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世界第一個生態村:英國貝丁頓零能源發展居住區BEDZED

日期: 2018-04-28
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? ? ? ?2004年WWF發表的《LIVING PLANET REPORT 2004》介紹了一項令人鼓舞的節能建筑設計成果--英國貝丁頓零能耗發展項目(Beddington Zero-Energy Development, BedZED)。“貝丁頓零能源發展社區”位于倫敦西南的薩頓鎮,整個項目占地1.65公頃,包括82套公寓和2500平方米的辦公和商住面積,2002年完工。通過巧妙設計并使用可循環利用的建筑材料、太陽能裝置、雨水收集設施等措施,英國倫敦南部的貝丁頓社區成為“全球生態球”的典范。它是英國第一個,也是最大的碳平衡生態社區。除了獲得可持續發展獎,BedZED還被列入“斯特林獎”的候選名單。

? ? ? ?同英國一般郊區住宅相比,BedZED必要的能源供應則采用太陽能、生物能,實現自給自足,不需要使用石油等含碳燃料,不會向空氣中增加額外的二氧化碳,住戶總能源需求降低60%,熱量需求降低90%,熱水能耗降低57%,電力需求降低25%,用水降低50%和普通汽車行駛里程降低65%,因此稱為“零能源”。除此之外,BedZED還在水處理、廢物利用、綠色交通等諸多方面有著全新創舉,在“不降低生活質量的同時把握好環境界限”方面積累了無數的經驗和得失。

1.?零采暖設計
? ? ? ? 在此小區設計中,為了減少建筑能耗,設計者探索了一種零采暖(Zero-heating)的住宅模式。英國為高緯度地區島國,氣候溫和潮濕,夏季溫度適中,但冬季寒冷漫長,有大約半年都為采暖期。針對這一特點,在BedZED項目中,建筑師通過各種措施減少建筑熱損失及充分利用太陽熱能,以實現不用傳統采暖系統的目標。房屋外墻采用30公分的空心墻,所有窗子都是內充氬氣的兩層或三層中空玻璃,此外建筑門窗的氣密性設計和混凝土結構,都保證了建筑極好的保溫性能。由于保溫性能良好,“生態村”里無需使用空調。屋頂上的風斗,不但可以通風,還能調節室內溫度。除了零采暖設計,在BedZED中,還采用了自然通風系統來最小化通風能耗。

2.風帽設計
? ? ? ?采用了自然通風系統來最小化通風能耗。經特殊設計的“風帽”(WindCowl)可隨風向的改變而轉動,利用風壓給建筑內部提供新鮮空氣,同時排出室內的污濁空氣。而“風帽”中的熱交換模塊利用廢氣中的熱量來預熱室外寒冷的新鮮空氣。根據實驗,最多有70%的通風熱損失可以在此熱交換過程中挽回

3.清潔能源利用
? ? ? ? 利用太陽能和生物能。首先整個小區的生活用電和熱水的供應由一臺130千瓦的高效燃木鍋爐來提供。其來源包括周邊地區的木材廢料和鄰近的速生林。而計劃中的穩定來源為其鄰近的生態公園中良好的速生林。樹木成長過程中吸收了二氧化碳,在燃燒過程中等量釋放出來,因此它是一種零溫室氣體排放的清潔能源。其次交通工具的能源需求由太陽能電力來滿足。小區發展了一種私車“合營”模式,這種模式允許幾戶居民共同使用一輛汽車。
? ? ? ?值得一提的是BedZED的三個能量回收和利用設備
  • CHP熱電聯產工廠,燃料為附近樹木修剪肥料,木屑在全封閉的系統中碳化,發出熱并產生電能,燃燒過程不產生二氧化碳,其凈碳釋放為零。
  • 光電板將太陽能轉化為電能的同時也起著遮陽作用。
  • 被動式熱壓通風扇:完全由風力驅動,內部設有熱交換器,通風的同時可回收排出廢氣中的50%到70%熱量
4.水資源利用
? ? ? ?節約用水、利用雨水、回收污水。BedZED采用了多種節水器具,并有其獨立完善的污水處理系統和雨水收集系統。生活廢水被送到小區內的生物污水處理系統凈化處理,部分處理過的中水和收集的雨水一起被儲存用于沖廁所。而多余的中水則通過水坑滲入場地下部的砂礫層中,重新被土壤所吸收。

5.建筑材料
? ? ? ?BedZED為了減少對環境的破壞,在建造材料的取得上,制定了“當地獲取”的政策,減少交通運輸,并選用環保建筑材料,甚至使用了大量回收或是再生的建筑材料。項目完成時,其52%的建筑材料在場地35英里范圍內獲得,15%的建筑材料為回收或再生的。例如項目中95%的結構用鋼材都是再生鋼材,是從其35英里范圍內的拆毀建筑場地回收的。而選用木窗框則減少了大約800噸的制造過程中的二氧化碳排放,相當于整個項目排放量的12.5%。
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