美國(guó)七大超綠色政府建筑

　　北京時(shí)間12月24日消息，據(jù)國(guó)家地理雜志網(wǎng)站報(bào)道，這組照片展現(xiàn)的是7座“超綠色”的美國(guó)政府建筑，包括國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究支持設(shè)施、建有紐約最大樓頂花園的摩根郵件處理設(shè)施、疾病控制預(yù)防中心總部以及海軍第33號(hào)大樓在內(nèi)的建筑紛紛榜上有名。 

　　1.國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究支持設(shè)施 

國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究支持設(shè)施(圖片來源：Patrick H. Corkery, NREL)

　　美國(guó)政府清潔能源研究小組正在坐落于落基山山麓的國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究支持設(shè)施內(nèi)開展研究工作，他們的目標(biāo)是展現(xiàn)更理想建筑的未來發(fā)展前景。由于科羅拉多州夜晚的空氣和強(qiáng)烈的陽(yáng)光幫助冷卻、加熱和照亮800多名工作人員所處的辦公空間，耗資6400萬(wàn)美元的實(shí)驗(yàn)室研究支持設(shè)施的能耗只有典型辦公大樓的一半。實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人丹·阿維祖表示：“據(jù)我們所知，這是世界上能效最高的建筑?！?

　　這座H形大樓座落于科羅拉多州的戈?duì)柕牵敲绹?guó)聯(lián)邦政府——美國(guó)最大的單一能源消費(fèi)者——一項(xiàng)努力的前鋒，旨在證明消耗極少量電量也能進(jìn)行復(fù)雜多變的工作。除了國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究支持設(shè)施外，其他一系列政府建筑也在提高能效方面取得不小成就，它們通過富有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)克服了令人頭疼的障礙。

　　國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室研究支持設(shè)施于6月投入使用，這里的工作人員負(fù)責(zé)分析美國(guó)有關(guān)太陽(yáng)能、風(fēng)能以及其他可再生能源的研究數(shù)據(jù)，以及在建筑物能耗研究方面取得的進(jìn)步。此外，他們擔(dān)負(fù)著將讓相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的這項(xiàng)艱巨任務(wù)。

　　H形研究支持大樓的長(zhǎng)邊面朝北方和南方，允許所能受到的光照實(shí)現(xiàn)最大化。玻璃窗內(nèi)的凹面裝置將陽(yáng)光折向白色高反射天花板，光線在天花板發(fā)生的漫反射能夠?yàn)樗修k公空間提供照明。天花板上裝有42英里(約合68公里)長(zhǎng)的塑料管，夏季時(shí)負(fù)責(zé)冷卻水循環(huán)，冬季則負(fù)責(zé)將水加熱。輻射冷卻和加熱從室外環(huán)境獲得巨大幫助，窗戶打開可讓夜晚的冷空氣進(jìn)入，起到冷卻作用，風(fēng)扇利用排氣式太陽(yáng)能集熱墻在白天吸收的空氣又可起到加熱作用。

　　太陽(yáng)能集熱墻是一項(xiàng)由再生能源實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家研發(fā)的革新技術(shù)。在日照情況下，暗色穿孔金屬板捕獲的太陽(yáng)能足以將空氣加熱9攝氏度。厚重的混凝土墻和富有創(chuàng)造性的一層下方的地下“熱量迷宮”或者說低矮的管道夾層可幫助調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

　　研究支持大樓在美國(guó)綠色建筑委員會(huì)的LEED(領(lǐng)先能源與環(huán)境設(shè)計(jì)建筑的英文縮寫)認(rèn)證體系中獲得最高分，有望在2010年末獲得白金評(píng)級(jí)。國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室高級(jí)工程師奧托·范·格特表示，這座建筑應(yīng)該被視為成熟技術(shù)使用的一次“進(jìn)化”，而不是一座獨(dú)一無二的革命性設(shè)施。他說：“所采用的所有策略都具有極高的可復(fù)制性，其中很多技術(shù)適用于所有建筑和所有地址位置?！?

　　2.一座長(zhǎng)有會(huì)呼吸皮膚的辦公大樓 

一座長(zhǎng)有會(huì)呼吸皮膚的辦公大樓(圖片來源：Lee Foster, Alamy)

　　一座建筑的外殼通常被稱之為“建筑物圍層”，但這座“苗條”的18層聯(lián)邦辦公大樓(座落于舊金山市區(qū)的梅森大街和第七大街)的設(shè)計(jì)者并沒有采用這種傳統(tǒng)方式，而是用一層暴露于室外環(huán)境的“活皮膚”包圍這一空間。灣區(qū)常年溫度在9攝氏度至18攝氏度之間，是采用自然通風(fēng)方式的理想之所。從建筑西北側(cè)窗戶吹過來的穿堂風(fēng)和東南側(cè)的玻璃幕墻能夠冷卻大約70%的空間，為1700名聯(lián)邦雇員提供舒適的辦公環(huán)境。自2007年以來，他們便在這座辦公大樓工作。

　　這座會(huì)呼吸的建筑由美國(guó)聯(lián)邦政府總務(wù)管理局負(fù)責(zé)管理，其公共建筑部門專員鮑勃·派克現(xiàn)在仍記得在克林頓政府執(zhí)政末期最初提出這一設(shè)計(jì)想法時(shí)的情形。他說：“建筑師說他們?cè)O(shè)計(jì)了一座建筑，絕大多樓樓層都無需安裝空調(diào)，聽到這些話，我們所有人都呆住了。過了幾秒鐘，我們心里便想‘他們?yōu)槭裁匆谂f金山裝空調(diào)？我們到底在想什么？’。”

　　國(guó)能源部的勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)對(duì)建筑物的自然通風(fēng)進(jìn)行建模，其建筑技術(shù)專家菲利普·哈維斯表示，舊金山的這座建筑采取的夜間對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)冷卻的方式也適用于其他氣候條件。雖然自然通風(fēng)本身無法滿足夜間溫度并不是很低的潮濕地區(qū)的需要，但我們還是有必要提高這種被動(dòng)式冷卻方式所占的比重。他說：“在設(shè)計(jì)房屋和辦公大樓之初，我們應(yīng)該做到謹(jǐn)慎并且深謀遠(yuǎn)慮。在美國(guó)的很多氣候條件下，我們可以降低傳統(tǒng)空調(diào)的能耗甚至消除空調(diào)的使用?！弊匀煌L(fēng)可將這個(gè)耗資1.44億美元的建筑項(xiàng)目的冷卻成本降低86%，估計(jì)每年可節(jié)省50萬(wàn)美元運(yùn)營(yíng)成本。


　　3.紐約最大樓頂公園  

紐約最大樓頂公園（圖片來源：Gerald Merna, USPS）

　　曼哈頓市中心沒有太多地方可用于建造一座占地2.5英畝(約合1公頃)的公園，在一座7層辦公大樓的樓頂，美國(guó)郵政服務(wù)公司找到了這樣的地方。每天，這座辦公大樓的工作人員要為紐約市民處理和分類1200萬(wàn)封郵件。2009年，這個(gè)紐約市的最大綠色屋頂——位于第九大道和第三十大街的摩根郵件處理設(shè)施的樓頂——正式開放。

　　這座樓頂公園設(shè)有大量長(zhǎng)椅和一道藝術(shù)墻并栽種了本土耐旱多年生植物，負(fù)責(zé)為1800名工作人員的辦公空間降溫，他們每天要處理曼哈頓和布朗克斯寄出的大量信件和郵包。對(duì)于擁有巨大辦公空間的城市設(shè)施而言，空調(diào)費(fèi)用是一項(xiàng)主要成本。因此，在2007年改造黑色瀝青屋頂時(shí)，郵政服務(wù)公司開始探索各種方式，以降低表面溫度，最后決定在樓頂建造一座公園。這座辦公樓的樓頂能夠承受大量土壤和植被的重量，建公園這一想法讓整座大樓在很多方面受益。

　　綠色屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)壽命為50年，是瀝青屋頂?shù)膬杀丁９珗@植被——包括珊瑚毯、ground covers、John Creech等耐旱地被植物——可以吸收降雨。郵政服務(wù)公司表示，夏季時(shí)，這些植被可將流入紐約排水系統(tǒng)的徑流量減少75%，冬季時(shí)則可達(dá)到40%。此外，郵政服務(wù)公司還可以將舊屋頂?shù)?0%進(jìn)行回收再利用。

　　郵政服務(wù)公司最初估計(jì)，耗資400萬(wàn)美元的綠色屋頂每年可節(jié)省3萬(wàn)美元的能源成本，官員們最近表示摩根郵政設(shè)施的能源成本實(shí)際上降低了一半，每年節(jié)省100萬(wàn)美元資金。這不僅要?dú)w功于綠色屋頂，同時(shí)也歸功于針對(duì)這座建于1933年的建筑的能量外漏情況進(jìn)行的一系列改進(jìn)，其中包括替換1600個(gè)舊窗口。

　　摩根郵政設(shè)施以埃德溫·摩根的名字命名，他曾經(jīng)是紐約的一名郵遞員，后來曾在西奧多·羅斯福執(zhí)政時(shí)期擔(dān)任紐約郵政總局局長(zhǎng)。隨著郵政服務(wù)公司首個(gè)綠色屋頂?shù)母〕鏊?，這座地標(biāo)性建筑在美國(guó)郵政史上留下濃重一筆，除了綠色屋頂外，美國(guó)還將啟動(dòng)大量項(xiàng)目，用于大幅降低全美郵政系統(tǒng)的能耗。根據(jù)計(jì)劃，美國(guó)郵件處理和郵寄的能耗將在2015年之前降低30%以上。

　　郵政服務(wù)公司在摩根郵政設(shè)施實(shí)施了一項(xiàng)為期兩年的監(jiān)視計(jì)劃，用于測(cè)試綠色屋頂對(duì)這座建筑以及周圍地區(qū)，也就是切爾西邊緣區(qū)域的影響。郵政服務(wù)公司可持續(xù)部門副總裁山姆·普爾克拉諾表示：“我們一直希望能夠遏制曼哈頓的熱島效應(yīng)?！?


　　4.疾病控制預(yù)防中心總部

疾病控制預(yù)防中心總部

　　美國(guó)政府的疾病控制與預(yù)防中心總部坐落于一片綠地，綠地環(huán)繞12層弧形亞特蘭大塔，里面散布著一條條步行小道。這一設(shè)計(jì)不僅可以吸引人們前來健身，同時(shí)也能節(jié)省能源。疾病控制與預(yù)防中心的總部耗資1.15億美元，于2006年投入使用。在設(shè)計(jì)上，這座建筑可減弱這座炎熱南部城市不斷加劇的熱島效應(yīng)。綠樹成蔭的小道和具有滲透性的鋪路材料，窗戶上的遮光劑以及反射性屋頂材料均可減弱佐治亞州的陽(yáng)光，為工作在這里的1000多名工作人員提供舒適的工作環(huán)境。此外，屋頂上還安裝了一個(gè)熱傳導(dǎo)能量回收系統(tǒng)，可在夏季時(shí)冷卻進(jìn)入大樓的空氣，冬季時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行加熱。

　　亞特蘭大建筑公司tvsdesign項(xiàng)目經(jīng)理米卡赫·羅森表示：“這一項(xiàng)目的成功關(guān)鍵就是進(jìn)行全方位的設(shè)計(jì)?！边@座建筑采用低反射率玻璃，內(nèi)外均涂有極薄的金屬涂層，用于吸收陽(yáng)光和隔熱。圓形鋁材料幕墻讓照射進(jìn)大樓的光線實(shí)現(xiàn)最大化，當(dāng)自然光線足以滿足工作需要時(shí)，室內(nèi)的光線管理系統(tǒng)便會(huì)減弱電燈光線的強(qiáng)度

　　這座建筑以參議員阿倫·斯佩克特的名字命名，他最初是賓夕法尼亞州的共和黨人，后成為民主黨人，曾擔(dān)任疾病控制與預(yù)防中心預(yù)算小組委員會(huì)的主席。“9·11”恐怖襲擊事件發(fā)生后，這座建筑配備了一個(gè)大型緊急行動(dòng)中心。項(xiàng)目預(yù)算包括土地成本，設(shè)計(jì)建造費(fèi)用以及嘗運(yùn)營(yíng)和設(shè)備費(fèi)用。即使將疾病控制與預(yù)防中心應(yīng)對(duì)任何公共健康危機(jī)——例如炭疽熱恐慌和流感爆發(fā)——所需要的技術(shù)考慮在內(nèi)，中心總部的能效也要比典型辦公大樓高出20%。

　　5.海軍第33號(hào)大樓 

海軍第33號(hào)大樓（圖片來源：Naval Facilities Engineering Command）

　　美國(guó)海軍在建造綠色建筑方面的第一次嘗試是對(duì)華盛頓特區(qū)阿那卡斯提亞河附近的一座建筑進(jìn)行改造，這是一個(gè)雄心勃勃的項(xiàng)目。在設(shè)計(jì)上，這座建于內(nèi)戰(zhàn)爆發(fā)前10年的建筑最初充當(dāng)一個(gè)生產(chǎn)車間。1998年，海軍設(shè)施工程司令部(NAVFAC)的建筑工程師和設(shè)計(jì)師對(duì)這座建筑進(jìn)行了改造，完工后將其作為自己的“根據(jù)地”。這是一座平淡無奇的軍隊(duì)風(fēng)格建筑，坐落于華盛頓海軍船舶廠，被稱之為“第33號(hào)大樓”。它采用紅磚結(jié)構(gòu)，被譽(yù)為在設(shè)法提高歷史遺留建筑能效方面的典范。

　　由于不能對(duì)建筑的外部做出任何改變，海軍方面必須采取大量措施，保持其原有特征。改造過程中，他們要與首都華盛頓無數(shù)負(fù)責(zé)文物保護(hù)的部門打交道。所有陳舊但通風(fēng)良好的單層窗戶必須完整地保留下來。為了做到這一點(diǎn)，海軍方面創(chuàng)造了一種“超級(jí)窗戶效應(yīng)”，方法是在現(xiàn)有窗戶內(nèi)側(cè)安裝雙層中空玻璃。

　　由于最初是一家45英尺(約合14米)高的開敞式工廠，后來又充當(dāng)一個(gè)倉(cāng)庫(kù)，巨大的空間很適于建造一個(gè)“樓中樓”。在現(xiàn)有的外殼內(nèi)部，海軍建造了一座4層建筑，采用新型保溫墻體和屋頂組合件。現(xiàn)在，這座建筑為大約400人提供辦公空間，此外還建有一間圖書館、儲(chǔ)藏室和機(jī)械室。

　　海軍設(shè)施工程司令部總工程師辦公室的高級(jí)建筑師邁克爾·查普曼表示，所有的挑戰(zhàn)都是值得的。他說：“利用陳舊的建筑是最綠色的方式?！彼芯哂锌沙掷m(xù)性的建筑設(shè)計(jì)成本估計(jì)在這項(xiàng)耗資2100萬(wàn)美元的建筑項(xiàng)目中只占8.5萬(wàn)美元，每年估計(jì)可節(jié)約5.8萬(wàn)美元能源，不到兩年便可收回成本。

　　6.沙漠中的冷卻塔 

沙漠中的冷卻塔（圖片來源：NREL）

　　在猶他州沙漠南部一個(gè)狹窄細(xì)長(zhǎng)的峽谷，美國(guó)國(guó)家公園管理局打造的綠色建筑與獨(dú)特的自然環(huán)境巧妙融合在一起。在猶他州斯普林戴爾的錫安國(guó)家公園，砂巖懸崖的顏色隨坡度發(fā)生變化，從奶油色變成粉紅色，再變成紅色，映襯著無云的藍(lán)色天空；兩座2000年投入使用的下向通風(fēng)冷卻塔在游客中心拔地而起。

　　沙漠的高溫將泵入塔頂蜂巢式結(jié)構(gòu)的水蒸發(fā)，蒸發(fā)產(chǎn)生的冷卻空氣因其自身重量在塔內(nèi)下降，最終流入建筑。整個(gè)過程無需使用風(fēng)扇。這一建筑設(shè)計(jì)兼顧了自然景色和冷卻質(zhì)量。美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室與公園管理局合作進(jìn)行了冷卻塔的建筑，實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)人保羅·托塞里尼表示：“我們一開始就考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。走進(jìn)峽谷，你會(huì)發(fā)現(xiàn)大量水從峽谷壁上流下來，水分的蒸發(fā)起到了冷卻作用?！?

　　當(dāng)?shù)氐亩緶囟仍诹阆?.6攝氏度至15.5攝氏度之間，為了幫助供暖，建造者修建了一道厚厚的黑色特朗布壁，朝向太陽(yáng)。這種太陽(yáng)能吸熱壁以法國(guó)建筑師費(fèi)利克斯·特朗布的名字命名，正是他普及了這種被動(dòng)太陽(yáng)能吸收技術(shù)。隨著建筑物溫度降低，特朗布壁會(huì)釋放吸收的熱量，負(fù)責(zé)在夜間為建筑物供暖。如果需要的話，游客中心還可以使用供暖電器。此外，輻射頂板也可以起到供暖作用。所有系統(tǒng)可讓整座建筑的能耗只相當(dāng)于使用典型供暖和冷卻系統(tǒng)的不到10%，每年可節(jié)省1.6萬(wàn)美元。

　　錫安國(guó)家公園每年的游客人數(shù)超過250萬(wàn)，在配套交通設(shè)施的幫助下，游客采取的出行方式發(fā)生了根本性改變。在此之前，一個(gè)夏日迎來的私家車數(shù)量通常超過3000輛，汽車長(zhǎng)龍從兩車道公路一直延伸到只有400個(gè)停車位的停車場(chǎng)。交通擁堵不僅影響了游客的游覽心情，同時(shí)也威脅到峽谷內(nèi)野生動(dòng)植物的生存。在峽谷3個(gè)獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)的交匯點(diǎn)，共生活著900種只在猶他州發(fā)現(xiàn)的植物物種。

　　公園的新班車系統(tǒng)使用清潔燃料丙烷。項(xiàng)目總投資2400萬(wàn)美元，包括購(gòu)買30輛巴士和建造一座巴士維護(hù)中心的成本。托塞里尼表示，節(jié)能設(shè)計(jì)與建筑本身融為一體，成本與典型的游客中心相當(dāng)。

　　7.南方特色的可持續(xù)建筑 

南方特色的可持續(xù)建筑（圖片來源：U.S. Department of Energy）

　　佛羅里達(dá)州的薩比納島建有美國(guó)環(huán)境保護(hù)局的一座建筑，長(zhǎng)長(zhǎng)的門前走廊讓人們產(chǎn)生一種錯(cuò)覺，誤以為這座低矮的白色建筑坐落于一家南方種植園。實(shí)際上，這是一座計(jì)算與地理空間學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室，走廊只是眾多節(jié)能設(shè)計(jì)中的一個(gè)。

　　這座建筑于2008年投入使用，環(huán)境保護(hù)局海灣生態(tài)學(xué)部門的20多名科學(xué)家在這里工作，研究人類活動(dòng)對(duì)海洋、港灣和濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響。他們幫助制定策略，降低環(huán)境中的有毒化學(xué)物質(zhì)數(shù)量。由于建模工作需要使用消耗大量電量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，環(huán)境保護(hù)局通過降低冷卻和照明等其他方面的能耗讓整座建筑的能效實(shí)現(xiàn)最大化。

　　光線的顏色和巨大的走廊可幫助熱量發(fā)生偏斜。實(shí)驗(yàn)室裝有大量窗戶和天窗，可減少對(duì)人工照明的依賴程度。但在這樣一座位于佛羅里達(dá)州鍋柄狀突出地帶的堰洲島，使用玻璃將面臨不小挑戰(zhàn)。2004年，伊凡颶風(fēng)橫掃佛羅里達(dá)海灣沿岸，摧毀了計(jì)算與地理空間學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室所在地區(qū)的6座建筑。這一地區(qū)面積16英畝(約合96畝)，當(dāng)時(shí)共有40座建筑。為了抵御颶風(fēng)，很多窗戶都安裝了抗撞玻璃，屋頂也主要采用鋁材料，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的木瓦容易在遭遇熱帶風(fēng)暴時(shí)松動(dòng)。

　　節(jié)約用水同樣是設(shè)計(jì)這座建筑時(shí)考慮的一個(gè)重要因素。實(shí)驗(yàn)室的小便池和馬桶均使用百分百的循環(huán)水，由屋頂?shù)挠晁占?。憑借一系列節(jié)能設(shè)計(jì)，這座建筑獲得美國(guó)綠色建筑委員會(huì)LEED銀獎(jiǎng)?wù)J證。環(huán)境保護(hù)局海灣生態(tài)系統(tǒng)部門的設(shè)施負(fù)責(zé)人克萊·比徹爾表示：“我認(rèn)為在可持續(xù)方面作出努力非常重要，這能夠反映出我們的態(tài)度。我們都要為此付諸行動(dòng)?！?nbsp;