科斯廷家的屋頂綠地。 資料圖片
列車新城社區景觀。 本報記者 李 強攝
巴林世貿中心大樓遠景。 資料圖片
綠色建築是在全生命週期保持低能耗且實現環境友好的建築。通過節能技術和設計提升低碳水平、因地制宜利用可再生能源降低能耗、綠化屋頂改善局部循環……近年來，一些國家不斷推廣綠色建築，進行了許多有益的探索和嘗試，有效地減少了建築的碳排放。
德國
被動房，節能環保受關注
本報記者 李 強
冬天不用開暖氣，夏天不用開空調，濕度常年維持在40%—60%，PM2.5值維持在75以內……近年來，起源於德國的被動房以其較高舒適性和能耗大大低於傳統建築的特性，受到越來越多的關注。
在德國西南部城市海德堡，緊鄰老城的列車新城是目前全球最大的被動房建築羣之一。這片由廢棄貨運站開發的新區佔地面積達116公頃，以其先進的節能效用和較高的生活質量，成為海德堡的新名片。在去年舉行的第二十六屆聯合國氣候變化大會上，列車新城被列為可持續城市發展的最佳實踐範例。
“穿衣戴帽”環保設計
根據德國被動房研究所的定義，被動房是指“僅通過新風系統的後冷卻或熱補償來實現熱舒適的建築”。換言之，被動房通過給整個建築物“穿衣戴帽”，提高建築保温隔熱性能和氣密性，並充分利用自然通風、日曬採光等被動熱源，降低建築物的碳排放。
從海德堡火車站步行15分鐘，記者來到列車新城，只見公園綠地和人工河道等景觀貫穿其間，一幢幢白色房屋整齊排列。乍一看，眼前這些房屋並沒有特別之處，“穿衣戴帽”如何實現？
被動房與傳統建築的區別首先體現在外牆。在德國，一般民用建築的外牆厚度在350毫米左右，而列車新城被動房則超過500毫米，其中包含200—325毫米的保温層。窗户亦是如此，相比一般建築標配的雙層玻璃窗，符合被動房標準的節能窗有3—4層，並且玻璃層間還灌入惰性氣體，附以可升降的外遮陽設備，極大地降低了熱傳導和熱流失。即使在冬夜，室內玻璃表面温度也不會低於17攝氏度。外牆底部的地基部分同樣也被保温材料蓋得嚴嚴實實。
地基再往下，是被動房除保温層外的另一個核心裝備——新風系統。室外的新鮮空氣進入被動房室內前，首先要經過深埋地下的進氣管，進氣管利用地面餘温將其預熱至5攝氏度，此後這些空氣再經由送風設備過濾、滅毒、殺菌，並通過新風換氣機與室內渾濁氣體熱交換，吸收其80%的熱量，保證了室內空氣質量清新且温度適宜。
儘管被動房的原理聽起來並不複雜，但要真正建造卻絕非易事。德國經過長達20餘年的實踐，摸索形成了一套認證體系。不管是建築能耗、房屋氣密性，還是暖通設備、新風系統、保温層、門窗等設施都有一系列基於數據的驗收標準，只有通過了所有檢測，提交多達15份材料證明，才能被認證為被動房。
為了達到被動房能耗標準，列車新城內每個建築項目籌建時都有經過認證的被動房規劃師參與討論，並針對項目各自的特點給出不同的能源供應方案並制定節能策略。
除了被動房建築本身，列車新城還有許多節能減排的環保設計。新城內每户居民家中都安裝了智能電錶，以監測能源消耗並確定潛在的節能領域；由遠程管理系統控制的LED路燈，則可以根據城區實際需求調整照明亮度。
如果從高處俯瞰整個新城，則會發現更多玄機。大面積的綠色屋頂上，不同顏色的景天科和禾本科花草混種，色彩繽紛，賞心悦目。
這樣的綠色屋頂不僅可以美化環境，更是調節温度的好幫手。研究顯示，在德國，有植被覆蓋的屋頂與裸露屋頂的温差最高可達40攝氏度。植被可以減少屋頂結構層的温差變化，從而延緩下方防水層、保温層、建築層的老化，增加建築使用壽命。此外，綠色屋頂還可以儲存雨水，從而降低洪水風險，併為野生動物提供棲息地。
低碳宜居設施配套
目前，整個列車新城已建成3000套住房、兩個託兒所、兩個遊樂場、一座公園、一所小學、一個社區中心以及相關商業配套設施。
記者隨後來到位於列車新城中心的伽達默廣場。時值午後，廣場上熱鬧非凡。孩童們嬉戲玩耍，青年學生或踢球或踩滑板……在高度老齡化的德國，此番景象並不常見。
“列車新城居民的平均年齡只有29歲，90%左右的居民年齡在45歲以下。”列車新城市政新聞辦公室在致記者的書面回覆中表示。
節能環保的被動住宅、交通便利的地理位置、親近自然的社區景觀……列車新城成為海德堡一房難求的熱門板塊，吸引大批年輕民眾搬來此處。在當地主要的租房中介網站上，列車新城僅剩3套空置房源正在出租。
“這裏的居住體驗真的太棒了。樓下是綠地和水源，房間裏非常舒適，能源消耗也比普通住宅要低得多，可以省下一大筆錢。”居民伍特勒和兒子在樓下的人工溪邊玩遙控船，不遠處，兩隻野鴨正在悠閒地鳧水。
位於伽達默廣場一角的庫伯酒店，是海德堡第一家被動房酒店，這也成為這家酒店的最大賣點。“酒店安裝了新風系統，使得房間不開窗也能保持清新的空氣。”酒店前台工作人員艾瑪介紹，自開業以來，這座被動房酒店頗受客人歡迎，入住率在周邊地區處於較高水平。
政策支持產業發展
近年來，能源問題在德國持續引發關注。據統計，2020年，暖氣、熱水供應及照明等家庭能源需求佔德國終端能源消費的26%。提高建築能效成為德國國家能源政策的重要一環。
1977年，德國頒佈第一部節能法規《建築保温條例》，此後不斷修訂，並陸續推出環保領域的相關法律。2019年，德國通過新版《建築能源法》，該法成為綠色低能耗建築的標準法律框架。根據該法案，2021年起，新建建築須達到近零能耗，2050年所有存量建築達到近零能耗。為了達到此目標，德國政府近年來加大對被動房等節能建築的推廣力度，包括列車新城在內的許多節能綠色環保建築項目在德國各地紛紛推出。
儘管在節能環保方面有着卓越表現，但高於一般建築的造價，在一定程度上影響了被動房的推廣。
為此，德國政府通過推出低息貸款和建設補貼等措施支持被動房建造。以列車新城為例，德國復興信貸銀行、巴登—符騰堡州銀行面向購房者提供不同形式的低息貸款。海德堡市政府則推出總額600萬歐元的資助計劃，為新城內的300個居住單元提供補貼，使中低收入市民也有機會入住。
被動房等新型綠色建築的快速發展，也促進了德國環保建築產業不斷擴大。從建築方案設計及諮詢、建材研發生產，到建築施工、運營等各環節，創造了大量就業崗位。僅列車新城的建設，就帶來了超過6000個工作崗位。
德國在被動房等領域的政策嘗試，也在歐盟層面得到了認可。目前在歐洲，超低能耗的被動房數量正以每年8%的速度遞增。在越來越多的國家，按照被動房標準建造新建築或改造、翻新建築也被認定為實現減少建築物碳排放目標的重要途徑。
巴林
巧用風力發電
本報記者 周 輖
阿拉伯半島一角，巴林首都麥納麥。兩座上尖下寬的高樓相對矗立，彷彿一對比翼的風帆。雙塔以3條橫樑相連接，每條橫樑上都裝有一座巨大的“風車”。它們在經年不息的海風中不停轉動，為大樓源源不斷地輸送清潔能源—
這就是巴林世貿中心，一座將風力發動機組與建築融為一體的摩天大樓。
巴林位於卡塔爾和沙特阿拉伯之間。獨特的地理氣候條件，使得當地擁有豐富的海風資源，也為風能建築的實踐提供了良好的天然環境。
巴林世貿中心高240米，共50層，其造型靈感來源於傳統阿拉伯式“風塔”。雙塔之間的3條橫樑分別位於建築的16層、25層和35層。其上安裝的“風車”是直徑29米的水平軸風力發電渦輪機，“風車”葉片每分鐘轉動38次，通過安裝在引擎艙的一系列變速箱，最終讓與其相連的發電機以每分鐘1500轉的轉速運行發電。
站在高樓下仰望，海風徐徐吹來，有時在地面感受不到太大風力，但上方的“風車”卻轉得飛快。這得益於建築師肖恩·奇拉的巧思，他利用空氣動力學原理將兩座塔樓的平面和剖面設計成橢圓形和帆形，使來自海上的風集中通過雙塔之間。
具體而言，橢圓形截面使雙塔間的空間陡然變窄，構造成一個負壓區域，將塔間的風速提高了20%，從而大大提升了風力發電渦輪機的工作效率；而三角風帆形狀的樓體則起到導風板作用，引導更多的風吹向低處的風力發電渦輪機，讓3座風力發電機以大致相同的速度轉動。
據介紹，3座風力發電渦輪機每年約產生1200兆瓦時的電力，可滿足巴林世貿中心約15%的電力需求，相當於300個巴林家庭一年的用電量，約等於200萬噸煤或者600萬桶石油的年發電量。
除了獨特的“風車”，巴林世貿中心在設計和建設過程中還採取了多項措施以降低碳排放。例如，在室外環境和空調房間之間設置緩衝空間，降低熱空氣温度並減少空氣對流傳熱；在沒有遮陽設施的外立面使用低遮陽係數的高性能太陽能玻璃，以此獲得儘可能少的太陽能熱量；大樓還在入口處設置水池，對進入建築內部的空氣進行降温……
自2008年建成以來，巴林世貿中心獲得多個建築與環保領域的重要獎項。奇拉表示，用嚴謹科學的設計實現建築可持續願景，是這座建築傳遞出的重要信息。
當前，巴林正通過多種形式發展包括太陽能、風能和垃圾發電等在內的可再生能源項目。據當地媒體報道，巴林政府已通過“2030願景”計劃，提出一系列關於保護自然環境、減少碳排放和促進可持續能源發展的措施。由此制定的國家可再生能源行動計劃，力爭到2025年，可再生能源發電量達到全國發電總量的5%，到2035年時該數字上升為10%。
巴西
注重氣候適應性
本報記者 畢夢瀛
走進巴西東南部城市庫裏蒂巴的豪爾社區，街道兩旁整齊的深色房屋中，一座風格簡約的純白色房屋分外搶眼。走上前，率先映入眼簾的便是屋頂上一片生機盎然的綠色。
房屋主人兼設計者科斯廷和他的家人已在這裏生活了5年。這座房屋不僅建築方案簡單經濟，入住後也易於維護，是一種可複製性較強的、經濟環保的氣候適應性建築。
建築領域是碳排放大户，因而也成為全球碳減排的重點領域。隨着綠色建築的不斷髮展，氣候適應已成為當前建築行業重要研究方向之一。氣候適應性建築在設計中以所在區域的氣候狀況為基礎，從人體舒適度出發，充分考慮季節、陽光、風向、降雨和濕度等氣候因素，以求提升建築的節能性能，同時讓使用者擁有綠色健康生活。
在科斯廷家中，極簡環保的設計理念體現在種種細節之中——
屋頂綠地種有多種本土喜光景觀植物，其土壤層下疊鋪了由花崗岩、瀝青、黏土等材料組成的支撐層、隔熱層、隔水層、排水層等。這樣的設計既優化了屋頂的防水效果，又可在夏季降低室內温度、冬季減少熱量流失。
屋頂上的蓄水池和水泵組成了雨水收集系統。“庫裏蒂巴多雨，這個系統不僅可以確保雨水被充分用於灌溉院內植被，還能減輕下水道排水壓力。”科斯廷説。
8塊閃亮的太陽能電池板構成了房屋的發電系統。當地政府鼓勵民眾使用清潔能源，科斯廷僅用一週時間便拿到了安裝太陽能屋頂電站的審批許可，並有專人上門安裝、調試設備。他向記者介紹：“這組太陽能電池板功率超過兩千瓦，每日轉換的電能供給家庭日常生活使用綽綽有餘。”
此外，通體白色的房屋本身也起到了反光、減少吸熱的作用。房屋內沒有安裝空調，電扇也很少使用，這要歸功於房屋的自然通風設計。房屋所有環境都實現了自然通風，並通過沿盛行風向設置大開口來增強空氣流通。
交談之間，一隻綠色的蜂鳥突然到訪，飛速扇動着翅膀，在花叢間穿梭。科斯廷對此習以為常，“除了蜂鳥外，蜜蜂、蝴蝶也是家中常客。這些辛勤的花粉傳播者對促進院內植物的健康生長功不可沒。”
科斯廷給記者算了一筆賬，儘管房屋的設計聽起來複雜，但實際上造價並不高，“與其他同等規模的獨院住宅相比，節省了近1/3的建造費用。”
在巴西，氣候適應性建築已成為一種常見建築類型。能源與環境設計先鋒(LEED)2021年公佈數據顯示，在2019年年度全球十大LEED市場排名中，巴西認證的綠色環保建築數量位居全球第五。巴西非常重視推廣綠色建築，許多地區推出相應政策，支持發展秸稈、木屑等生物質建材，推廣以工業廢渣、建築渣土等為原料的新型建材，努力降低建材消耗。
“我的設計雖然簡單，但能在環保節能、可持續發展的條件下充分滿足我們一家的生活需求。如果這種理念和設計可以影響到其他人，讓他們也做出簡單而有益的改變，何樂而不為？”採訪結束時，科斯廷笑着説。