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【题  名】 香港打造绿色摩天大楼,未来或将实现能耗降低90%

【出  处】 新浪科技

【日  期】 2021.03.24

【作  者】 /

【关键词】 新闻资讯 科研信息 环球 香港 绿色建筑 净零排放 可持续发展 垂直城市

【正  文】

 
   作为全球摩天大楼之都,香港正在积极推广高层建筑的可持续设计,争取到2050年实现净零排放。
  当你从香港最高的摩天大楼——118层环球贸易广场(ICC)的观景台俯瞰香港标志性的天际线,就能明白为什么香港被人们称为“全球最垂直的城市”,香港的高楼大厦紧密地排列在一起,就像现实版俄罗斯方块游戏。
  虽然许多城市的摩天大楼拥有令人印象深刻的建筑风格,以及标志性的特殊造型,但香港拥有的摩天大楼规模及数量远远超越其他城市。目前香港坐落着大约4.2万栋建筑,其中包括8000栋高楼,这里有超过1500栋摩天大楼,其高度超过100米,数据显示,香港高层建筑消耗90%的城市电力,产生的温室气体排放量占香港地区的60%。
  由于土地供应紧缺,楼体向上建造是香港建筑发展的唯一选择,但在一个应对气候危机的世界里,使用大量能源和材料建造运营摩天大楼似乎越来越不合时宜,尤其是考虑到2050年实现碳中和的目标,这会不禁使人置疑摩天大楼的可持续发展程度。
  不过,香港出现了一些“绿色希望”,香港绿色建筑运动正蓬勃发展,为致力于提高摩天大楼的能效优化,比如,环球贸易广场,它是香港最高的摩天大楼,也是最高的绿色环保建筑。
  环球贸易广场利用最新智能技术提高能源效率,在全球绿色建筑排名中名列百分之前三,在这座118层摩天大楼中,传感器系统通过无线网络安装在不同设备上,包括照明、电梯、自动扶梯和空调机组,这样能有效节约能源消耗。
  使用物联网技术(IoT)来分析移动数字系统收集的大数据,从而优化摩天大楼的能源效率,我们可以看到建筑中每个区域的能源性能,并优化系统,使其更卓越。这就相当于对一栋建筑的体检……如果发现任何异常状况,可以在它浪费任何能源之前进行重置或者快速维护。
  收集数据还被用于优先维护他们对建筑所做的任何维护措施,除了重新调试——一个通过微调而不是更换现在建筑的设备和系统来提高效率的过程。
  在炎热的夏天,保持摩天大楼处于凉爽状态是最大的挑战,特别是摩天大楼外面全部都是玻璃,虽然落地窗能提供更好的视野和自然光线,但这也会造成太阳辐射所形成的温室效应,而且这样的房屋需要空调系统消耗大量能源进行降温。
  在环球贸易广场,空调系统占该建筑总耗能的70%,但是将智能物联网与该大楼空气处理系统结合在一起,该大楼工作人员能实时监控每层楼的温度、污染水平以及使用了多少冷却能源,这也意味着他们可以控制冷气分配至不同办公楼层,从而更进一步优化建筑的能源使用。
  据统计,自2012年以来,环球贸易广场通过各种节能措施,累计节能能源1500万千瓦时,相当于4500多户三口之家的家庭年平均耗电量,减少碳排放10000吨,环球贸易广场研究小组致力于2050年实现政府设定的净零碳排放的目标。
  为了实现净零碳排放的目标,研究小组在该大楼安装太阳能电池板,可以制造再生太阳能,加大了该建筑玻璃外墙利用率,他们还计划通过在楼顶和平台安装风力涡轮机制造可再生风力能源。在不久的将来,我们将看到电池的大规模应用,甚至应用于传统家庭,而不仅仅是像环球贸易广场这样的大型商业建筑。
  香港绿色环保建筑运动的另一个先驱代表是太古坊,这是一座48层高的摩天大楼,于2018年竣工,当时是按照最高等级的绿色环保建筑和人类健康标准设计建造的。
  太古坊的能源消耗比香港其他普通高层写字楼低大约29%,这在一定程度上归功于“神经元”先进人工智能建筑管理系统,该系统的作用与环球贸易广场的物联网系统相似,但它结合了一种叫做“机器学习”的人工智能系统,“神经元”系统可以分析大型历史数据集,自动优化建筑系统,提高能源效率。
  “神经元”系统通过精准预测何时开启和关闭冷水机和冷却塔,使建筑的供暖、通风和空调(HVAC)系统性能达到最佳,从而减少了建筑的总能耗。同时,该系统还能实时检测建筑物是否存在任何异常,这有助于防止过度的能源消耗和运行效率低下,它还能识别建筑内关键设备需要服务的时间和地点。太古坊的核心优势归功于完善的‘神经元’管理系统,这样每年可节省300万港元的电费。
  除了“神经元”管理系统,太古坊还有另一个尖端系统减少对环境的影响,这座摩天大楼是香港首个采用废物转化为能源的生物油系统的商业建筑,集供热、制冷和发电于一体。该系统从生物油(大楼餐厅收集的废弃食用油转化而成)中产生可再生能源用于供暖和发电,同时,建筑发电产生的余热驱动一个被称为“吸附式冷水机”的设备装置,该设备为建筑冷却和除湿系统提供冷水。
  同时,太古坊也是香港首个以创新双层屋顶为特色的商业项目,在绿色屋顶上安装太阳能电池板,屋顶上的绿色植被为建筑隔热,使其免受太阳直接照射而升温,同时,绿色植被还能为屋顶太阳能电池板降温,提高其工作效率。

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