伦敦“水晶大厦”解密城市未来

日前，由西门子公司打造的一座标志性建筑在英国伦敦拔地而起。这座被命名为“水晶大厦”的现代化建筑将分别用作展馆和会议中心。既向人们展示新时代的节能科技创新成果，又是全世界业内人士探讨现代城市可持续发展新方向的理想场地。

新落成的大厦集合了无数最新的节能科技。大厦屋顶2/3的面积覆盖着太阳能板，可节省20%的电能消耗。同时，大厦的温控系统也具有节能效应。西门子公司称，“水晶大厦”是新时代节能建筑的最佳典范，它将成为伦敦城市风景线上的一个新亮点。

会“呼吸”的建筑

“水晶大厦”坐落于伦敦的维多利亚码头，距奥林匹克公园仅几步之遥。“水晶大厦”的称谓源自于其几何晶体结构以及具有反射效果的建筑表面。在一片居民楼、酒店、仓库、起重机和港区构成的天际线中矗立着其另类的轮廓，由玻璃和钢材筑成的外形让人不由地联想起立体主义风潮时期的作品。

“水晶大厦”是目前世界上最大的可持续发展城市规划展览中心，其内部设有2000平方米的城市未来规划展区，向游览者免费开放。当然，“水晶大厦”同时亦设有办公区，为来自世界各地的基础设施专家、研究伙伴、规划师和学者提供工作空间。

站在“水晶大厦”外观察，可以看到大厦的外形设计下窄上宽，光滑的外壁折射出周围的环境：港口银色的水面、公园绿地，还有向02 Arena体育场运送乘客的红白相间的有轨电车。这样的设计可以使低层在楼顶的庇护下不会照射到过多阳光，从而避免大厦内温度过高。设计者对玻璃幕墙的布局进行了专门设计，使室内日间既能拥有良好的采光，又不会在中午时室温过高。此外，他们一方面大量采用可回收再利用材料，另一方面又尽量减少“水晶大厦”的建材用量。

“水晶大厦”需要的一部分电能来源于屋顶上覆盖的光伏电池组，它可以收集阳光，并利用太阳能发电。“这些光伏电池组可满足‘水晶大厦’20%的用电需求。”西门子有关负责人介绍道，不过单靠光伏技术是很难满足“水晶大厦”这座大建筑的用电需求，所以其他电能仍来自于公共电网。

在夏季，当夜幕降临。员工和来宾陆续离开“水晶大厦”，返回家中。当温度降到20℃以下之后，建筑的窗户将自动开启，让空气流入室内。新鲜的空气同时还对大厦地基中的一块巨型水泥板起到冷却作用，这样可以降低次日大厦内的室温。

“水晶大厦”在供热方面几乎能够自给自足。它的热能同样来源于自然环境。当需要降低室温时，“水晶大厦”就将热量排入地下。到了冬季，“水晶大厦”再将热能从地下抽上来，为大厦供暖。这一装置的管道埋入地下150米深处，系统的热泵可以满足大厦内全部的供暖需求、约三分之二的热水需求以及约三分之二的空调用能需求。

要合理利用这么多来自外部环境的能源，最大限度提高能源的利用效率非常重要，西门子的Desigo楼宇管理系统解决了这个问题。Desigo利用“水晶大厦”楼顶的气象站和众多传感器来采集关于大厦室内外温度、房间占用情况及空气质量等众多信息，每隔一分钟信息会被更新一次。根据这些信息，Desigo能判断是否通过窗户通风就可以保证室内空气的良好流通，以及是否关闭闲置办公室中的供暖设备。如此既可节约成本，又可减少能耗。如此一来，“水晶大厦”仿佛成为一座会自动“呼吸”的建筑。

全面利用水循环

“水晶大厦”每天的运转除了不需要使用任何矿物燃料，还实现了水循环的全面利用。西门子的技术可以全面回收利用大厦内的各种用水，还能收集雨水加以利用。

“‘水晶大厦’中的一切都经过精密的规划，我们新建的这座可持续发展楼宇技术中心就是要将尖端的技术与先进的设计完美结合在一起，充分利用每一丝可以利用的能源。”西门子全球城市科技中心的项目经理WernerKruckow博士说。

“‘水晶大厦’的楼体形状非常有利于它收集雨水。”Arup咨询公司的环境工程师AnokheeShah介绍道，“楼顶可以收集雨水，然后积水经过层层过滤，流入巨大的地下蓄水池。接下来再利用薄膜过滤层、碳过滤器和紫外线照射消毒技术对蓄水池中的水进行净化处理，直到最后达到饮用水的水质标准。”西门子的先进技术和伦敦有名的多雨天气，使得理论上收集的雨水即可满足“水晶大厦”内85%的饮用水需求。此外，收集的部分雨水还通过楼顶的太阳能集热装置进行加热，可满足“水晶大厦”内约20%的热水需求。即便是用过的废水也不会排入下水道，相应装置会回收废水，对其进行净化，然后这些水又成为洗手间用水或用于浇灌大厦花园。为此，“水晶大厦”还设立了专门的废水处理中心。

从伦敦开始

与同类办公楼相比，“水晶大厦”的能源耗用量低了近50%，二氧化碳排放量减少65%左右。“水晶大厦”同时获得LEED和BREEAM两项大奖――它们均是针对可持续发展的环保型设计和建筑的严格认证体系。

要知道，目前城市建筑物的耗能量占全球总耗能量的40%，而且城市建筑物因使用电能和热能而排放的温室气体约占全球排放总量的20%。采用能效最高的照明系统、空调系统、IT系统与安防系统，能够将城市建筑物的能源需求量减少30%到40%。因此，建筑物一直被各个城市看作最有潜力的节能目标。此前西门子已经为墨西哥建成了该国“最绿色”的办公大厦，纽约也邀请了西门子将其拥有120年历史的音乐厅改造成具有尖端楼宇技术的样板。

根据英国2010年的建筑规范，伦敦新建项目的环境绩效必须提高25%。这一标准从2016年开始适用于住宅开发项目，从2019年开始适用于非居住房产项目。“我们还通过提高用水效率、洪水和地表水管控及绿色空间等一系列政策制定了相关标准，让房地产开发项目能够为伦敦适应气候变化做出最大贡献。”伦敦市长约翰逊如是说。

技术进步带来的好处之一是，尖端节能技术的使用并不会增加成本。由于减少了耗电量与用水量，近90%的减排技术投资都能收回。伦敦的多个项目已经证明了改造伦敦建筑的商业价值和经济可行性，回收投资成本只需要7年时间，接下来还能减排大量二氧化碳和节省成本。

约翰逊每次来到“水晶大厦”都表现得充满欣喜。对他来说，或许眼前的“水晶大厦”就是所有伦敦乃至全球建筑物的未来。“伦敦是城市发展的最佳实验室。由于在伦敦开展项目的成本比英国其他城市高一些，所以任何一个项目必须具有足够的商业价值。这意味着能在伦敦开展的项目，就可以在英国其他地方甚至是全世界被轻松放大和复制。”约翰逊说。

“水晶大厦”是西门子计划修建的全球三个城市能力中心中的第一座，也是最大的一座。谈到为何选择伦敦作为首站，西门子管理委员会成员、基础设施与城市业务领域首席执行官博乐仁解释道，伦敦在城市与基础设施建设方面取得的业绩突出，同时与西门子的合作也颇为深入――典型的合作项目包括，为伦敦交通拥堵收费系统提供设计、建造和运行相关服务，收费区覆盖伦敦的整个中心区域：而在未来的数年，另外两座规模稍小的城市能力中心也计划分别于上海和华盛顿落成。