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2004年年底,美國綠色建筑委員會(USGBC)宣布推出新的商業(yè)建筑室內(nèi)裝飾綠色評級系統(tǒng)。這是繼現(xiàn)有建筑綠色評級系統(tǒng)和新建建筑綠色評級系統(tǒng)之后,USGBC推出的第三個評級系統(tǒng)。專門負責監(jiān)督各個非軍用相關(guān)部門辦公樓的美國聯(lián)邦相關(guān)部門總務(wù)管理局也于較近宣布,所有新建或者改建的工程項目都必須達到綠色建筑認證體系(LEED)的較低標準。
USGBC于1998年創(chuàng)立能源與環(huán)保設(shè)計指標,簡稱LEED評級制度。這套綠色建筑認證體系從場址規(guī)劃的可持續(xù)性、保護水質(zhì)和節(jié)水、能效和可更新能源、節(jié)約材料和資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等五個方面對建筑項目進行評估,目的是推行整體綠色建筑理念,并對符合節(jié)能標準的綠色建筑提供正式認可。同傳統(tǒng)建筑相比,一幢達到黃金級的綠色建筑對周圍環(huán)境和用戶的負面影響會減少50%,而只有在這種負面影響的減少率達到70%以上,才能被評估為鉑金級的綠色建筑。
美國耶魯大學教授、Autodesk軟件公司建筑解決方案部副總裁菲利普·伯恩斯坦表示,綜合考慮能源的消耗、材料的使用、水資源的浪費等各方面因素,綠色建筑節(jié)能效率可達到30%。根據(jù)USGBC的數(shù)據(jù),達到LEED黃金級,建造成本比普通建筑大約要提高2%,但運營和維護成本大幅下降,通常在兩年之內(nèi)這部分投入資金便可收回。相比之下,傳統(tǒng)建筑業(yè)力圖非常大限度節(jié)約建造成本,往往帶來的是高額的水電賬單以及大量污染和廢棄物。USGBC說,目前全美50個州約有1700幢建筑正在申請LEED等級評估,另有137幢已經(jīng)落成并獲得等級認證。
有很多方法可以降低建筑物對周圍環(huán)境的負面影響。比如由Fox&Fowle建筑事務(wù)所設(shè)計的紐約時代廣場4號孔戴·納斯特大廈,就使用了各種可能得到的高科技節(jié)能技術(shù)體現(xiàn)“綠色”設(shè)計理念。該大廈采用的特殊玻璃采光性能良好,可以減少室內(nèi)燈光照明,夏天能隔熱并隔絕紫外線,冬天又能降低熱量散失。兩個天然氣燃料電池可提供400千瓦電力,足以保證夜間全部電量供應(yīng)以及白天5%的電力需求。燃料電池產(chǎn)生的熱水部分用來為大樓供暖,部分作為日常熱水使用。屋頂?shù)闹茻岷椭评湓O(shè)備也使用天然氣而不用電,從而減少了電能傳遞造成的能量損耗。建筑外墻使用了太陽能光伏發(fā)電板,也可提供15千瓦的電力。室內(nèi)則安裝了動作感應(yīng)器,可以自動控制人少區(qū)域,比如樓梯間的電扇和照明燈具的開關(guān)。出口標志則使用低能量發(fā)光二較管照明。這些節(jié)能措施使得整幢大樓的能量損耗降低了35-40%。
由福斯特事務(wù)所設(shè)計的倫敦StMaryAxe30號也使用了很多節(jié)能招數(shù),并盡可能地利用自然條件采光和通風。大樓雙層玻璃幕墻下配備有由電腦控制的百葉窗;樓外安裝有天氣傳感系統(tǒng),可以監(jiān)測氣溫、風速和光照強度,在必要的時候自動開啟窗戶引入新鮮空氣,這種自然通風可以在很大程度上減少機械加熱制冷所消耗的能量。整棟樓的外形設(shè)計保證了室內(nèi)采光率非常大化,同時遠眺視野良好。這座高179.8米,綽號為“腌黃瓜”的40層大樓是英國較新的摩天大樓,獲得2004年的RIBA斯特林大獎,被譽為21世紀倫敦街頭較佳建筑之一。
目前規(guī)劃中較高的綠色建筑當數(shù)將在紐約世貿(mào)大樓遺址修建的自由之塔。其主樓高1776英尺(象征美國建國的年份,約541.3米),配備有太陽能板和一個風力發(fā)電機組,可提供1兆瓦電力,預計能滿足整幢樓20%的需求。此外,自然采光和通風條件以及節(jié)能照明設(shè)施也是新的世貿(mào)大樓設(shè)計方案的側(cè)要點之一。
節(jié)能措施并不限于安裝覆膜玻璃、配備電腦控制的百葉窗以及光伏電池等高科技,F(xiàn)在很多建筑采用更新紙甚至破舊牛仔服等布料,隔熱效果更為明顯,不僅成本大為降低,也更加環(huán)保。
綠色建筑同樣可帶來很多隱性的經(jīng)濟效益。比如,采用自然光在達到節(jié)能目的的同時,也可增進員工的工作效率。美國密歇根大學環(huán)境心理學家雷切爾和斯蒂芬·卡普蘭的研究表明,在視野開闊能夠看到自然風景的辦公樓上班,員工工作滿意度高、壓力小,患病幾率也隨之降低。洛克希德-馬丁航空公司在將其2500名職員搬遷至加州森尼韋爾城的新辦公樓后發(fā)現(xiàn),員工無故缺勤率下降了15%,工作效率的提高使得當初辦公樓增加的建造成本在一年之內(nèi)便得以回收。加州HeschongMahone集團的研究數(shù)據(jù)顯示,利用天窗采光的商場銷售額會提高40%,而學生在自然光線充足的教室學習,效率也能提高20%。
不過,“綠色”目前仍然只是建筑業(yè)的一種期望,而不是法定的標準。伯恩斯坦表示,主要問題在于,綠色建筑要求建筑師、工程師、開發(fā)商以及施工方事先有更多的溝通和計劃,而目前建筑業(yè)的分工過于零散,各方都追求各自利益的非常大化,使得總體的建筑成本攀升,效益則大打折扣。
不過,Autodesk軟件公司已經(jīng)開發(fā)出一套軟件,通過創(chuàng)建規(guī)劃中項目的三維模型,根據(jù)待建建筑物的外形、制熱和空調(diào)系統(tǒng)、朝向和地理位置,計算出該建筑物需要消耗多少能量,從而加強施工前的各項前期規(guī)劃。伯恩斯坦說,在過去,計算機三維模型只是在陳述對建筑物環(huán)境影響的評估結(jié)果時才會用到,而現(xiàn)在,它已經(jīng)發(fā)展成為一種建筑業(yè)普遍采用的分析工具,用來預測某棟建筑的能源和水的消耗量、建筑材料用量以及要達到LEED認證級別所需的各項參數(shù)。依靠計算機,建筑師可以嘗試各種全新的設(shè)計形式。
英國倫敦的StMaryAxe30號大樓的5500塊玻璃,都通過計算機模型對其周圍氣流加以測算并較終確定每一塊玻璃的準確形狀。1998年落成的雅典Avax辦公樓設(shè)計出可自動開合的玻璃墻,也是通過計算機模擬太陽方位以及光照強度,在保證陽光充足的同時,使得室溫不至于過高。美國匹茲堡會議中心沒有安裝一架電扇,完全依靠其可移動屋頂產(chǎn)生的“煙囪效應(yīng)”,將冷空氣從樓下河流旁的排氣孔吸入室內(nèi),達到降溫的目的。
伯恩斯坦認為,在未來的5年內(nèi),綠色理念將逐漸成為建筑行業(yè)的主流設(shè)計思想,屆時將有越來越多設(shè)計新穎、節(jié)能環(huán)保的綠色建筑出現(xiàn)在人們的生活中。
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