谷歌公司的灣景工作園區(qū)即將打造北美地區(qū)最大的地源熱泵系統(tǒng),該系統(tǒng)利用辦公樓周?chē)叵碌臒崃縼?lái)給辦公樓供暖和制冷,不再需要使用化石燃料。
距谷歌山景總部不遠(yuǎn),舊金山灣附近美國(guó)航天局的土地上,谷歌新的灣景園區(qū)的建筑工地上,起重機(jī)將管道舉起再插入地下80英尺(約24米)深的鉆孔里。這一步,將使三個(gè)新的辦公大樓在沒(méi)有化石燃料的情況下自主供暖及制冷——與幾乎所有的使用大量能源來(lái)供暖和制冷的既有辦公樓不同。
該系統(tǒng)采用地源熱泵,依靠地下華氏65度(約18攝氏度)的穩(wěn)定溫度來(lái)吸收和排放熱量。建筑物內(nèi)多余的熱量也可以被送入地下存儲(chǔ),在需要的時(shí)候再提取出來(lái)。
與谷歌公司合作設(shè)計(jì)的工程公司——Integral集團(tuán)負(fù)責(zé)人Eric Solrain說(shuō):“在冬天,當(dāng)建筑物需要供暖時(shí),是從地下吸收熱量,在夏季,為建筑物制冷時(shí),我們把熱量排入地下,為地層增溫。”
據(jù)悉,這是園區(qū)整體設(shè)計(jì)的一部分,目標(biāo)是獲得LEED白金認(rèn)證,這是建筑可持續(xù)性評(píng)分系統(tǒng)中的最高水平(LEEDTM評(píng)估體系由五大方面,若干指標(biāo)構(gòu)成其技術(shù)框架,主要從可持續(xù)建筑場(chǎng)址、水資源利用、建筑節(jié)能與大氣、資源與材料、室內(nèi)空氣質(zhì)量幾個(gè)方面對(duì)建筑進(jìn)行綜合考察、評(píng)判其對(duì)環(huán)境的影響,并根據(jù)每個(gè)方面的指標(biāo)進(jìn)行打分,總分是110分,根據(jù)得分成績(jī)分為四個(gè)認(rèn)證等級(jí):一、認(rèn)證級(jí)40-49;二、銀級(jí)50-59;三、金級(jí)60-79;四、鉑金級(jí)80以上)。在室外,20英畝(約合80938平方米)的公共空間將種植花草樹(shù)木。同時(shí),下雨天帶來(lái)的雨水也將被收集和應(yīng)用,可循環(huán)利用于附近的池塘(材料將經(jīng)過(guò)“谷歌健康材料規(guī)范”的審查)。能夠百分之百自然采光的窗戶(hù),采用了預(yù)防鳥(niǎo)兒撞到玻璃的模式。窗戶(hù)在晚上還可以自動(dòng)變暗,以減少光污染。和其他谷歌園區(qū)一樣,園區(qū)的電力來(lái)源也是可再生能源。通過(guò)使用熱泵,谷歌公司將進(jìn)一步減少其碳排放。
如果沒(méi)有熱泵,這些建筑將用天然氣供暖,而熱泵則完全替代了天然氣供暖。盡管地層溫度在華氏65度(18攝氏度)左右徘徊,但因?yàn)闊岜媚芴崛⊥寥乐写罅看嬖诘倪@部分熱量,因此仍然能使建筑內(nèi)暖和。而在夏天,傳統(tǒng)方式的建筑制冷中會(huì)使用冷卻塔,同時(shí)需要大量的水來(lái)散熱。而利用熱泵,可以為建筑提供95%的制冷量,而冷卻塔僅用于一年中最熱5%的那些日子。因此,熱泵可以節(jié)省大量的飲用水,每年將節(jié)省大約800萬(wàn)加侖(約合30320立方米),這在日漸干旱并且環(huán)境越來(lái)越惡略的地區(qū)顯得尤其必要。
“對(duì)我們來(lái)說(shuō),下一個(gè)面臨的挑戰(zhàn)是水資源的匱乏,”谷歌房地產(chǎn)和工廠建設(shè)項(xiàng)目主管Asim Tahir說(shuō),他領(lǐng)導(dǎo)著谷歌辦公設(shè)施的建筑系統(tǒng)設(shè)計(jì)和能源戰(zhàn)略。“我們必須規(guī)劃和設(shè)計(jì)好我們的項(xiàng)目!
近幾年來(lái),谷歌一直考慮在其辦公建筑中使用熱泵。2010年,在其主園區(qū)安裝了一套小型熱泵系統(tǒng)為廚房提供熱水。但到目前為止,該公司還沒(méi)有在項(xiàng)目中用過(guò)大型的熱泵系統(tǒng)。在投入使用的園區(qū)中,因?yàn)橥恋孛娣e受限的原因,地源熱泵系統(tǒng)需要在應(yīng)用區(qū)域的其他空地上才能鉆孔埋管,因此導(dǎo)致安裝價(jià)格昂貴。而新園區(qū)則不存在這個(gè)問(wèn)題,因?yàn)樾陆ńㄖ枰虻貥,由于結(jié)構(gòu)的原因,這些建筑需要4000個(gè)長(zhǎng)地樁,需要占用很大的面積,因此地埋管區(qū)域也足夠大了,安裝地源熱泵的成本問(wèn)題才得以有效解決。
盡管歐洲很多建筑物也使用了地源熱泵系統(tǒng),但谷歌的這套地源熱泵系統(tǒng)在北美來(lái)說(shuō)是規(guī)模最大的,管道總長(zhǎng)度達(dá)69英里(約合111.09千米)。目前,谷歌公司將分享這一經(jīng)驗(yàn)給其他潛在用戶(hù),并計(jì)劃推廣其中的一些獨(dú)到方法。