建筑节能案例解析：拜尔的生态幼儿园

      建筑物的温室气体排放量约占全球总排量的18%，因此拜耳集团希望过能通过这些零排放、零能耗的建筑项目帮助减排。拜耳生态幼儿园是一栋1000平方米的低层建筑，是拜耳集团ECB（生态商用建筑）项目最新作品。

      这座幼儿园的重点不是让建筑产生能源，而是专注于其隔热系统。为了达到节能的效果，必须有一个非常好的保温隔热建筑外壳，才能把制冷或制热的能源需求降到最小。整栋建筑以一个 木结构框架为基础，幼儿园的墙、地板和屋顶都采用拜耳材料科技公司的聚氨酯产品，这是一种隔热板。窗口也用同样的办法建造，木制的窗户框架中夹上一层硬质聚醚性泡沫塑料，这种三明治结构在白天的时候隔热层吸收热量，并将阳光中的大部分红外线滤除，防止建筑物的内部温度升高，从而达到冷去降温的作用；到了晚上，隔热板又将吸收的热量释放出来，减少建筑物对制暖的需求，极大地节省了建造成本以及能源消耗。让整栋建筑物全年的供暖能源需求被控制在21千瓦时/平方米，而总体能源需求不不过59.9千瓦时/平方米，比德国的普遍房屋要低四成。

      在其使用寿命中，这些聚氨酯隔热板所降低的碳排放量，是生产它们时所产生的二氧化碳的量的70倍。聚氨酯不仅有着良好的隔热性能，其轻薄的特性也大幅降低了墙壁的厚度，从而保证了建筑物的使用空间。

      此外，来自天空的太阳能是幼儿园主要的能源来源。一些超薄高效太阳能电池被密封在拜耳材料科技公司的Desmopan热塑性聚氨酯（TPU）薄膜中。这种薄膜具有非常好的耐磨性，并且便于光伏板的连续加工和切割，从而降低了生产和建造成本。

      这些光伏板占据了幼儿园屋顶的大部分面积，但巧妙的设计和安装让人很难看见它们的存在。考虑到当地的气候情况、阳光强度、日照时间以及建筑方向，屋顶被设计成朝向西南方向。通常，太阳能电池的光伏板大多都呈45度角安装，而在这里确实完全水平地安装在屋顶，这不仅最大限度地利用了有限的屋顶空间，而且也完全不会影响到整栋建筑的设计美学。光伏板提供了幼儿园大约70%的能源需求，即使在多云的日子里，它们也能吸收足够的阳光供幼儿园使用。

      另一项能源来自于大地。幼儿园建筑物后的地面就是一个巨大的储热库，天气暖和的时候，来自地面的热量被收集起来，在需要的时候利用热力泵传输到建筑物内部，热力泵运转所需的能源则由光伏板提供。这几乎是一个无限且免费的能量来源，这里常年保持22度左右的恒温。

      照明系统也同样把对能源的需求降到最低。通过光强探测器的控制，室内可以实现恒定的光照。窗户的位置经过精心设计，让阳光能最大限度地照进室内，人工照明部分使用节能灯具，灯泡外覆盖的透明碳酸脂，这种热塑性材料既轻又坚固，在它的恶保护下，灯泡很难破损，而且具有良好的光慢射性。

      这栋建筑物能生产的能源甚至超过其自身的能源需求，在其得到使用的年份，整个幼儿园可以完全不需要燃料油和燃气而保持运转。