世博的低碳技术及生态建筑

【专家解说】：　　电话、电梯、胶片、收割机……历史上许多技术发明，都是在世博会上首次亮相，走入现实生活，最终对人类的生产生活产生巨大影响。百年间，积聚智慧的世界博览会已经成为人类文明的时尚风向标。 　　在本届上海世博会上，绿色、低碳的理念贯穿始终，节能、环保、循环利用、新能源、新材料等技术应用得到集中展示。我们关注低碳经济下这些新技术的应用，我们猜想这些技术有没有可能像电话、电梯一样，从世博会走向现实生活？我们拭目以待。 　　持续184天的2010年上海世界博览会(以下简称上海世博会)即将在5月1日盛大开幕。在“绿色、低碳”的大背景下，本届上海世博会将通过一系列的低碳设计、低碳建设、低碳运营，体现“城市，让生活更美好”的主题，践行“低碳世博”的口号。届时，参观者将在面积5.28平方公里的世博园区内体验到无处不在的低碳理念，同时也将感受低碳技术带来的美好绿色生活。 　　“借光”规模最大 　　太阳能应用树立样板工程 　　如何优化能源结构、提高能源使用率，充分发挥新能源的优势和潜力，已成为我国必须面对的现实问题。这也是此次世博会主办方和参展者共同关注的焦点之一，以太阳能为代表的新能源技术得到了大量应用。 　　据了解，在目前我国所有类似项目中，上海世博会设计应用的太阳能发电项目光伏建筑一体化规模最大、技术最多，这也是世博历史上太阳能发电技术的最大规模应用。在整个世博园区，世博中心、中国馆、主题馆等都安装了太阳能电池组件等设施，发电能力总计达5兆瓦。其中，主题馆屋面铺设了3万平方米的太阳能板，为国内最大的单体面积太阳能屋面。而按上海市目前标准的光照条件来计算，仅主题馆和中国馆就可年均利用其光伏组件发电284万度，相当于每年节约标准煤约1000吨，减排二氧化碳约2500吨、二氧化硫约84吨、氮氧化物84吨、烟尘762吨。 　　除了用于发电，太阳能还被充分应用到世博会的景观设计和公共设施建设的细节中。在园区内，形态各异的太阳能景观灯、太阳能指示牌、太阳能喷泉和动态景观等随处可见；而既能避雨又能发电的太阳能长廊、太阳能停车场和充电站、太阳能分类垃圾桶等也都将集体亮相，让游客随时随地体验到太阳能技术给生活带来的新变化。 　　低温热水发电的专利技术此次也投入了实际运用。运用这一技术的上海企业联合馆在屋顶上布置了2200平方米的太阳能集热屏，与许多世博展馆使用的光伏电板不同的是，集热屏上布满了充满水的管道，在吸收太阳能的情况下，管道内可以产生95℃的热水。据了解，这样的太阳能发电装置在夜晚仍然可以利用水的余温工作，借助低温热水发电新技术，输出电功率超过200千瓦以上，电能可以提供建筑展览和日常用电需要。低温热水发电的意义在于，以前150℃以下的工业热水被当作冷却水浪费掉，这一新技术的投入运用，将使大量能源得到再利用。 　　从世博开出新能源车 　　新能源动力汽车目前已在上海进入商业化运营 　　急速增长的机动车在带给我们出行便利的同时，也不可避免地带来了污染。如何实现绿色低碳出行不仅成为公众的热议话题，也成为时下业界研发的重要方向。而本届上海世博会在园区交通运输工具的选择上则在很大程度上体现了研发的成果，大力采用清洁能源技术，努力实现园区零排放、周围低排放的低碳公共交通目标。 　　据相关负责人介绍，此次将有超过1000辆的新能源汽车参与世博公交服务。其中，园区内的公共交通系统将通过使用300辆纯电动汽车、超级电容汽车、200辆燃油电池车，使园区内公共交通实现“零排放”；而包括500辆国Ⅳ混合动力车在内的低排放车将帮助实现园区周边低排放。以每部电动车日均行使200公里/传统车油耗百公里40升计算，120辆纯电动车和36辆超级电容车每天可节约燃油12480升，世博会184天累计可节约230万升燃油。 　　而一大批先进的高端技术也将首次被应用在世博电动车上。如使用寿命是普通电池两倍，续行里程超长的晶胶电池，在一次充电结束后，续行里程可达100公里以上。此外，已正式投入运营的100辆油电混合动力车则采用独立的电机——镍氢电池组动力辅助系统，配合高效节能智能发动机，在保证充沛动力和性能的前提下，不仅可达到节油15％以上的效果，同时排放也可降低15％以上。 　　本届世博会期间，参观者还将有机会看到一款新奇的“叶子车”。上汽集团——通用汽车馆将向游客展示的这种负排放概念车，提前向大家展示2030年城市低碳交通前景。据了解，这款车通过设置在车顶的“大叶子”，运用光电转换、风电转换、二氧化碳吸附和转换技术，把能源消耗和能源制造有机结合在一起。“叶子”独特的二氧化碳吸附技术，不但能够将空气中的二氧化碳转化为动能，更能将排放的高浓度二氧化碳通过激光发生器转化为电能为车内照明，或转化为车内空调制冷剂，从而实现汽车负排放。 　　据了解，新能源动力汽车不仅仅是在世博园内运用，目前已在上海进入商业化运营。纯电动汽车、超级电容汽车、燃油电池客车和混合动力汽车等还在30多条公交路线上投入使用，而使用天然气的公交车已有80辆左右，极大地带动了上海市新能源汽车的开发和运用。 　　水可储能，也可洁净 　　合金超滤膜生物反应器助力雨水处理回用 　　随着城市化进程的加快，城市水资源的循环利用也越来越显示出它的重要性，它将成为缓解城市水资源短缺、改善城市生态环境的有效途径。此次上海世博会将展示在雨水收集、水循环和水处理技术上的先进经验，为城市水资源利用和管理提供一个样本。 　　世博园区从源头环节就体现了节水和回收利用的需求。一方面采用了大量节水设施，包括节水型卫生洁具、节水型绿化灌溉设施等。另一方面，园区内大量采用的透水地面，可以有效减少外排至城市雨水管网的径流量和径流污染。而世博中心、演艺中心、主题馆、中国馆等四大永久场馆和世博轴，都将建设屋面雨水利用系统，雨污水的收集处理率可达到100％，预计可节约自来水100多万立方米。其中，城市未来馆的生活用水和雨水回收项目，规模为120吨/天，采用了世界先进的合金超滤膜生物反应器，具有极高的性价比，年处理量将达4万多吨，处理后的中水全部用于冲厕和绿化。 　　江水源热泵和地源热泵等分散式能源利用装置则是考虑到临近黄浦江的优势。世博轴及地下综合体工程、演艺中心、世博中心、城市最佳实践区等都将采用这些设备，在夏季将建筑物中的热量转移到水源中，而在冬季则从水源中获取能量。通过利用江水源和地源系统，在冬季预计可节约能源费用30％左右，在夏季，则使制冷效率提高7％，从而使得整个世博园区内的空调运行费用降低20％。 　　来自四川成都的活水公园案例馆则将目光瞄准了目前业界广泛关注的湿地治污技术，利用人工湿地处理污水。在活水公园内的广场地下有一个厌氧处理沉淀池，收集社区和公共空间的雨污水并进行初步处理。随后，通过高坡的自然落差，被初步处理过的污水流入人工湿地生物净化系统。那里有鱼鳞一般的植物床和养鱼塘，污水通过植物、鱼类的吸收转化，达到净化目的。最后再经臭氧氧化塔进行消毒处理后经由卵石铺地的小溪流入亲水空间。 　　建筑材料要可再生、可回收 　　外层膜结构可以制作环保袋 　　我国建筑业碳排放量几乎占了全国碳排放总量的50％，专家预计，至2020年，建筑能耗也将达到全社会总能耗的40％，建筑业低碳发展的潜力巨大。此次上海世博会，各展馆对低碳建筑的理念和实践就做了一次集中展示。按照世博会的惯例，各国家馆均为临时建筑，因此在场馆设计过程中要求他们尽量采用可循环利用、可再生材料建造，同时考虑废弃物的处理处置。 　　德国馆采用了神奇膜建展馆，展后变身再利用。据介绍，整个展馆使用了1.2万平方米的薄膜，覆盖展馆顶部及四周，用来遮阳隔热。这种特殊材料制成的膜，展览结束后可以经过技术处理后制成遮光板、特殊遮阳伞，甚至是购物袋等产品。而韩国企业联合馆建筑的外立面也采用了可再利用的合成树脂膜材料，世博会后将被“剥下”，做成环保袋，放在超市供市民领取。 　　不仅表面材料要可以回收利用，建筑本身也要可以灵活拆分，从而实现回收再利用。挪威馆就被设计成15棵可以独立形成结构的“树”，作为一个可以拆分的建筑，以便世博会结束后回收再利用。这一理念在北京馆的建设过程中也得到充分体现，北京馆在建设过程中没有用全面焊接的方式，而是采用“螺栓＋点焊”的技术，确保将来对建筑材料的完整拆分和利用。世博会结束后，北京馆的所有钢梁、LED屏幕将实现百分之百的回收利用。 　　节能建材、太阳能、清洁能源汽车、雨污水回收利用等先进节能环保技术，在上海世博会上得到了重视和应用。但相关专家表示，因为世博会的规模和持续的时间有限，所以在短期内集中宣传低碳理念和展示低碳技术的效果也是有限的。世博会的低碳效应，应当着眼于长期的发展，从产业结构升级、技术进步、政策试点、基础设施建设等几个方面，为上海乃至更大范围的发展方式转型打下良好基础，为长远的低碳发展注入强大的后劲。