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世界第一个生态村:英国贝丁顿零能源发展居住区BEDZED

日期: 2018-04-28
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       2004年WWF发表的《LIVING PLANET REPORT 2004》介绍了一项令人鼓舞的节能建筑设计成果--英国贝丁顿零能耗发展项目(Beddington Zero-Energy Development, BedZED)。“贝丁顿零能源发展社区”位于伦敦西南的萨顿镇,整个项目占地1.65公顷,包括82套公寓和2500平方米的办公和商住面积,2002年完工。通过巧妙设计并使用可循环利用的建筑材料、太阳能装置、雨水收集设施等措施,英国伦敦南部的贝丁顿社区成为“全球生态球”的典范。它是英国第一个,也是最大的碳平衡生态社区。除了获得可持续发展奖,BedZED还被列入“斯特林奖”的候选名单。

       同英国一般郊区住宅相比,BedZED必要的能源供应则采用太阳能、生物能,实现自给自足,不需要使用石油等含碳燃料,不会向空气中增加额外的二氧化碳,住户总能源需求降低60%,热量需求降低90%,热水能耗降低57%,电力需求降低25%,用水降低50%和普通汽车行驶里程降低65%,因此称为“零能源”。除此之外,BedZED还在水处理、废物利用、绿色交通等诸多方面有着全新创举,在“不降低生活质量的同时把握好环境界限”方面积累了无数的经验和得失。

1. 零采暖设计
        在此小区设计中,为了减少建筑能耗,设计者探索了一种零采暖(Zero-heating)的住宅模式。英国为高纬度地区岛国,气候温和潮湿,夏季温度适中,但冬季寒冷漫长,有大约半年都为采暖期。针对这一特点,在BedZED项目中,建筑师通过各种措施减少建筑热损失及充分利用太阳热能,以实现不用传统采暖系统的目标。房屋外墙采用30公分的空心墙,所有窗子都是内充氩气的两层或三层中空玻璃,此外建筑门窗的气密性设计和混凝土结构,都保证了建筑极好的保温性能。由于保温性能良好,“生态村”里无需使用空调。屋顶上的风斗,不但可以通风,还能调节室内温度。除了零采暖设计,在BedZED中,还采用了自然通风系统来最小化通风能耗。

2.风帽设计
       采用了自然通风系统来最小化通风能耗。经特殊设计的“风帽”(WindCowl)可随风向的改变而转动,利用风压给建筑内部提供新鲜空气,同时排出室内的污浊空气。而“风帽”中的热交换模块利用废气中的热量来预热室外寒冷的新鲜空气。根据实验,最多有70%的通风热损失可以在此热交换过程中挽回

3.清洁能源利用
        利用太阳能和生物能。首先整个小区的生活用电和热水的供应由一台130千瓦的高效燃木锅炉来提供。其来源包括周边地区的木材废料和邻近的速生林。而计划中的稳定来源为其邻近的生态公园中良好的速生林。树木成长过程中吸收了二氧化碳,在燃烧过程中等量释放出来,因此它是一种零温室气体排放的清洁能源。其次交通工具的能源需求由太阳能电力来满足。小区发展了一种私车“合营”模式,这种模式允许几户居民共同使用一辆汽车。
       值得一提的是BedZED的三个能量回收和利用设备
  • CHP热电联产工厂,燃料为附近树木修剪肥料,木屑在全封闭的系统中碳化,发出热并产生电能,燃烧过程不产生二氧化碳,其净碳释放为零。
  • 光电板将太阳能转化为电能的同时也起着遮阳作用。
  • 被动式热压通风扇:完全由风力驱动,内部设有热交换器,通风的同时可回收排出废气中的50%到70%热量
4.水资源利用
       节约用水、利用雨水、回收污水。BedZED采用了多种节水器具,并有其独立完善的污水处理系统和雨水收集系统。生活废水被送到小区内的生物污水处理系统净化处理,部分处理过的中水和收集的雨水一起被储存用于冲厕所。而多余的中水则通过水坑渗入场地下部的砂砾层中,重新被土壤所吸收。

5.建筑材料
       BedZED为了减少对环境的破坏,在建造材料的取得上,制定了“当地获取”的政策,减少交通运输,并选用环保建筑材料,甚至使用了大量回收或是再生的建筑材料。项目完成时,其52%的建筑材料在场地35英里范围内获得,15%的建筑材料为回收或再生的。例如项目中95%的结构用钢材都是再生钢材,是从其35英里范围内的拆毁建筑场地回收的。而选用木窗框则减少了大约800吨的制造过程中的二氧化碳排放,相当于整个项目排放量的12.5%。
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