零能源建筑的秘訣，是減少70%的能源消耗量，再通過(guò)30%的能源自主生產(chǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)整座建筑的能源自主。


在韓國(guó)首爾的世界杯公園，你可以找到記錄這座古城滄桑巨變的蛛絲馬跡——在工業(yè)化還未來(lái)臨前，這里原本是生長(zhǎng)著蘭花和靈芝、吸引著數(shù)十萬(wàn)只越冬的天鵝和野鴨的蘭芝島；直到上世紀(jì)70年代末，工業(yè)化進(jìn)程帶來(lái)了大量生活和建筑垃圾，這里曾一度淪為垃圾山；進(jìn)入1990年代，韓國(guó)不愿再為發(fā)展經(jīng)濟(jì)而犧牲蘭芝島的生態(tài)環(huán)境，于是啟動(dòng)了改造計(jì)劃，用時(shí)近7年，終于在2001年建造出了世界杯公園。

和平公園是世界杯公園五大主題公園中的一個(gè)。穿過(guò)和平公園內(nèi)一大片草地，眼前一座不規(guī)則建筑格外惹人注意。它擁有傾斜66度角的墻面，連帶自動(dòng)門(mén)都采用了傾斜設(shè)計(jì)。如果從空中俯瞰，整座建筑就像一個(gè)閃著銀光的巨型風(fēng)車，風(fēng)車的四個(gè)“旋轉(zhuǎn)葉片”是整面玻璃墻。這個(gè)傾斜玻璃墻設(shè)計(jì)，在夏季可以盡可能多地隔絕日光，在冬季則能讓更多的陽(yáng)光灑進(jìn)建筑，既保溫又節(jié)省人工照明。

除了頂部和兩側(cè)密布的太陽(yáng)能板，這座名為首爾能源夢(mèng)中心的建筑，還有許多可圈可點(diǎn)之處——占地13104平方米，有將近兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場(chǎng)那么大；采用了11項(xiàng)重要技術(shù)；獲得了世界綠色建筑協(xié)會(huì)（WGBC）頒發(fā)的3項(xiàng)優(yōu)秀建筑獎(jiǎng)。作為韓國(guó)的零能源建筑標(biāo)桿，首爾能源夢(mèng)中心還承載著首爾人對(duì)未來(lái)社會(huì)與環(huán)境的綠色想象。

零能源建筑什么樣

15年前，首爾市提出“能源自主之夢(mèng)”。2012年12月12日，首爾能源夢(mèng)中心應(yīng)運(yùn)而生，建成開(kāi)放。

所謂零能源建筑，意味著并非使用傳統(tǒng)化石能源來(lái)維持建筑所需的電力、熱力，而是使用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉�，而且建筑物不再向大氣中排放溫室氣體。一般來(lái)說(shuō)，零能源建筑設(shè)計(jì)分為被動(dòng)和主動(dòng)兩種。首爾能源夢(mèng)中心在設(shè)計(jì)上是被動(dòng)式與主動(dòng)式兼而有之。

被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)是通過(guò)建筑設(shè)計(jì)本身，而非通過(guò)利用機(jī)械設(shè)備等，達(dá)到降低能源需求的目的。首爾能源夢(mèng)中心在建筑外墻和屋頂使用高效隔熱材料，夏季可防止室外熱量傳入，冬季室內(nèi)更容易保暖；安裝有電動(dòng)百葉窗，可通過(guò)調(diào)節(jié)葉片角度和長(zhǎng)度來(lái)控制不同季節(jié)室內(nèi)所需的熱量；所有窗戶均為三層玻璃窗，高氣密性可將熱量損失降到最低；建筑頂層還安裝了熱回收通風(fēng)系統(tǒng)，能減少熱量損失。

主動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)則強(qiáng)調(diào)建筑本身具有較強(qiáng)的氣候適應(yīng)性和自我調(diào)節(jié)能力，運(yùn)用高效設(shè)備，降低能耗的同時(shí)使用可再生能源。首爾能源夢(mèng)中心整座場(chǎng)館地下挖有50米深井，通過(guò)地下水循環(huán)制冷來(lái)去除熱氣，追加設(shè)置渦輪制冷機(jī)，按照地下溫度均勻地設(shè)置了冷暖氣系統(tǒng)，達(dá)到夏天少開(kāi)冷氣、冬天少開(kāi)暖氣的目的。建筑內(nèi)還安裝了LED燈光自動(dòng)照明控制系統(tǒng)、零能源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)觀測(cè)能源的生產(chǎn)量和消耗量，以促進(jìn)節(jié)能習(xí)慣的養(yǎng)成。

此外，建筑內(nèi)有個(gè)方形中庭，可最大限度地利用自然光。建筑護(hù)墻上，安裝了風(fēng)車狀反射壁，由人造大理石材料制成的反射壁可以減少60%以上的直射光線，有助于夏天保持涼爽和節(jié)能照明。

建在中心屋頂和室外的864塊太陽(yáng)能電池板，以及地?zé)崮芟到y(tǒng)所產(chǎn)生的電力足以滿足整座場(chǎng)館的照明、制冷、制熱、展覽所需，以及支撐多媒體廳設(shè)備的運(yùn)行，甚至咖啡廳的運(yùn)營(yíng)。

零能源建筑的秘訣，是減少70%的能源消耗量，再通過(guò)30%的能源自主生產(chǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)整座建筑的能源自主。

強(qiáng)制計(jì)劃的推動(dòng)

韓國(guó)的零能源建筑潮，興起于全球碳中和目標(biāo)下韓國(guó)政府主導(dǎo)的一項(xiàng)強(qiáng)制計(jì)劃。

2015年聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)通過(guò)了《巴黎協(xié)定》，全世界近200個(gè)締約方簽署了該協(xié)定。各締約方隨后紛紛在國(guó)內(nèi)立法，確保碳中和目標(biāo)按計(jì)劃達(dá)成。

這當(dāng)中，建筑行業(yè)的碳中和行動(dòng)顯得尤為重要。2021年底，由聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署主持的全球建筑建設(shè)聯(lián)盟發(fā)布了《2021年全球建筑建造業(yè)現(xiàn)狀報(bào)告》。報(bào)告顯示，2020年，建筑業(yè)消耗了全球最終能源消費(fèi)量的36%，貢獻(xiàn)了與能源相關(guān)二氧化碳排放量的37%。而韓國(guó)的建筑領(lǐng)域溫室氣體排放量的占比僅排在工業(yè)及交通運(yùn)輸業(yè)之后。

韓國(guó)政府在2016年發(fā)布了《2030年降低溫室氣體排放路線圖》，規(guī)定2020年以后新建的1000平方米及以上的公共建筑必須取得零能源建筑證照，同面積的私人建筑可延遲到2025年以后執(zhí)行該規(guī)定。

2019年，韓國(guó)國(guó)土交通部又發(fā)布了一項(xiàng)針對(duì)既有建筑的《零能源建筑改造強(qiáng)制路線圖》。規(guī)定從2020年開(kāi)始，面積超過(guò)1000平方米的公共建筑都必須啟動(dòng)零能源建筑改造；到2025年，強(qiáng)制改造范圍擴(kuò)大到所有面積超過(guò)500平方米的公共建筑和面積超過(guò)1000平方米的私人建筑，超過(guò)30戶的住宅小區(qū)都必須申請(qǐng)零能源建筑改造；到2030年，強(qiáng)制改造范圍覆蓋面積超過(guò)500平方米的所有建筑。

2020年，韓國(guó)政府發(fā)布的《2050碳中和計(jì)劃書(shū)》顯示，所有新建建筑面積超過(guò)500平方米的公共、私人建筑，都需要遵循零能源建筑標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)韓國(guó)來(lái)說(shuō)，零能源建筑改造是推動(dòng)整體能源結(jié)構(gòu)從過(guò)度依賴化石燃料向清潔能源轉(zhuǎn)換的重要途徑。目前韓國(guó)是全球第四大煤炭進(jìn)口國(guó)。2020年，化石燃料占全國(guó)能源使用量的66%，可再生能源的使用率不到6%，是所有發(fā)達(dá)國(guó)家中占比最低的。

為了應(yīng)對(duì)新冠肺炎疫情全球大流行帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)衰退，韓國(guó)政府2020年7月出臺(tái)了一項(xiàng)預(yù)算約合614.3億美元的“綠色新政”，涉及綠色基建、低碳和分布式能源、電動(dòng)車和綠色產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新企業(yè)將優(yōu)先獲得投資。作為綠色基建的首要目標(biāo)，零能源建筑改造是重中之重，計(jì)劃到2025年，韓國(guó)將在22.5萬(wàn)個(gè)公共租賃空間安裝可再生能源設(shè)備，讓2890座校園建筑實(shí)現(xiàn)能源自主。

2020年12月，韓國(guó)政府向聯(lián)合國(guó)提交了《2050年長(zhǎng)期溫室氣體低排放戰(zhàn)略》。韓國(guó)總統(tǒng)文在寅表示計(jì)劃到2030年，在2018年水平上將溫室氣體排放量減少40%。他說(shuō)：“用可再生能源代替煤炭發(fā)電，我們會(huì)創(chuàng)造出新的市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)和工作�！�

零能源建筑改造的經(jīng)濟(jì)賬

2018年的數(shù)據(jù)顯示，首爾市建筑領(lǐng)域的溫室氣體排放量占全市總排放量的68.8%，隨著建筑總面積不斷擴(kuò)大，首爾市需要采取有效手段來(lái)改變這個(gè)現(xiàn)狀。

為了研究和開(kāi)發(fā)零能源建筑，韓國(guó)國(guó)土交通部、首爾市政府和明知大學(xué)合作，在蘆原區(qū)興建了韓國(guó)第一個(gè)零能源建筑小區(qū)，該小區(qū)耗時(shí)4年多，投入490萬(wàn)美元，可供121戶家庭入住，有120平方米的大戶型和39～59平方米的小戶型。

小區(qū)投入使用后，明知大學(xué)等單位對(duì)所有住戶的能源使用和消耗情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)。2016年11月至2017年2月的冬季，蘆原零能源建筑小區(qū)的能源使用量比普通建筑低96.9%。同時(shí)，1800塊太陽(yáng)能板和地?zé)岜�，讓整個(gè)小區(qū)每年生產(chǎn)的電量遠(yuǎn)超使用量。

2018年，無(wú)論室外溫度是-20℃，還是超過(guò)30℃，小區(qū)室內(nèi)溫度均能保持在22℃左右。2017年12月至2020年3月，小區(qū)可再生能源生產(chǎn)量達(dá)97.6萬(wàn)千瓦時(shí)，消耗量只有77萬(wàn)千瓦時(shí)，多出來(lái)的電量賣給了韓國(guó)電力公司。

除此之外，因?yàn)榘惭b了熱回收通風(fēng)系統(tǒng)和斜轉(zhuǎn)窗等高效設(shè)備，小區(qū)室內(nèi)空氣質(zhì)量要比普通小區(qū)好得多，空氣中PM10、PM2.5、二氧化碳和揮發(fā)性有機(jī)物的含量均低于普通小區(qū)。該小區(qū)的孩子得過(guò)敏性皮炎和過(guò)敏性鼻炎的概率也顯著低于普通小區(qū)。

顯然，零能源建筑對(duì)環(huán)境、城市發(fā)展、人類發(fā)展都是有利的。但明知大學(xué)提供的項(xiàng)目報(bào)告也提到，零能源建筑推廣的最大挑戰(zhàn)和阻礙在于高昂的建筑造價(jià)。經(jīng)測(cè)算，蘆原零能源小區(qū)的造價(jià)比普通租賃小區(qū)造價(jià)高24.5%～30%。

對(duì)既有普通建筑進(jìn)行零能源改造也是一個(gè)大工程，最少也需要對(duì)外墻、屋頂、地板、門(mén)窗等結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新，安裝可再生能源設(shè)備，更換傳統(tǒng)鍋爐。根據(jù)能源自主率的標(biāo)準(zhǔn)從高到低（從100%到30%），零能源建筑證照等級(jí)分為一到五級(jí)，最高級(jí)一級(jí)的改造費(fèi)用最高。

首爾市為鼓勵(lì)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商投資零能源建筑，提供了零能源建筑證照財(cái)政補(bǔ)助。目前韓國(guó)政府提供給分散式能源安裝的補(bǔ)貼是約3500韓元/kWp（約合18元人民幣/kWp，kWp是太陽(yáng)能光伏電池的峰值總功率）。不過(guò)，相比于零能源建筑改造所需的費(fèi)用，這樣的補(bǔ)助遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。據(jù)韓國(guó)《韓民族日?qǐng)?bào)》報(bào)道，位于京畿道華城的韓國(guó)首個(gè)零能源工廠Himpel NO.3，從中央和地方政府共獲得了約合66136美元的補(bǔ)助，但改造工程費(fèi)總計(jì)高達(dá)60萬(wàn)美元。雖然補(bǔ)助只占總造價(jià)的約11%，但該工廠每年能源使用量卻降低了53%。

來(lái)自韓國(guó)生態(tài)環(huán)境建筑研究所、首爾大學(xué)及首爾理工大學(xué)的6位研究者，對(duì)將單人單戶的房屋和高層公寓樓改造成光伏發(fā)電零能源建筑，作出了經(jīng)濟(jì)學(xué)分析。研究顯示，如果光伏發(fā)電盈余電的單位價(jià)格可以達(dá)到300韓元/kWp（約合1.6元人民幣/kWp），根據(jù)基礎(chǔ)投入、維護(hù)投入、節(jié)省能耗和賣電收入等來(lái)綜合計(jì)算投資回報(bào)年限，一到五級(jí)零能源建筑實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)的時(shí)間，分別為38.4～109.5年。

目前韓國(guó)共有357座取得證照的零能源建筑，其中只有8個(gè)為私人建筑。在韓國(guó)，公共建筑只占建筑總量的2.8%，要推廣零能源建筑或進(jìn)行零能源建筑改造，就需要鼓勵(lì)私人業(yè)主積極參與，除了政府的直接補(bǔ)助、稅收減免，還有必要借鑒德國(guó)的做法，提供低息貸款給零能源建筑業(yè)主。

（作者系旅韓華人，前媒體記者）

作者：藺桃 來(lái)源：環(huán)球網(wǎng) 責(zé)任編輯：jianping