城市中的建筑节能与环保
9月23日，＂规划的有限与无限＂论坛在首都剧场盛大开讲，这次论坛汇聚了来自美国、瑞士、德国和中国的知名专家学者,探讨了诸如:全球化背景下地方文化的传承、历史名城的保护和发展、可持续发展城市设计、新都市的诞生、欧洲近50年城市发展历程、城市中的建筑节能与环保等话题。该论坛持续两天时间,明天,原美国纽约规划局局长Alexander Garvin将以＂美国半个世纪以来城市规划发展的概况＂为题进行演讲，北京市规划委员会总体规划处处长温宗勇将介绍＂北京市总体规划修编＂。
此次论坛是正在举办的“无止境艺术展”一部分，2004首届中国国际建筑艺术双年展之“无止境艺术展”已于9月10日开幕，期间将展出当代国际建筑大师和中国著名建筑师的设计作品，并将同期举办建筑论坛，特邀参展的国际建筑大师进行学术演讲，时间从2004年9月16日持续至10月2日。
主持人：建筑理论家 顾孟潮
讲演人：中国建筑科学研究院教授 Robert Neierhans(瑞士)
主题：城市中的建筑节能与环保
【现场实录】：
【Robert Neierhans】：非常感谢咱们组委会邀请我，给我这样一个机会，来给大家演讲。
我们是一个很小的小机构，为政府工作，这次来中国，是为了一个节能的项目，这次跟大家讲话我感觉还有信心，因为我不需要向大家推销什么，我只是把我们办公室的情况给大家介绍一下就可以了。
我们这次完全是向中国政府负责，来中国主要是做能量的进口、节能这样的项目，在瑞士我们有很多的经验，当然我们这次是做节能项目，也就是说我们这在节能方面有很多的经验。我们这次做这个项目并不是向中国销售一些建筑材料这些东西，我们这次只是把我们以前所做的项目的经验带到中国来。
这次我们来还有另外一项任务，就是跟中国业界的人相互之间有一个沟通，让他们能够从我们这儿学习到一些经验，在以后项目的发展上可以得到有利的帮助。
我们这次要讲的其中之一是关于加热和制冷，也就是说这个项目的空调，但是我们要讲的并不是它的技术部分，而是它的思想部分。
所以我下面要介绍的主要内容是如何来防范在新开发的建设项目中开发出不成功的空调系统。
刚才Erle先生所介绍的华丽的建筑，他有它的空调系统很成功，但是我们要介绍的是要把成功的空调系统涉及到很多普通的建筑里面，不需要花很多的钱。因此我们就分成了几个阶段来做我们的项目，第一个部分就是叫SHAC，以后的部分是跟其他人进行合作。
说到关于能源的利用和节约的问题，我们是在20年前的时候开始的。一个建筑它的能源的消耗主要分成几大块，就像这个饼状图，蓝色的地方是HVAC大概消耗了39％；红色是热水大概6％的能量，黄色的部分指比如说做饭等消耗了6％，所有的这些加起来大概消耗了50％左右。因此，说到这次国家项目，我们要把中心放在蓝色的区域里面，也就是说取暖和空调这部分，因为它们是消耗最多的。这四个它们都是使用燃油作为能源，它们四个是在过去的25年当中使用最多的。在1980年的时候，每升油可以为一平方米提供能源，到了后来的时候就逐渐的下降，因为后来新的建筑越来越多，如果要做一下计算的话，一个冬天可以烧40个油就可以解决冬天的取暖问题了。如果要和汽车所消耗的然有相比较，建筑物用燃油作为能源的构体的话，可能它的消耗量要比汽车小的多。市场并不是没有秩序的，因此我们也确实需要政府给我们一些相应的规定.
实际上这次中国政府这几天开会讨论决定了，关于房屋的隔热层已经出了新的规定，在以后的新建的建筑当中整个的隔热已经有了新的规定了，我左边的图表示的不太对，像玻璃窗的隔热系数是1.5，但是在修改后的话应该是2.6，在墙壁和屋顶，这上面写的是2.0，修改后的应该是1.2。我刚才讲的不对，这个数字的修改，应该是从左边的2改到1.2，左边是窗户，墙壁应该是从1.5改到0.6。在瑞士这样相应的规定是屋顶和墙壁，屋顶是0.3，墙壁要小于1.0，正是因为有了这个隔热层的调整，所以才使得原来的燃油的消耗量从每平方英尺消耗20升燃油供一冬天的取暖，到后来变成每平方英尺消耗40升燃油供一冬的取暖。瑞士也有关于热能保护的规定，就像我们的呼吸一样，这个房屋也是要有新空气补充进来替换原来的空气。我们有一套更换空气的循环系统，它并不是为了加热和制冷，它仅仅是把空气形成一个对流，我们有了相应温度的空气以后，空气通过与对外的对流就可以形成降温或者温度的调整。如果是安装了这样一个机械设备，你要实现空气的流动，你就要安装叶片风扇，但是，这个电能的运用方法不一样，它的效果就不一样，如果你用1千瓦时的电，每用20到40度电取暖的时候就可以相当于节约一度电。就像在座的很多人也知道了，还有一种设备是热力泵，如果使用这个热力泵的话，大概是每五、六度电当中节约一度电。在瑞士还有一些规定，是关于室外的阴凉方面的规定，在中国目前还没有这样的规定，因此，这方面的市场对我们来说还很大。
通过窗口进入到室内的阳光，我们要把它遮挡一部分，这样就保证室内的人不会受到阳光的照射，但是我们又要保证进入室内的热量是足够的，超出范围的热量我们还必须把它转移到其他的地方去。因此，如果要是在瑞士的话，就必须符合瑞士的规定，就必须要有相应的设备，从65％的热能降到10％的热能，由此可以看出这之间的幅度多么大。而且用了这种自然的遮荫的设备以后，我们还可以不必忍受空调系统所带来的噪音、风吹等等这些不健康的因素的影响，如果我们感觉室内有些暗的时候，我们也可以把这些设备抬起来，让阳光透进来，这样我们也可以不必开灯。如果感觉阳光太强或者太热的时候，我们可以把这些遮荫的设备给关闭，去遮挡住大部分的阳光，从而起到降温的作用，如果感觉到室内较暗的时候，我们又可以把这个设备抬起来，让阳光充分的透进来。同时我们在很多物质偶合这方面也有一些相关的规定。具体来讲也就是说阳光辐射所带来的热内、人所散发的热能、各种电气设备所散发的热能都装在一个整体封闭的冷却系统里了。
这样的话我们就不仅仅是用天棚屋顶作为一个屋顶了，它实际上还是一个储存热能的设备了。在夜晚的时候，这些储存在屋顶或者是其他地方的热能就会慢慢地散发出来，所以整个建筑根本不需要空调系统，也就是说这些东西不需要花一分钱。
我们并不想给这些设计建筑的人太多的规定限制，束缚到他们的手脚，除此之外他们可以任意地发挥他们的想象力，但是他们必须要遵循不能超过这种限额的数字。比如说输入能量的数字是每平方米5瓦特，我的办公室有50平米，如果准备有这个空调系统，我非常不喜欢这个空调系统，如果假设我不开这个空调系统的话，就会感觉到很热。我算了一下，这个空调消耗30瓦特的电，如果跟瑞士相比较，如果不用空调的话，就可以节约很多的能源。目前中国这面的情况是一方面浪费的能量，另一方面却并不是很舒适。主要的原因是因为我们的建筑物绝热层太薄，它的热量散失的很快，所以我们要不断地补充热能。为了能够不断地补充热能、热量，我们就必须要向加热系统提供相当高温度的空气。
如果我们能通过接收阳光使空气变热的话，这个速度是很快的，但是同时我们还保持着暖气系统和控制系统一直加热。我们能做的是什么呢？那就只有是把窗户打开，来散热，这就等于是浪费了能量。因此，如果一个建筑物在温度这方面控制的比较好的话，就允许它安装小功率的暖气系统和空调系统，就像这三张图上显示的，表面温度可以从33度降到31度，或者是24度，最右边的是22度，最右边也是自己调节房间的热量、温度，调节得最好的房子。如果通过阳光给室内空气加热，从20度加热到22度的时候，这个时候地面的温度也达到了22度的时候，地面的暖气系统和供热系统会自动关闭，保持温度为22度，因此我们称这个系统叫“自调节系统”。因此我们也并不需要安装什么非常昂贵的技术系统。
以上讲的都是我在瑞士的一些经验，那中国现在是什么情况的呢？我们用这种明亮的蓝色代表哈尔滨，用黑色的线代表北京，然后其他不同颜色的线代表不同的城市，左边这个表示的部分表现的是在冬季的时候，各个城市的温度的变化，可以看出哈尔滨在冬天的时候是比较冷的，北京比哈尔滨稍稍暖一些，在夏季的时候温度的变化主要集中在右半部分，几个城市的温度都相对比较高。我并不打算跟大家一起分析这些数据，我只是把这些数据展示给大家看一下，我们确实要把这些数据当作考虑的范围。这些都是湿度的数据。这个是用另外一种方式来表示刚才同样的数据，当时是曲曲折折的曲线，这个是圆滑的数据。黑色的线是代表北京，在全年温度变化中的一个平均温度的走势，上面的绿线是瑞士，蓝色的线同样还是哈尔滨。
一般来说低于15度这样的气温就需要取暖了，也就是说我们在这儿画一条线，低于15度的范围都需要用热能来补充，哈尔滨就是从蓝线上面的任何一个点达到红线的水平，北京和瑞士都是一样。湿度的最大允许水平是不能超过11，也就是说这几个城市在夏天的时候，他们的湿度都超过了这个水平，我们就需要把这个湿度的水平降下来，降到这个标准线或者这个标准线以下。因此，我们看了这个图以后我们就清楚了，在冬天的时候要给他补充热量取暖，然后达到红色线取暖的温度，因此这个部分是取暖的时间，是一年当中消耗的取暖的能量。这其面其他的部分都不用翻译地只翻译这个红色的部分就可以了，A是指不同区域，U是指隔热的系数，这里面是说如果降低了它的隔热系数会怎么样？升高了隔热系数会怎么样？
把绿线的部分加热到红线的水平都是一样的，有了我们这种免费的空调系统，也就是说是自然调节系统，它可以把绿线的水平调节到黑线的水平，也就是说可以真正的消耗能量来增加取暖的是从黑线到红线的地方，这就节约了能量。在这里，只有这个“V”是很重要的，这里面是要增加它的空气流量。
下面我就总结一下软季候的概念是可以在中国各个区域实现的，第一点是外面的气候越冷，那么它的隔热的系数就越好或者是越高。同时在夏天的时候，我们也就有了更多的制冷的效果，所有这些都是在技术上操作起来都是非常简单的，就像刚才那位同事所介绍的，利用地下的一个通道，用自然通风的办法来调节建筑的冬暖夏凉的方式一样。
第三点也就是外面的气候越暖，我们也就越需要空气压缩机来制冷。
第四点是无论做任何一个建筑，来做空调系统的话，强调的是必须要使用灵活的和高效率的遮阴凉系统。
下面一点是说室外的湿度越高，房子的防渗透性就越好。这个数字是加热区域，这个单位数是以百万平方米为单位，也就是说70代表7000万平方米。纵轴代表的是每平方米消耗多少度千瓦时电，而且这个例子是在瑞士的苏黎世，如果每平方米消耗200度电来供一冬取暖的话，就相当于消耗20升油一样，就像我上张图讲的一样。在1971年到1975年之间我们新建的建筑面积大概有800万平方米，因为质量很差，因此相当的消耗能源，后来就开始了加强执行节能这方面的法律，以后的建筑就会变得越来越节能，每平米消耗的电力数就会越来越少。可以看到中间这几列比较宽，这正是我们大兴土木的时间，可惜的是那个时候的建筑大多都是质量很差，很不兴的是你们中国目前也在大兴土木。而且你们这边浪费的热能每平米消耗的热能甚至于要超过燃烧20升油。
我们现在在瑞士所做的是什么呢？我们所要做就是把当年大兴土木时所做的建筑，因为他们消耗的比较多，把消耗的水平降到红线的地方上。你们是不是知道我们也打算在北京奥运场馆来做这方面的工作呢？我相信，在奥运会之后，你们一定还会重新地建设这些项目，因为这些项目不太好，消耗的能量很多，因此我们现在才与中国建筑设计院一起合作，来加强目前在建的很多项目的隔热系数，另外有可能会增加隔音的设计。
说到节能这个项目，我们主要有这么几项工作，我们主要是让空气流动，但是仅仅是为了通风换气。允许每天的气温在中间的水平上下有一些波动，把整个建筑体看成是一个热力的缓冲体，夜间的时候让它自然的冷却下来，如果有必要的话，就让那些热量在其他人我在里面的时候慢慢地散失掉。非常感谢！
【主持人】：欧洲对这个节能的工作，比我们早10年或者早20年，他们的工作做的是比较好的，我们要在这个方面新的建筑里面要不断的完善。但是他们的欧洲是对旧的建筑怎么做节能，是大范围的，所以这个工作是更复杂的。非常感谢！
