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)利用辦公樓周圍地下的熱量來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,將使三個新的辦公大樓在沒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,在需要的時候再提取出來。
與谷歌公司合作設(shè)計的工程公司——Integral集團(tuán)負(fù)責(zé)人Eric Solrain說:“在冬天,當(dāng)建筑物需要供暖時,是從地下吸收熱量,在夏季,為建筑物制冷時,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)性評分系統(tǒng)中的最高水平(LEEDTM評估體系由五大方面,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)量幾個方面對建筑進(jìn)行綜合考察、評判其對環(huán)境的影響,并根據(jù)每個方面的指標(biāo)進(jìn)行打分,總分是110分,根據(jù)得分成績分為四個認(rèn)證等級:一、認(rèn)證級40-49;二、銀級50-59;三、金級60-79;四、鉑金級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木。同時,下雨天帶來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“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,采用了預(yù)防鳥兒撞到玻璃的模式。窗戶在晚上還可以自動變暗,以減少光污染。和其他谷歌園區(qū)一樣,園區(qū)的電力來源也是可再生能源。通過使用熱泵,谷歌公司將進(jìn)一步減少其碳排放。
如果沒有熱泵,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,但因為熱泵能提取土壤中大量存在的這部分熱量,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使用冷卻塔,同時需要大量的水來散熱。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800萬加侖(約合30320立方米),這在日漸干旱并且環(huán)境越來越惡略的地區(qū)顯得尤其必要。
“對我們來說,下一個面臨的挑戰(zhàn)是水資源的匱乏,”谷歌房地產(chǎn)和工廠建設(shè)項目主管Asim Tahir說,他領(lǐng)導(dǎo)著谷歌辦公設(shè)施的建筑系統(tǒng)設(shè)計和能源戰(zhàn)略。“我們必須規(guī)劃和設(shè)計好我們的項目!
近幾年來,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,該公司還沒有在項目中用過大型的熱泵系統(tǒng)。在投入使用的園區(qū)中,因為土地面積受限的原因,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)致安裝價格昂貴。而新園區(qū)則不存在這個問題,因為新建建筑需要打地樁,由于結(jié)構(gòu)的原因,這些建筑需要4000個長地樁,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)在北美來說是規(guī)模最大的,管道總長度達(dá)69英里(約合111.09千米)。目前,谷歌公司將分享這一經(jīng)驗給其他潛在用戶,并計劃推廣其中的一些獨到方法。