜出团队之一，入驻欧洲最 著名的氧气加速器 （Oxygen Accelerator） 。氧气加速 器是谷歌和贝宝 （PayPal） 资助的， 号称英国的风险 联合投资公司 （Y Combinator， 美国一家以投资种 子阶段初创公司为业务的创投公司） ，一直广受福 布斯、 BBC 等当地商业媒体关注， 业内也很重视。 Space

4、Cot 看上去并不是标准的科技新硬件的 模样， 它没有路板、 控制元件， 看上去甚至有点儿过分朴实，但是其背后的逻辑却真正回归了商业本 质， 以技术驱动， 专心做中产阶级消费升级。 在用户定位上， 这款产品的目标用户就是居住 在城市中的中产阶级。陈复加说， 他们的顾客是那 些很酷的爸妈，愿意花钱给孩子买最优秀的产品， 并为自己节省时间能量， 尽量不改变自己在有孩子 之前的生活方式。 为了让中产阶级买账， SpaceCot 在设计上下了 不少功夫， 提升产品质感： 在产品设计上， 采用了航 天级别的铝合金， 可以做到轻巧； 结构技术来自欧 空局的卫星折叠技术品牌授权， 不仅稳定， 还能在 两三秒

5、内展开合上， 方便携带、 移动； 设计师是郭磊 与 Richard，他们曾在伦敦国家艺术馆中展出自己 的现代艺术品。 起初陈复加也考虑过在产品中添加监测设备， 实时手机提醒孩子状况。但最终放弃了这个想法， 最终选择回归用户需求可折叠、 便携。 该项目接受了 Sonny Vu 的指导， 后者是 Misfit 的创始人， 他一直在鼓励陈复加不要做一款极客产 品， 而是想办法打造一款有设计感的产品， 强调用 户体验， 打造产品的品牌。SpaceCot 原本要在最近 登陆 Kickstarter 众筹，最终也选择进驻这些品牌的 线下店， 为打造品牌服务。 据悉， 陈复加最近申请到中国苏州工业园的经 费

6、和厂房， 准备进行大规模的产品生产， 开始向中 国市场开拓。（北绛整理）图片来源： 百度图片数码时代军事空间2015 年 8 月， 记者跟随 “走进新国企中 国绿生活”活动来到中国节能集团杭州能源 与环境产业园，参观园区内集成了世界十大 先进建筑节能系统的杭州绿色建筑科技馆。 作为中国节能环保集团公司在绿色建筑 领域的典型项目， 这个科技馆是国内首个， 也 是唯一一个同时获得绿色建筑 LEED-NC 铂 金、 绿色三星级设计、 三星级运营最高级认证 的项目， 堪称中国最 “绿” 的建筑。 据了解，绿色建筑科技馆引进了国内外 最先进的 “十大建筑节能系统” ， 实现了 70%的 建筑节能效率，是

7、目前国内最先进的绿色建 筑之一。 其中最吸引记者眼球的是该绿色建筑科 技馆中一系列被动式节能技术的运用。被动式建筑有什么门道被动式低能耗建筑设计的概念，是在 20 多年前由美国建筑师巴鲁克 吉沃尼最早提 出的。建筑师徐磊在接受本报记者采访时说， 被动式建筑对建筑设计和原材料的要求比较 高， 造价不菲。但从其最终目的上看， 是为了 尽可能减少能源消耗，并与建筑周围的气候 因素、建筑设计及结构特点相呼应，“这与绿 色建筑的诉求不谋而合” 。 被动式低能耗建筑设计通过最大限度地 利用太阳能等自然能源，为建筑的使用者提 供较为舒适的居住和工作环境，它倡导的是 绿色环保、 节能减排的新能源建筑理念， 不

8、用 或少用采暖和制冷的传统建筑设备系统。 从这个意义上看，中节能绿色建筑科技 馆采用的大部分技术已经可以作为国内被动 式建筑的代表。 绿色建筑科技馆坐落于中国节能集团杭 州能源与环境产业园，与大部分人对工业园 区的印象不同， 这里满目绿色， 各种树木生长 得郁郁葱葱。第一眼看到绿色建筑科技馆， 多 少会让人觉得惊奇因为房子是歪的！ 浙江中节能绿建环保科技有限公司常务 副总徐东升向记者介绍说，科技馆的建筑的 确是向南倾斜了 15 度。 而这独特的外形设计正是科技馆的十大 节能系统之一，也属于一项被动式节能设 计建筑自遮阳系统。徐东升告诉记者： “这样的设计， 有它的道理所在夏天太阳 的角度高，这

9、个建筑角度正好能抵挡一些热 量； 而冬天太阳角度低， 这个设计又能让更多 的阳光照过来。” 参观科技馆时南方正值盛夏，但科技馆 里却很凉爽。与传统空调不同的是， 科技馆的 凉爽让人感觉非常舒适。徐东升告诉记者， 科 技馆采用的空调跟家里用的空调非常不一 样它不用电， 也不吹风。抬头一看， 屋顶 有一排排像暖气片式的吊顶，还有一些弯弯 曲曲的水管。 “这是一套地源热泵系统，设计之初， 建 筑外围就有管道深入到地下 60 米处，取出 18左右的水， 形成一个水循环系统， 用冷热交换的办法， 使室内降温。这套系统采用高温 冷源和空调末端用于除去室内显热负荷， 采 用水作为输送媒介，其输送能耗仅是输送

10、空 气能耗的 1/10 到 1/5。” 另外值得称道的是， 即使在不开空调的春 秋季， 也不会感觉到普通建筑中的闷热， 这得 益于绿色建筑科技馆采用的一套被动式通风 系统。技术人员介绍说， 该系统在室外地面留 有风道入口， 利用风压和热压两种压力， 将室 外的冷空气经风道引入室内，将室内热空气 通过屋顶的 “烟囱” 排出， 从而实现零动力排气 通风， 最大限度提升居住体验的同时， 将建筑 能耗降低到最小。 徐东升告诉记者， 除了以上这些， 科技馆还 采用了智能化外遮阳通风百叶系统； 太阳能、 风 能、 氢能发电系统； 能源再生电梯系统； 雨水收 集、 中水回用系统； 智能控制、 分项计量系统等

11、 技术。而这些系统的集成使绿色建筑科技馆的 每平方米能耗只有普通建筑的 1/4，节能达到 75%， 最大限度地减少建筑能源消耗、 减少对 自然环境的负面影响、 建构健康、 舒适的室内 空间， 促成了人与环境的和谐发展。与太阳能发电相结合在欧洲， 被动式建筑的推广非常受重视。 它不仅适用于住宅，还适用于办公建筑、 学 校、 幼儿园、 超市等。最早的一批被动式房屋 于 1990 年在德国达姆施塔特建成。1996 年被 动式建筑协会在德国达姆施塔特成立，该协 会致力于推广和规范被动式房屋的标准。此 后有越来越多的被动式建筑在德国落成。 徐磊向记者展示了这样一组数据，截至2010 年，仅在德国就有 1

12、3000 多座被动式建 筑投入了使用， 有独栋房屋、 公寓、 学校、 办公 楼、 游泳馆等。对于多层建筑来说， 被动式节 能技术更能体现它的优势，例如位于因斯布 鲁克的 Lodenareal 项目， 是世界上最大的被动 建筑， 能足足容纳 354 家住户。 建筑师和科学家很早就开始研究零能耗 的房屋， 把能耗降到零是十分苛刻的， 尽管从 理论的角度它是可行的，但是因为极高的造 价和复杂的工艺，至今为止还只是停留在科 研项目层面。但低能耗建筑却因其优越的性 能价格比， 很快普及开来。随着节能的需求日 益迫切， 被动式建筑逐渐发展开来。事实上， 如果把被动式建筑结合上太阳能发电设备， 其实也是从另

13、外一个层面实现了零能耗房屋 的追求，因为毕竟没有人愿意住在一个没有 冰箱和电视的房子里。 绿色建筑科技馆的另一大亮点，刚好与 上述观点不谋而合。这座不大的科技馆楼顶 上， 有一个 2 兆瓦屋顶光伏发电站。据介绍， 该发电站作为国内首座兆瓦级屋顶光伏并网 电站， 年发电量达 200 万度， 自 2009 年并网发 电以来累计发电 800 多万度， 折合节约标煤近 3000 吨，减少二氧化碳排放超过 4000 余吨， 取得了社会效益和经济效益的双赢。 对日光的利用， 除了光伏发电之外， 科技 馆楼顶上还有另外一群吸引眼球的小家 伙一群可爱的 “小蘑菇” 造型的玻璃罩， 这事实上是日光照明系统。 它

14、的工作原理是：阳光经楼顶采光罩聚 集， 直接折射到传输管道， 光线沿管道向下反 射穿越房顶到达吊顶，最后经漫反射洒落在 房间的每个角落。“光线在管道中以无可比拟的反射率进行 传输， 光线反射率达 99.7%， 光线传输管道可 长达 15 米。通过采光罩内的光线拦截传输装 置 （LITD） 捕获更多的光线， 同时采光罩的设 计可以滤去光线中的紫外线。” 徐东升告诉记 者， 虽然该采光系统造价较高， 但符合绿色节 能建筑的要求， 并且自然光对于人的视力保护 有一定作用， 目前已广泛用于体育场馆、 学校 教室、 地下车库、 超市和生产车间的室内照明。实用为先长期以来， 社会将节能重点都放在降低工 业

15、耗能上， 但是其实建筑耗能也是能量消费中 不可小觑的一大部分。2005 年和 2006 年， 我 国先后发布了 公共建筑节能设计标准 和 绿 色建筑评价标准 。今年初， 修改后的新版 绿 色建筑评价标准 也开始实施。 截至目前，绿色建筑在我国推广已近 10 年， 但成效并不乐观。 截至今年上半年， 全国共 有 3000 余项目获得绿色建筑评价标识，总面 积仅 3.5 亿平方米， 而且其中近 95%的项目只 是取得了绿色建筑设计标识， 真正在竣工后获 得运行标识的仅 185 项， 占总数的 5.8%， 建筑 面积 2194.8 万平方米。 究其原因， 中国节能环保集团公司副总经 理张超从三个方面

16、作了概括： 一是认识程度仍 有待提升， 二是资金支持尚待加强， 三是从技 术层面来讲， 评价体系尚待健全。 他强调说：“医院和博物馆的需求是不 一样的，从评定角度来看，需要分类进行。 不是单纯地进行技术叠加， 而是要注重运行 效果。”核 航 母 新 锐肯 尼 迪再 现 江 湖自 然 灾 害 的时 光 机姻 本 报 记 者 赵 广 立刚刚过去的这个夏天， 肆 虐的暴雨在送来清凉的同时， 也给我国多地带来人员伤亡 和经济损失。曾有人异想天 开： 如果事先能够摸清暴雨到 底多大， 预知它将在何时何地 引发何种灾害， 当地就能提前 做好演练和布防， 很多损失就 可以避免。 如今，这种异想天开正 在逐渐变成现实。地球数值 模拟装置就是这样一种能预 知自然灾害的“时光机” ， 通 过数值模拟仿真，自然灾害 可以在地球系统的模拟装置 中 “提前发生” 。将自然灾害装进 “时光机”近年来， 台风、 高温、 洪涝 等极端天气事件愈发频繁， 每 年因地质灾害造成的死亡人 数居高不下。其中历时长、 面 积