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一座會“呼吸”的房子
2008年9月，中國第一幢零排放的節能大樓—浙江寧波諾丁漢大學可持續能源技術研究中心正式投入使用。太陽能點燈、雨水沖廁、地熱取暖，整座大樓運作過程中沒有任何廢氣排放，自然界的能量被運用得恰到好處。也有業內人士對節能建筑提出質疑：建筑評論家Cathleen McGuigan 用“綠色豪宅”一詞點出這類建筑面臨的三大問題，即占地大、造價高、設計局限。
“請移開汽車，這里的磚頭可非同一般。”
當到達中國第一幢零碳排放節能大樓—寧波諾丁漢大學可持續能源技術研究中心，站在門口迎接的該研究中心主任喬大寬，看見司機把車停在通往大樓入口的小徑上時，如此急切地提醒。
喬大寬邊說邊指指地面。司機把汽車挪開后，他神情專注地觀察地面上有無車輪壓過的痕跡。這才發現從入口到大樓長約100 米的這條小徑，布滿了石磚；這些石磚上有規則地分布著密密麻麻拇指大小的小孔，這是節能大樓的第一道“機關”。“這些磚頭看似普通，其實造價昂貴。磚頭下安裝了一套雨水收集系統，整座大樓內洗手、沖廁用水全靠這套系統，所以不能承受重壓。”喬大寬解釋。
英國人喬大寬是可持續能源研究領域的專家。一年前，喬大寬被英國諾丁漢大學派往中國。
從外觀看，這座5 層高的大樓四面都是通透的藍綠色玻璃，不規則的三維設計讓它從四周方方正正的建筑中脫穎而出，感覺像一只變了形的魔方。大樓外墻的扇形傾斜設計，則讓大樓每個側面的形狀看上去都各不相同，好似萬花筒。大樓四周的草坪上則安裝了大面積的太陽能發電板和太陽能集熱器等設備，構筑成一排排“金屬籬笆”。“無論是植被、建筑，還是電池存貯裝置，這里的一切都綠得可愛。”
這座大樓之所以被稱為零碳排放大樓，是因為大樓可以通過陽光、地熱和雨水等可再生資源，自給自足的解決用電、用水等問題，且不產生二氧化碳。一座總建筑面積達1556.3 平方米的五層樓建筑，究竟如何做到零碳排放？11月11日中午，記者踏入這座神奇的大樓。
會“呼吸”的秘密
寧波已是深秋，室外的氣溫在15攝氏度左右。但進到大樓地下一層實驗室的大門內，一股暖氣撲面而來。環看四周，沒有空調的影子，也沒有任何取暖設備運作發出的轟隆聲音。
“我們的空調是隱形的。”喬大寬告訴記者。這座零排放大樓并未安裝任何傳統意義上的空調，但室內能常年保持恒溫，冬季為20-22 攝氏度，夏季在25-27 攝氏度。跟隨喬大寬來到地上3 層，地面建筑冬暖夏涼的秘密呈現眼前。原來，大樓的主體外墻都是雙層立面玻璃，玻璃中間有個夾層，整座大樓的制冷和加熱，都是在這個夾層內完成。
不同于普通空調用“電”驅動，驅動空氣在夾層內流動的竟然是可再生能源“水”。在大樓東側七八十米的地下，通過打樁埋管設計，地源熱泵冷熱水機組（簡稱“地熱水泵”）深埋其中。夏天，地熱水泵把太陽能集熱系統作為熱水來源，驅動冷水機組制冷，空氣到七八十米深的地下循環一下，送上來清爽的涼氣；冬天，送上來的則是溫暖的熱氣。另外，由于大樓裝有電動可總控的“智能”窗，可根據建筑內安裝的感應設備，確定各外窗及百葉的開啟程度，即便是地下室也能自由呼吸。
此外，地熱水泵還能直接通過地板傳導熱氣。喬大寬用一只手輕松地搬開地板上的一塊（大樓的地板都是可移動的，符合綠色建筑方便改造的特征），原來地板下面有很多小孔。“看，地熱水泵中產生的熱氣流能通過這些小孔傳上來，再通過地板的縫隙滲透到空間中。房間中就會有這種溫暖的感覺。”
除了地熱水泵，節能大樓另一重要裝置是位于南側坡地上的一排太陽能光板，它與大樓樓頂、窗戶邊的金屬裝飾材料，構成了一套強大的太陽能發電系統，將日光轉化為足夠熱能發電，滿足大樓電梯、計算機、制冷風機等設備的用電需要。據了解，晴天太陽能光板每小時可發電600 千瓦到800 千瓦，供60 到80 個100 瓦燈泡同時工作。碰到壞天氣也不必擔心，大樓外部草坪里一塊大約10 平方米的凹地里，擺放著4個寬約1 米、高2 米的電池儲蓄罐，這些電池都充滿，可以應付兩個星期的陰雨天。“有時候遇到連續好天氣，大樓‘電’力十足，在四個電池儲蓄罐全滿的情況下，我們還會把多余沒用完的電供給毗鄰的體育館。”喬大寬得意地說。
觀察到，零碳排放大樓不僅利用熱地水泵、太陽能代替了煤的燃燒，實現“零碳排放”，同時還很“節電”，良好的光環境代替了人工照明的用電需求，即便是地下實驗室采光也很充足。環顧地下室四周，記者發現原來其頂部設有四個傾斜的三角形天窗，確保充足的自然光投射進來。而整個大樓的頂部除了依靠南向立面的大片玻璃引入光線，還有大樓內部獨具匠心的“采光井”設計。所謂“采光井”，就是在大樓每層辦公樓的地面安裝一塊通透玻璃，代替地磚；而大樓屋頂部分有一個大體量的開口，將自然光引入建筑內，每一層的通透玻璃則把這些光線引入到每一個樓層。
“根據英國建筑規范規定，在標準多云天空模式下，室內平均自然采光系數達到5%，可無需人工照明。零碳排放大樓光線最不好的二層也能達到平均自然采光系數9.46%。從早晨6 點到傍晚6 點都不用開燈。”喬大寬告訴說。當然，巧妙的采光井也存在唯一一個缺陷：穿裙子的女生走上去會“走光”。“到了夏天，我一定會提醒女學生們提高警惕。”喬大寬詼諧地說。
不像在造房子，像在造飛機
“這是我夢中的房子，充滿著神奇的能量，從不同角度欣賞，會變換出不同造型。”今年9 月，這幢大樓的設計者、意大利知名環保建筑設計師馬里奧?庫西內拉第一次站到自己設計的作品前不禁感嘆。
兩年前，馬里奧接到設計“零碳排放”大樓的案子。為了確保整幢大樓在春秋冬季獲得最大日照，而夏天則完全處于陰影中，馬里奧用電腦模擬出多個不規則的三維建筑。當他反復斟酌該選哪一個時，電視里正在播放中國扇子舞和燈籠舞的表演。
雖然分不清這究竟是中國舞蹈還是一種運動，但這讓馬里奧有了靈感：把兩項中國傳統民間工藝——折扇和燈籠運用到設計中。經過對長方體的數次變形和扭轉，一只“扭曲的燈籠”誕生了，而每一面不規則的玻璃幕墻又好似一把把展開的折扇。
2007 年1 月，這幢大樓的施工圖紙主設計師、寧波設計院副總建筑師郭曉輝拿到了馬里奧的設計初稿。“造了幾十年的房子，頭一次像看‘天書’一樣看一張設計初稿。”原本一個1500平方米的建筑在郭曉輝看來只能算“小菜一碟”，但這回，他卻生平第一次無頭緒。“看到圖紙不由心一沉，這座三維建筑極不規則，南墻是歪的，東墻也斜得厲害。說實話，當時真不想接下這活兒。”
剛開始，郭曉輝總擔心這座建筑的安全性。郭曉輝在以往的設計中，偶爾會碰到一個角落或一堵墻的設計是不規則的，但他從來沒畫過整座大樓完全不規則的深化施工圖紙。不僅如此，大樓的外部幕墻和內墻還需保留20 公分空隙，而外部幕墻還全部用的是玻璃。這個“金鐘罩”似的外形設計難倒了郭曉輝。
設計初期，郭曉輝還試圖撥打越洋電話請求馬里奧更改設計，但馬里奧卻十分堅持。馬里奧對他解釋“扭曲燈籠”的隱喻，“馬里奧告訴我，建筑物體形狀的不規則與‘可更新能源研究的多重可能性’理念相照應，所以不能更改。”
對綠色建筑開始有些懵懂概念的郭曉輝最終決定試一試，他先購入一套價值10 多萬元的軟件測算建筑物空間定點，經過無數次的越洋溝通。終于在2007 年3 月完成了施工設計圖。
“通常來說，1500 平方米建筑的施工期為7 個月左右，而這座大樓卻整整造了1 年零7 個月。”寧波諾丁漢大學校長助理沈偉其感慨說，“學校原本打算在2007 年10 月將大樓建筑完成，同年9 月便把喬大寬教授請來準備授課。沒想到，這座節能樓就如同一個難產的孩子，工期延長了快1 年。”
一位參與施工的工程師告訴說，“這是我造過的幾百棟房子中最難造的一棟。”由于建筑物表面不規則，他每天必須在不規則的腳手架上爬上爬下。而比這更難的考驗是來自心理的壓力，沒有人知道這座大樓建造起來后，那些高科技環保設備究竟能不能正常運轉？施工期間，這位工程師曾趕赴北京、上海等許多城市，考察節能建筑，卻屢屢失望而歸。今年年初，這位工程師聽聞北京清華大學也有一棟類似的節能大樓，同樣出自馬里奧之手，于是前去“取經”。“讓我失望的是，那幢大樓里的許多節能設備都成了擺設，空調、電燈還是在用，參考價值不大，一切還得自己摸索。”他告訴記者，為了確保中國首座零碳排放大樓內的設備安裝準確無誤，“我感覺自己不像在造房子，而是在造飛機，不得有半點差錯。”
據校方測算， 未來25 年，該大樓可節約448.9 噸煤和減少1081.8 噸碳排放。1081.8 噸碳排放量，究竟有多大？聯合國環境規劃署公布的數據顯示，如果某人將在跑步機上跑步45 分鐘的鍛煉改為到附近公園慢跑，那么他每次可減少近1000 克二氧化碳排放量；而使用傳統牙刷替代電動牙刷，每人每次可減少48 克二氧化碳排放量。
節能建筑還是“綠色豪宅”？
自從清華大學節能樓建成后，國內各建設單位和各大高校對于節能樓的興趣便與日俱增。寧波這幢“中國首座零碳排放大樓”再一次讓人們聚焦“節能樓”。沈偉其告訴說，自從大樓開放兩個月來（參觀需事先預約），已吸引超過30 多支專家團隊前往考察，不少專業人士表示，希望“拷貝”零碳排放樓的節能技術。籌劃建節能樓長達2 年之久的上海同濟大學建筑學院也在不久前邀請喬大寬前去講課。
這幾年，“零碳排放”、“碳中和”都是國際建筑業最熱的字眼。2000 年，全球共有573 項建筑工程申請LEED 認證（美國綠色建筑委員會頒布的能源與環境建筑認證）。到了2008 年，這一數據則飆升至16000 項。英國綠色委員會發布報告稱，將在2020 年讓所有非住宅建筑物實現“零碳排放”目標；而美國、加拿大、日本等也陸續推出降低貸款利率、減稅等政策鼓勵房產開發商建造節能建筑。
但隨著節能建筑熱潮越演越烈，業內也開始對綠色建筑提出質疑。《新聞周刊》9 月刊登了一篇名為《綠色建筑的壞消息》的文章。建筑評論家CathleenMcGuigan 用“ 綠色豪宅”（GreenMcMansion）一詞點出目前綠色建筑面臨的三大問題，即占地大、造價高、設計局限。此外，如果那些高科技設備在沒有到使用年限的時候就已經損壞或熱效率下降，節能建筑就可能從“零能耗”變成“能耗大戶”。
為了實現節能的目標，節能建筑占用的空間比普通建筑要大很多。去年1月開張的拉斯韋加斯賭場酒店Palazzo占地面積高達830 萬平方米，卻也得到LEED 認證。對此， 喬大寬則表示，隨著環保技術的革新，300 平方米的太陽光板在不久的將來可能會變成150 平方米，甚至縮小到能夠安裝在大樓內部，綠色建筑占地多的缺點終將消失。
綠色建筑造價不菲。郭曉輝告訴說，“寧波的這幢零消耗節能大樓施工設計費每平方米近千元，比普通建筑貴30 倍。這還不包括付給意大利設計師馬里奧的設計費用。”一位參與施工的工程師也表示，同類商業建筑每平方米造價約1500 元，而這棟大樓據他估計施工費可能高達10000元/平米以上。此外，太陽能發電板、太陽能集熱器、地熱水泵等的投資成本也非常高。當記者向校方求證這一建筑的總造價時，校長助理沈偉其三緘其口。他表示，“由于這座建筑只是諸多高科技的集成，研究它的造價意義不大。”
談到“ 綠色豪宅” 的設計局限，Cathleen McGuigan 在評論中寫道：“雖然丑陋的綠色建筑比丑陋的非綠色建筑勝出一籌，但這仍掩飾不住它的丑陋。”這就如同很多人看到這座中國的零碳排放大樓后的感受。隨機采訪了該校一些老師和學生，他們用“新奇”、“怪異”等詞形容這幢大樓，甚至有人驚呼“這是我看到的最丑陋的建筑”。喬大寬對此的解釋是，由于節能建筑本身需要確保采光充足，所以必須對外形進行適度扭曲。“這就好比裘皮大衣，以前好萊塢明星穿著它們，被認為是奢華和美麗的象征。在遭到動物保護主義人士的一再批判后，裘皮大衣變得不再華麗，反倒面目可憎。綠色建筑的命運恰恰跟裘皮大衣相反。”
中國工程院院士、清華大學建筑學院副院長江億教授接受記者采訪時表示，無論是清華的節能樓，還是中國首座零碳排放大樓，都只是綜合科技的展示品。他認為，推廣節能絕不是簡單地安裝一些所謂的節能設備，而是必須追求真正把實際能源消耗量減下來。他舉例說，北京有些所謂的“綠色住宅”取消陽臺，每家送一臺烘干機，建筑外表安裝一些太陽能電池，其實際用電量遠高于一般住宅；有些住宅采用大量先進技術的中央空調，實測表明每年每平米空調電耗20 度左右，而普通分體空調的住宅，電耗僅為2 度左右。
江億指出，中國目前城市建筑的單位面積能源消耗并不高，僅為美國的1/3 左右，清華大學校園內（除了東門附近2005 年以后建成的建筑以外）建筑的平均能耗是美國同樣氣候城市長青藤學校校園建筑能耗的1/5。而我國目前長江以南城市大部分普通住宅，實際能源消耗量基本接近發達國家“零碳排放”建筑。
“ 我國城市建筑不可能依靠大量的太陽能發電、風力發電、生物質能發電來解決建筑用能，而是要靠合理的建筑設計、用能系統設計、正確的運行管理方法、和使用者的節能理念與節能的生活方式來實現真正的節能。”江億說。
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