*，巴西即將舉行兩件世界性盛事首先是2014年*，繼而就是2016年奧運會，這意味著一些重要的運動場所需要進(jìn)行重塑。巴西國家體育館位于巴西首都（巴西利亞）的中部，目前正在升級當(dāng)中，一旦完工，它將成為世界首所凈零能耗體育館。低能源消耗的原則是作為一種途徑去減低二氧化碳排放和減少對化石能源的依賴。盡管凈零能耗建筑在發(fā)展中國家仍不常見，但是它們在未來發(fā)展中將會變得越發(fā)重要。那么，這種“凈零能耗建筑”是否能夠做到100%零能耗？在投入成本與回報的性價比以及實際應(yīng)用上，是否具備真正可行的發(fā)展空間？帶著這些疑問，記者走訪了中國科學(xué)院廣州能源研究所的研究員郭芳華老師，共同探討關(guān)于新能源建筑的發(fā)展和未來。
近些年來，無論是廣州亞運會、北京奧運會，還是倫敦奧運會，在場館建設(shè)方面一直都很重視環(huán)保和節(jié)能。其中2012的倫敦奧運，被稱為“目前為止對生態(tài)環(huán)境zui友好的奧運會”。而2016奧運會的東道主巴西，即將擁有世界*“凈零能耗體育館”。巴西國家體育館由建筑師Castro Mello設(shè)計，館內(nèi)可容納超過7萬人，是*二大體育館。體育館zui特殊裝修在于它的屋頂。根據(jù)巴西新出臺的能源法，要求能源的使用逐步從電網(wǎng)向太陽能轉(zhuǎn)移。而位于館頂?shù)膱A形太陽能面板，能為體育館提供日常運作能源。館頂太陽能面板上附帶一種特殊的光催化膜，能收集空氣中的污染成分并能分解其中的化學(xué)物質(zhì)，同時移除一些空氣中的二氧化碳。除了特殊設(shè)計的“屋頂”之外，還有以下亮點令巴西國家體育館贏得鉑金級世界綠色能源與環(huán)境設(shè)計先鋒獎。館內(nèi)總共會有3500個自行車停放點。館內(nèi)帶有美觀作用的雨水收集裝置以及循環(huán)系統(tǒng)。即使日照猛烈，也有足夠的遮陰地方。從舊體育館收取可再使用材料循環(huán)再利用。“凈零能耗”或能實現(xiàn)零能耗。
首先讓我們來了解什么是“凈零能耗”。根據(jù)美國能源部門規(guī)定：在以年為基礎(chǔ)上，不消耗外部能源同時不排放出碳的就是凈零能耗。然而我們對“零能耗”的概念表示有點懷疑凈零能耗，是否真的是沒有消耗任何外部能源，還是只是接近“零”能耗呢？從理論上說是*可以實現(xiàn)的，關(guān)鍵是經(jīng)濟(jì)性和成本的問題。“除了在上的應(yīng)用，我們國內(nèi)現(xiàn)在也開始發(fā)展很多類似的環(huán)保建筑，一般我們都叫低碳建筑。”
雖然說，大型環(huán)保類的新建筑目前來說，更多地出現(xiàn)在發(fā)達(dá)國家，然而在不少發(fā)展中國家，也能發(fā)現(xiàn)它的雛形或身影。郭老師表示，現(xiàn)在國內(nèi)不少建筑設(shè)計擁有節(jié)能方面的亮點，簡單舉例，太陽能熱水器就是屬于簡單的節(jié)能設(shè)計。“凈零能耗”實際上就是開源節(jié)流，開源就是充分地利用新能源，節(jié)流就是盡可能的降低能耗，降低能耗的辦法比如LED照明、地源熱泵空調(diào)技術(shù)、光熱技術(shù)和光伏建筑一體化技術(shù)等等。所謂的低碳建筑實際上是多能源系統(tǒng)和多節(jié)能技術(shù)的集成，不管是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家都已經(jīng)使用。技術(shù)性應(yīng)該不是主要問題，關(guān)鍵是經(jīng)濟(jì)性的問題。”
新型家居建筑趨向節(jié)能設(shè)計節(jié)能建筑的實用性可以體現(xiàn)在很多方面，就拿我們zui熟悉的家居建筑來說，有很多節(jié)能設(shè)計其實我們早已認(rèn)識。例如通過屋頂可以發(fā)電，可以提供熱水。當(dāng)然也有一些能量來源，比如用小型的熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，直接利用沼氣或是家里燒的煤氣，既能給家里提供熱水，又能給家里提供電能。另外還有建筑物墻體的厚度和所采用的材料，建筑門窗的大小以及玻璃的厚度等方面設(shè)計有一定要求。比如說打開空調(diào)，等待室內(nèi)溫度降下來后，再將空調(diào)關(guān)掉，等到第二天，房間還是一樣冷。這要求建筑有很好的保溫性，所以我國北方地區(qū)建筑的窗戶一定要是雙層玻璃。另一點就是墻壁的設(shè)計、選用的材料要足夠規(guī)范，隔熱性要非常好。“低碳建筑技術(shù)”的利用率是社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平和技術(shù)發(fā)展水平的一個結(jié)合。“從建筑的數(shù)量來說，家居的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于公共建筑，而且對社會經(jīng)濟(jì)的影響意義更大，因為它們的量巨大。但是大家之所以強(qiáng)調(diào)公共建筑是因為它的顯示度比較大?，F(xiàn)在很多公共建筑帶領(lǐng)低碳概念，這些新技術(shù)在公共建筑上也容易推廣。就像奧運會這種大型賽事，公眾關(guān)注度比較高，可以幫助公眾認(rèn)識這些技術(shù)。”當(dāng)然，在公共建筑領(lǐng)域，除了大中型的綜合性場館之外，將來“凈零能耗”的設(shè)計也將普及到學(xué)校和醫(yī)院這樣更有實用性的建筑。“不管發(fā)展什么技術(shù)，它的生命力都在于能夠解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的問題。”
投入和回報是否得不償失？
巴西這座正在升級改造的世界首座“凈零能耗體育館”宣稱改造費用超過400萬美元，然而對于這種可再生能源的卻需要等10~20年，甚至更長的時間。這是否有點“得不償失”呢？郭老師對此一一進(jìn)行解答。
利用合同能源管理
目前在節(jié)能減排領(lǐng)域有一個通行的做法，就是合同能源管理（簡稱EMC），在實施EMC之前就要專門評估一項新設(shè)計應(yīng)用的投入和產(chǎn)出比的合理性。“簡單地說，就是你要做節(jié)能工作，但是你不用出錢，我是節(jié)能公司（出資方），我出錢，把所需要的節(jié)能系統(tǒng)做好了，同時在約定的時間內(nèi)負(fù)責(zé)系統(tǒng)保養(yǎng)和維護(hù)，然后雙方約定，等你的能源節(jié)省下來后，雙方按一定的年限和比例進(jìn)行分配。等技術(shù)方在約定的時間內(nèi)得到了約定的回報以后，系統(tǒng)就*給投資方所有，這就是標(biāo)準(zhǔn)EMC。”郭老師深入淺出地介紹說。
節(jié)能環(huán)保建筑 zui終利大于弊
近年來，一些耗費巨資或者興建在環(huán)境保護(hù)區(qū)域的新型建筑引起人們的爭議:如此大興土木，zui終人類能否真正得益？爭議的確存在，然而節(jié)能減排是一個大的趨勢。例如太陽能電池板的制造可能會增加碳排放，但與它20年的生命周期內(nèi)所產(chǎn)生的電能來比較，還是利大于弊的。
擁有不可估量的未來
國家現(xiàn)已通過法規(guī)的形式強(qiáng)制規(guī)定某些節(jié)能措施。推廣節(jié)能包括三個層面：*是強(qiáng)制規(guī)定，例如過去某些不環(huán)保的產(chǎn)品國家明文規(guī)定禁止使用，逐漸被市場所淘汰；第二是引導(dǎo)執(zhí)行，比如國家對新能源汽車的補(bǔ)貼鼓勵和上牌支持等；第三是研究單位、科研單位進(jìn)行探索，試驗成功就變成了*可以引導(dǎo)的方向，或者進(jìn)一步變成*可以強(qiáng)制的項目。
未來新能源技術(shù)和新能源的應(yīng)用一定會有很大的發(fā)展，目前我們主要靠煤炭和石油，從能源安全，從資源存量角度來看，我們過多依賴傳統(tǒng)能源，使得經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的承載力方面受到了一定的制約。未來新能源的應(yīng)用在總的能源中比例將大幅提高，這個趨勢是必然的，也是不可逆轉(zhuǎn)的。