编者按：2013年5月30－31日，国家发展改革委城市和小城镇改革发展中心与欧盟科研与创新总司将在广东省佛山市共同举办“中欧城市创新国际研讨会”。研讨会将围绕城市规划、绿色城市交通和城市能源的可持续利用三个专题进行研讨。结合研讨会，本栏目为读者推出欧洲城市创新系列案例。

　　 除对新建建筑和改建建筑进行节能规范外，德国于2002年颁布的新法规也鼓励企业和个人对老建筑进行节能改造。德国拥有大批老建筑急需得到改造，提高其建筑节能性。由于老建筑通常在所有建筑中能耗是最大的，因此其中潜在的可节约能源是巨大的。

　　新建筑节能法规对老建筑的节能改造也采取了一些强制措施，例如新建筑节能法规要求对旧的锅炉进行强制性改造，改造完成期限取决于锅炉的类型，但至2008年所有锅炉必须全部改造完成。根据德国相关部门的统计，德国家庭的平均能源消耗中，供热能耗是最大的，占到49%，远远大于汽车35%的能耗。因此，德国老建筑的节能改造也主要集中在建筑热绝缘性能的改造上。

　　Sabine Glaser公寓节能改造

　　从外观上看，德国路德维希港的公寓楼Sabine Glaser与大街上其他楼房并无二致。但这座具有70年历史的老楼房并非如呈现在眼前的外观那样简单，它是德国第一座从大能耗住宅改建为节能住宅的旧楼房。由于最新绝缘技术和建筑技术的应用，Sabine Glaser100平方米公寓的供暖账单从每年700欧元猛减至每年100欧元。

　　为一座老房子供暖，每年每平方米将消耗掉相当于20升油的能源，并导致每平方米产生60公斤的二氧化碳。现在，这所房子被授予“3升房”的称号，屋如其名，改造后的Sabine Glaser每年每平方米消耗的能源相当于3升油，与以前20升的能耗相比，建筑能耗实现了大幅度降低。

　　德国新的建筑节能法规EnEV规定，新建建筑和改建建筑每平方米耗油量必须低于7升。不过，化工公司BASF在Sabine Glaser公寓楼的节能改造中制定了更大的节能目标，让一座旧物业的节能效果远远超出最新的德国建筑节能标准。

　　改造后的公寓装有150多个传感器，用于监控室温、建筑的能量流和空气质量，以便对能源消耗和热损失进行严格的监控。例如，当住户出去度假时，研究者经过一年的测试，发现能耗实际上小于每平方米3升。

　　新型节能材料

　　绝缘材料在大幅度降低房屋燃料消耗方面起着最重要的作用。建筑外墙被加上了20cm厚的NEOPOR板，这是由BASF公司开发的一种新型热绝缘材料。这种基于聚苯乙烯的材料含有可以形成热反射的石墨微片，使热辐射很难穿透建筑物。

　　NEOPOR的热传导性远低于普通住宅建筑中常用的泡沫聚苯乙烯，这样只需要相当于传统聚苯乙烯绝缘材料一半的数量，NEOPOR绝缘材料便可达到相同的热绝缘效果，这对空心墙间几乎没有空隙的旧楼房而言极为理想。房屋原有的屋顶和天花板中的绝缘材料也由NEOPOR取代。据计算，生产一块面积为1m2、厚为20cm的NEOPOR热绝缘板大约需要10升原油，但是评估显示，它可以在50年的时间内节约大约1200升的供暖用油。

　　房屋的内墙涂有一层特殊的石膏，有助于夏天房间不使用空调的情况下就可以保持凉爽。这种石膏也是由BASF设计，石膏含有充满蜡粒的微囊体，蜡粒中储存潜热，如果外面温度很热，蜡就融化从而吸收热量，而不会让室内温度升高。试验显示，2cm厚的新石膏涂层与20cm厚的木砖墙具有相同的热吸收能力。

　　减少热桥效应

　　除了重点对建筑热绝缘性能进行改造，设计者也致力于减少“热桥”效应，像穿过绝缘材料的螺栓和螺钉会传导热量。例如，为将热损失降至最低，公寓的阳台采用单独的独立结构设计，而不是用螺栓直接固定在建筑物上。此外，窗户采用三层玻璃，热损失比单层玻璃减少5倍，窗框由塑料制成，内有隔热聚亚安酯。大窗户还起到另一个重要的作用，它既可以增加进入卧室与客厅的自然光，也可以增加太阳热辐射使得南向房间温度升高。

　　虽然房屋实际上是密封的，但节能通风系统为居住者提供了新鲜空气。不新鲜热空气从厨房和卫生间被抽进顶楼的一个热交换器，并将85%的热量转换成新鲜空气。然后这些新鲜空气在送入居室和卧室之前再被加热。研究人员还监控部分公寓产生的二氧化碳量，以判断通风系统工作是否正常。如果二氧化碳浓度太高，则表明需要提高通风率；如果太低，则可减少通风率，以节省费用。

　　BASF计划明年在地下室安装聚合体电解膜燃料电池用于发电，以减少温室效应气体的排放。这种微型发电设备首先将天然气转变为一种富含氢气的气体，然后这种气体被抽进燃料电池并产生电流。BASF在德国路德维希港“3升房”的投资是500欧元/平方米，但随着价值4000亿欧元的旧房改造市场正在开始浮现，很明显这家公司的投资是物有所值。

　　BASF不是惟一开发节能建筑材料的公司。德国斯图加特市Fraunhofer建筑物理学研究所的一位建筑物理学家Norbert Konig与其同事研发了一种新型的双层玻璃，名为T-OPAL，高温时它不传热，以防楼房在夏天时过热。现在的玻璃建筑(如花房、温室和写字楼)普遍装有百叶窗或空调，这样即使在热天时屋内也能保持舒适温度。而T-OPAL相对来说更便宜，其成本只有相同面积百叶窗价格的1/10。这种新型双层玻璃的绝缘间隙填充有一种被称为“热光聚合体”的物质，其光学性能可随温度而改变。天冷时，聚合体以晶体形式存在并传导光，而天热时，聚合体发生相变，成为融化状态，其反射的光线和红外线辐射比它传导的还要多。目前这种玻璃已由Fraunhofer研究所申请了专利。

　　Konig的斯图加特同事还开发了一种由回收玻璃制成的无机热绝缘体，代替聚苯乙烯和矿棉，因为如果使用不当，后两者会引起呼吸问题。玻璃碎片被研磨后与膨化剂相混合，产生一种可塑形的粒状物质。在热处理的最后阶段，膨胀的玻璃颗粒粘合在一起，产生一种导热性较低的多孔绝缘体。这种新型材料被称为REAPOR，可耐高压，因而可与其他设备和装置装配在一起。Konig认为，对建筑物理学家来说，重要的是研发实用的材料，既符合建筑规范又符合建筑公司的预算。

　　那么，有没有可能以普通住宅的价钱建造环保住宅呢？建筑师Bill Dunster认为是可能的，但关键是在设计过程，每个决定都要考虑到可再生能源和节能设计，而不是把它们寄希望于增加昂贵的设备来实现。

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