世博的低碳技術及生態(tài)建筑

【專家解說】：　　電話、電梯、膠片、收割機……歷史上許多技術發(fā)明，都是在世博會上首次亮相，走入現(xiàn)實生活，最終對人類的生產(chǎn)生活產(chǎn)生巨大影響。百年間，積聚智慧的世界博覽會已經(jīng)成為人類文明的時尚風向標。 　　在本屆上海世博會上，綠色、低碳的理念貫穿始終，節(jié)能、環(huán)保、循環(huán)利用、新能源、新材料等技術應用得到集中展示。我們關注低碳經(jīng)濟下這些新技術的應用，我們猜想這些技術有沒有可能像電話、電梯一樣，從世博會走向現(xiàn)實生活？我們拭目以待。 　　持續(xù)184天的2010年上海世界博覽會(以下簡稱上海世博會)即將在5月1日盛大開幕。在“綠色、低碳”的大背景下，本屆上海世博會將通過一系列的低碳設計、低碳建設、低碳運營，體現(xiàn)“城市，讓生活更美好”的主題，踐行“低碳世博”的口號。屆時，參觀者將在面積5.28平方公里的世博園區(qū)內體驗到無處不在的低碳理念，同時也將感受低碳技術帶來的美好綠色生活。 　　“借光”規(guī)模最大 　　太陽能應用樹立樣板工程 　　如何優(yōu)化能源結構、提高能源使用率，充分發(fā)揮新能源的優(yōu)勢和潛力，已成為我國必須面對的現(xiàn)實問題。這也是此次世博會主辦方和參展者共同關注的焦點之一，以太陽能為代表的新能源技術得到了大量應用。 　　據(jù)了解，在目前我國所有類似項目中，上海世博會設計應用的太陽能發(fā)電項目光伏建筑一體化規(guī)模最大、技術最多，這也是世博歷史上太陽能發(fā)電技術的最大規(guī)模應用。在整個世博園區(qū)，世博中心、中國館、主題館等都安裝了太陽能電池組件等設施，發(fā)電能力總計達5兆瓦。其中，主題館屋面鋪設了3萬平方米的太陽能板，為國內最大的單體面積太陽能屋面。而按上海市目前標準的光照條件來計算，僅主題館和中國館就可年均利用其光伏組件發(fā)電284萬度，相當于每年節(jié)約標準煤約1000噸，減排二氧化碳約2500噸、二氧化硫約84噸、氮氧化物84噸、煙塵762噸。 　　除了用于發(fā)電，太陽能還被充分應用到世博會的景觀設計和公共設施建設的細節(jié)中。在園區(qū)內，形態(tài)各異的太陽能景觀燈、太陽能指示牌、太陽能噴泉和動態(tài)景觀等隨處可見；而既能避雨又能發(fā)電的太陽能長廊、太陽能停車場和充電站、太陽能分類垃圾桶等也都將集體亮相，讓游客隨時隨地體驗到太陽能技術給生活帶來的新變化。 　　低溫熱水發(fā)電的專利技術此次也投入了實際運用。運用這一技術的上海企業(yè)聯(lián)合館在屋頂上布置了2200平方米的太陽能集熱屏，與許多世博展館使用的光伏電板不同的是，集熱屏上布滿了充滿水的管道，在吸收太陽能的情況下，管道內可以產(chǎn)生95℃的熱水。據(jù)了解，這樣的太陽能發(fā)電裝置在夜晚仍然可以利用水的余溫工作，借助低溫熱水發(fā)電新技術，輸出電功率超過200千瓦以上，電能可以提供建筑展覽和日常用電需要。低溫熱水發(fā)電的意義在于，以前150℃以下的工業(yè)熱水被當作冷卻水浪費掉，這一新技術的投入運用，將使大量能源得到再利用。 　　從世博開出新能源車 　　新能源動力汽車目前已在上海進入商業(yè)化運營 　　急速增長的機動車在帶給我們出行便利的同時，也不可避免地帶來了污染。如何實現(xiàn)綠色低碳出行不僅成為公眾的熱議話題，也成為時下業(yè)界研發(fā)的重要方向。而本屆上海世博會在園區(qū)交通運輸工具的選擇上則在很大程度上體現(xiàn)了研發(fā)的成果，大力采用清潔能源技術，努力實現(xiàn)園區(qū)零排放、周圍低排放的低碳公共交通目標。 　　據(jù)相關負責人介紹，此次將有超過1000輛的新能源汽車參與世博公交服務。其中，園區(qū)內的公共交通系統(tǒng)將通過使用300輛純電動汽車、超級電容汽車、200輛燃油電池車，使園區(qū)內公共交通實現(xiàn)“零排放”；而包括500輛國Ⅳ混合動力車在內的低排放車將幫助實現(xiàn)園區(qū)周邊低排放。以每部電動車日均行使200公里/傳統(tǒng)車油耗百公里40升計算，120輛純電動車和36輛超級電容車每天可節(jié)約燃油12480升，世博會184天累計可節(jié)約230萬升燃油。 　　而一大批先進的高端技術也將首次被應用在世博電動車上。如使用壽命是普通電池兩倍，續(xù)行里程超長的晶膠電池，在一次充電結束后，續(xù)行里程可達100公里以上。此外，已正式投入運營的100輛油電混合動力車則采用獨立的電機——鎳氫電池組動力輔助系統(tǒng)，配合高效節(jié)能智能發(fā)動機，在保證充沛動力和性能的前提下，不僅可達到節(jié)油15％以上的效果，同時排放也可降低15％以上。 　　本屆世博會期間，參觀者還將有機會看到一款新奇的“葉子車”。上汽集團——通用汽車館將向游客展示的這種負排放概念車，提前向大家展示2030年城市低碳交通前景。據(jù)了解，這款車通過設置在車頂?shù)摹按笕~子”，運用光電轉換、風電轉換、二氧化碳吸附和轉換技術，把能源消耗和能源制造有機結合在一起?！叭~子”獨特的二氧化碳吸附技術，不但能夠將空氣中的二氧化碳轉化為動能，更能將排放的高濃度二氧化碳通過激光發(fā)生器轉化為電能為車內照明，或轉化為車內空調制冷劑，從而實現(xiàn)汽車負排放。 　　據(jù)了解，新能源動力汽車不僅僅是在世博園內運用，目前已在上海進入商業(yè)化運營。純電動汽車、超級電容汽車、燃油電池客車和混合動力汽車等還在30多條公交路線上投入使用，而使用天然氣的公交車已有80輛左右，極大地帶動了上海市新能源汽車的開發(fā)和運用。 　　水可儲能，也可潔凈 　　合金超濾膜生物反應器助力雨水處理回用 　　隨著城市化進程的加快，城市水資源的循環(huán)利用也越來越顯示出它的重要性，它將成為緩解城市水資源短缺、改善城市生態(tài)環(huán)境的有效途徑。此次上海世博會將展示在雨水收集、水循環(huán)和水處理技術上的先進經(jīng)驗，為城市水資源利用和管理提供一個樣本。 　　世博園區(qū)從源頭環(huán)節(jié)就體現(xiàn)了節(jié)水和回收利用的需求。一方面采用了大量節(jié)水設施，包括節(jié)水型衛(wèi)生潔具、節(jié)水型綠化灌溉設施等。另一方面，園區(qū)內大量采用的透水地面，可以有效減少外排至城市雨水管網(wǎng)的徑流量和徑流污染。而世博中心、演藝中心、主題館、中國館等四大永久場館和世博軸，都將建設屋面雨水利用系統(tǒng)，雨污水的收集處理率可達到100％，預計可節(jié)約自來水100多萬立方米。其中，城市未來館的生活用水和雨水回收項目，規(guī)模為120噸/天，采用了世界先進的合金超濾膜生物反應器，具有極高的性價比，年處理量將達4萬多噸，處理后的中水全部用于沖廁和綠化。 　　江水源熱泵和地源熱泵等分散式能源利用裝置則是考慮到臨近黃浦江的優(yōu)勢。世博軸及地下綜合體工程、演藝中心、世博中心、城市最佳實踐區(qū)等都將采用這些設備，在夏季將建筑物中的熱量轉移到水源中，而在冬季則從水源中獲取能量。通過利用江水源和地源系統(tǒng)，在冬季預計可節(jié)約能源費用30％左右，在夏季，則使制冷效率提高7％，從而使得整個世博園區(qū)內的空調運行費用降低20％。 　　來自四川成都的活水公園案例館則將目光瞄準了目前業(yè)界廣泛關注的濕地治污技術，利用人工濕地處理污水。在活水公園內的廣場地下有一個厭氧處理沉淀池，收集社區(qū)和公共空間的雨污水并進行初步處理。隨后，通過高坡的自然落差，被初步處理過的污水流入人工濕地生物凈化系統(tǒng)。那里有魚鱗一般的植物床和養(yǎng)魚塘，污水通過植物、魚類的吸收轉化，達到凈化目的。最后再經(jīng)臭氧氧化塔進行消毒處理后經(jīng)由卵石鋪地的小溪流入親水空間。 　　建筑材料要可再生、可回收 　　外層膜結構可以制作環(huán)保袋 　　我國建筑業(yè)碳排放量幾乎占了全國碳排放總量的50％，專家預計，至2020年，建筑能耗也將達到全社會總能耗的40％，建筑業(yè)低碳發(fā)展的潛力巨大。此次上海世博會，各展館對低碳建筑的理念和實踐就做了一次集中展示。按照世博會的慣例，各國家館均為臨時建筑，因此在場館設計過程中要求他們盡量采用可循環(huán)利用、可再生材料建造，同時考慮廢棄物的處理處置。 　　德國館采用了神奇膜建展館，展后變身再利用。據(jù)介紹，整個展館使用了1.2萬平方米的薄膜，覆蓋展館頂部及四周，用來遮陽隔熱。這種特殊材料制成的膜，展覽結束后可以經(jīng)過技術處理后制成遮光板、特殊遮陽傘，甚至是購物袋等產(chǎn)品。而韓國企業(yè)聯(lián)合館建筑的外立面也采用了可再利用的合成樹脂膜材料，世博會后將被“剝下”，做成環(huán)保袋，放在超市供市民領取。 　　不僅表面材料要可以回收利用，建筑本身也要可以靈活拆分，從而實現(xiàn)回收再利用。挪威館就被設計成15棵可以獨立形成結構的“樹”，作為一個可以拆分的建筑，以便世博會結束后回收再利用。這一理念在北京館的建設過程中也得到充分體現(xiàn)，北京館在建設過程中沒有用全面焊接的方式，而是采用“螺栓＋點焊”的技術，確保將來對建筑材料的完整拆分和利用。世博會結束后，北京館的所有鋼梁、LED屏幕將實現(xiàn)百分之百的回收利用。 　　節(jié)能建材、太陽能、清潔能源汽車、雨污水回收利用等先進節(jié)能環(huán)保技術，在上海世博會上得到了重視和應用。但相關專家表示，因為世博會的規(guī)模和持續(xù)的時間有限，所以在短期內集中宣傳低碳理念和展示低碳技術的效果也是有限的。世博會的低碳效應，應當著眼于長期的發(fā)展，從產(chǎn)業(yè)結構升級、技術進步、政策試點、基礎設施建設等幾個方面，為上海乃至更大范圍的發(fā)展方式轉型打下良好基礎，為長遠的低碳發(fā)展注入強大的后勁。