中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：在國(guó)際定義里，所謂“綠色建筑”并不是指一般意義的立體綠化、屋頂綠色建筑花園，而是代表一種概念或象征，指建筑對(duì)環(huán)境無(wú)害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，又可稱(chēng)為可持續(xù)發(fā)展建筑、生態(tài)建筑、回歸大自然建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。耗資近一億美元的巴林世貿(mào)中心是全球第一座利用風(fēng)能作為電力來(lái)源的摩天大樓，堪稱(chēng)“綠色建筑”中的經(jīng)典之作。
世界上首座將風(fēng)電機(jī)組與大樓融為一體的摩天大樓巴林王國(guó)，簡(jiǎn)稱(chēng)巴林，是一個(gè)鄰近波斯灣西岸的島國(guó)，巴林島為巴林最大的島嶼。沙特阿拉伯位于巴林西部，并可經(jīng)由法赫德國(guó)王大橋連接； 伊朗則位在巴林北方；卡塔爾半島位于巴林灣東南側(cè)。巴林的氣候?qū)贌釒衬畾夂颉?
在波斯灣南部，卡塔爾和沙特阿拉伯之間的海域上，有一片陽(yáng)光明媚且常年多風(fēng)的群島，名叫巴林王國(guó)群島。這里是世界石油能源的核心之地， 但此地引發(fā)全球關(guān)注的原因，卻不是燃燒消耗型的石油資源，而是一座史無(wú)前例的風(fēng)力節(jié)能型摩天大樓——巴林世貿(mào)中心。
耗資3500 萬(wàn)巴幣（約合9 千多萬(wàn)美元）的巴林世貿(mào)中心正是全球第一座利用風(fēng)能作為電力來(lái)源的摩天大樓。大廈于2008 年4 月完工，如今雄踞巴林王國(guó)麥納麥?zhǔn)兄行牡闹醒肷虅?wù)區(qū)， 由兩座傳統(tǒng)阿拉伯式“風(fēng)塔”高樓組合而成，上尖下寬，如一對(duì)比翼的海帆， 掣風(fēng)展開(kāi)，強(qiáng)健有力，傲岸于蔚藍(lán)色的阿拉伯灣。
節(jié)能建筑的開(kāi)發(fā)之路，巴林世貿(mào)中心率先邁出了腳步。這是人類(lèi)建筑史上的一個(gè)重要里程碑，是地球可再生能源一次成功的重大嘗試。
巴林世界貿(mào)易中心是一座高240 米、雙子塔結(jié)構(gòu)的建筑物。這座樓高50 層的建筑聳立在King Faisal 公路旁，與眾多的地標(biāo)相鄰，如巴林金融港、巴林國(guó)家銀行和著名景點(diǎn)珍珠塔等。建筑物的高度在全國(guó)排名第二，僅次于巴林金融港中的巴林金融港塔。
巴林世貿(mào)中心主體平面為橢圓形， 外形呈帆狀，線條流暢，具有強(qiáng)烈的視覺(jué)震撼力，深綠寶石色的玻璃和白色的外表皮使大廈與周邊沙漠景觀和海上風(fēng)光融為一體。在兩座大廈之間設(shè)置了水平支持的3 座直徑29 米的風(fēng)力渦輪。風(fēng)帆一樣的樓體形成兩座樓之前的海風(fēng)對(duì)流，加快了風(fēng)速。風(fēng)電機(jī)組預(yù)計(jì)能夠支持大廈所需用電的11% ～ 15%。
巴林世貿(mào)中心總建筑面積約12 萬(wàn)平方米，除設(shè)置有辦公空間和商務(wù)設(shè)施外，還有酒店、商場(chǎng)、咖啡屋、飯館和健身俱樂(lè)部，并設(shè)有1700 個(gè)停車(chē)位。
千里之行始于夢(mèng)想，行走在巴林王國(guó)首都麥納麥的中央商務(wù)區(qū)，只需稍稍抬頭，就能看見(jiàn)巴林世貿(mào)中心那雙塔之間凌空飛架的三座水平軸發(fā)電風(fēng)車(chē)。這三座風(fēng)能渦輪機(jī)的安裝費(fèi)用為100 萬(wàn)巴幣，每年約提供1300 兆瓦時(shí)（130 萬(wàn)度） 的電力， 相當(dāng)于200萬(wàn)噸煤或者600 萬(wàn)桶石油的發(fā)電量，供300 個(gè)普通家庭一年之用。風(fēng)力葉輪日夜不停旋轉(zhuǎn)，不帶來(lái)任何環(huán)境污染，似在提醒所有把渴望目光投向中東地區(qū)的石油消耗者：地球上其實(shí)還有更環(huán)保、更適宜生存的能源獲取方式亟待我們?nèi)ラ_(kāi)發(fā)。
巴林世貿(mào)中心風(fēng)能發(fā)電的秘密
隨著全球不可再生資源的不斷消耗，能源危機(jī)猛然敲響了人類(lèi)的生存警鐘，巴林世貿(mào)中心無(wú)疑發(fā)揮了很好的示范作用。有了巴林世貿(mào)中心這個(gè)風(fēng)能摩天大樓的成功案例，風(fēng)能—— 這種可再生、無(wú)污染且儲(chǔ)量巨大的能源，更能激發(fā)天下有識(shí)之士的信心， 才好各展才智，開(kāi)發(fā)利用，減少二氧化碳之類(lèi)溫室氣體的排放，保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存繁育的地球。
有人做過(guò)測(cè)試，颶風(fēng)能夠在數(shù)秒鐘內(nèi)爆發(fā)出一千萬(wàn)馬力（即750 萬(wàn)千瓦；一馬力等于0.75 千瓦）的功率。早在18 世紀(jì)之初，歐洲曾經(jīng)發(fā)生過(guò)一次橫掃英法兩國(guó)的颶風(fēng)，吹毀800 座民宅、400 座風(fēng)力磨坊、100 座教堂和400 多條帆船，25 萬(wàn)株大樹(shù)連根拔起， 風(fēng)力之強(qiáng)悍可想而知。據(jù)科學(xué)家保守估算，地球上可用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力資源約有100 億千瓦，幾乎是目前全世界水力發(fā)電總量的十倍，而全世界每年燃燒煤所獲得的總能量，只相當(dāng)于地球可利用風(fēng)力能量的三分之一。
一般情況下，風(fēng)力達(dá)到3 級(jí)就具備利用價(jià)值了，當(dāng)風(fēng)速大于每秒4 米即可用于發(fā)電。據(jù)測(cè)算，一臺(tái)55 千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，當(dāng)風(fēng)速每秒為9.5 米時(shí)，機(jī)組的輸出功率為55 千瓦；當(dāng)風(fēng)速每秒8 米時(shí)，功率為38 千瓦；風(fēng)速每秒為6 米時(shí)，功率降至16 千瓦； 而風(fēng)速為每秒5 米時(shí)，則只有9.5 千瓦， 降幅相當(dāng)明顯。
風(fēng)力越大，經(jīng)濟(jì)效益也越大。這就是為什么大型的風(fēng)力發(fā)電廠要么建在風(fēng)吹草低的空曠高原，要么建在渺無(wú)人煙的遠(yuǎn)塞風(fēng)谷的原因。
可是，肖恩˙奇拉要做的卻恰恰相反，他要把風(fēng)力發(fā)電機(jī)帶入鬧市，帶進(jìn)人類(lèi)居住的家園！
對(duì)于肖恩˙奇拉來(lái)說(shuō)，巴林世貿(mào)中心是他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的第一步，也是最具發(fā)展意義的關(guān)鍵一步。肖恩˙奇拉在中東地區(qū)以設(shè)計(jì)摩天大樓聞名，作為全球第五大工程顧問(wèn)公司阿特金斯（Atkins） 的首席建筑設(shè)計(jì)師， 他的夢(mèng)想就是讓節(jié)能建筑成為世界主流。
奇拉選擇巴林作為第一座風(fēng)力大樓的建造地，于地利方面是多有考量的。他本是一個(gè)資深的航海好手，曾花了四年時(shí)間潛心研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)， 對(duì)風(fēng)向的判斷很有經(jīng)驗(yàn)。2003 年11 月他第一次來(lái)到巴林麥納麥，就憑著水手的敏感，發(fā)現(xiàn)這里是一個(gè)建造風(fēng)力節(jié)能型大樓的絕佳之地。
麥納麥?zhǔn)前土肿畲蟮某鞘?，人口約有150 萬(wàn)，占巴林總?cè)丝诘慕姆种唬挥诓ㄋ篂持卸?，巴林島的東北角。麥納麥?zhǔn)呛车貐^(qū)重要的金融中心和港口貿(mào)易中轉(zhuǎn)站，享有“波斯灣明珠”的美譽(yù)。每天早上熱帶的太陽(yáng)升起，麥納麥地區(qū)的熱空氣就開(kāi)始受熱上升，形成大范圍的低氣壓區(qū)， 將附近海面的冷空氣吸過(guò)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充， 便形成循環(huán)無(wú)窮的海風(fēng)資源，市區(qū)內(nèi)每天超過(guò)60% 的時(shí)間都有相當(dāng)可觀的風(fēng)在四處游走。
奇拉選擇麥納麥作為風(fēng)能建筑的實(shí)踐之地，可謂慧眼獨(dú)具。
挑戰(zhàn)風(fēng)能建筑的設(shè)計(jì)理念設(shè)計(jì)巴林世貿(mào)中心，奇拉不是簡(jiǎn)單的在院子里插上幾根風(fēng)力發(fā)電機(jī)，他想要實(shí)現(xiàn)一種純粹意義上的風(fēng)能建筑，要將風(fēng)能與建筑完美的結(jié)合起來(lái)，只有這樣才能在性質(zhì)上把巴林世貿(mào)中心定義為一座風(fēng)能建筑。
巴林世貿(mào)中心的設(shè)計(jì)圖樣是古典與現(xiàn)代結(jié)合的產(chǎn)物，借鑒了阿拉伯傳統(tǒng)建筑講究雙塔并立的基本外形，兩座風(fēng)格明快的三角形建筑比肩，共舉三道風(fēng)力發(fā)電機(jī)的橫梁，橫梁上依次安置三座風(fēng)力機(jī)葉輪，以最簡(jiǎn)單直接的方式將雙塔融為一體。這種毫不花俏的手法，既彰顯了阿拉伯地區(qū)的傳統(tǒng)文化風(fēng)格，又引入了現(xiàn)代建筑的節(jié)奏層次。一眼望去，巴林世貿(mào)中心立于水邊，柔美中不失鋒芒，整體造型時(shí)尚感強(qiáng)烈，前衛(wèi)風(fēng)格呼之欲出。
受傳統(tǒng)阿拉伯“風(fēng)塔”的啟發(fā)，利用文丘里原理將兩座塔樓的平面和剖面設(shè)計(jì)成橢圓形和帆形，兩座塔樓主體如同兩片巨型機(jī)翼將來(lái)自波斯灣海面上的毫無(wú)阻礙、經(jīng)年不息的海風(fēng)集中并加速使其在經(jīng)過(guò)兩座塔樓時(shí)形成漏斗效應(yīng)，將風(fēng)速提高了30%，大大提高了風(fēng)力渦輪機(jī)的工作效率。
水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)通常被安裝在桿件上，當(dāng)渦輪機(jī)的正面與空氣流向垂直時(shí)發(fā)電效率最高。在風(fēng)向隨季節(jié)變化而改變的氣候條件下，將如此大型的水平軸風(fēng)力渦輪機(jī)整合在建筑上是非常困難的。為了獲得與渦輪機(jī)正面垂直的氣流，并將有限風(fēng)向角度范圍內(nèi)的氣流盡量多地引入雙塔之間形成漏斗效應(yīng)，加快空氣流速，巴林世貿(mào)中心從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始就注定要采用這種建筑形式。
近幾年，垂直軸的風(fēng)力渦輪機(jī)被廣泛使用，因?yàn)榇怪陛S的渦輪機(jī)不受風(fēng)向的限制，發(fā)電效率比水平軸渦輪機(jī)高的多，但在巴林世貿(mào)中心的設(shè)計(jì)階段，還沒(méi)有出現(xiàn)將大型的垂直軸渦輪機(jī)與建筑進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)的成熟技術(shù)和案例。
在垂直方向上，巴林世貿(mào)中心雙塔的錐形造型也體現(xiàn)了空氣動(dòng)力學(xué)的原理。隨著高度的增加，雙塔之間的風(fēng)速越來(lái)越大，而由于雙塔主體的機(jī)翼斷面越來(lái)越小，所以通過(guò)三個(gè)渦輪機(jī)的風(fēng)速大致是一樣的。如果假設(shè)中間的渦輪機(jī)發(fā)電量為100% 的話，那么最上面和最下面的渦輪機(jī)的發(fā)電量分別為109% 和93%。
此外， 風(fēng)洞試驗(yàn)證明， 由于采用這種建筑形式，雙塔中軸線兩側(cè)各45 度范圍內(nèi)的氣流經(jīng)過(guò)渦輪機(jī)時(shí)基本上都是與其正面相垂直的，當(dāng)風(fēng)速在15m/s ～ 20m/s 時(shí)，渦輪機(jī)的電能輸出功率最大。
三座風(fēng)力發(fā)電渦輪機(jī)每年可為大樓提供1100 ～ 1300 兆瓦時(shí)。盡管之前建成的一些生態(tài)摩天大樓如位于英國(guó)倫敦的St GeorgesWharf 上也安裝了風(fēng)力渦輪機(jī)，但將如此大尺寸的風(fēng)力發(fā)電裝置整合在商業(yè)建筑物上，巴林世貿(mào)中心仍屬首次，也因此獲得“大型規(guī)劃中技術(shù)使用最佳獎(jiǎng)”和“阿拉伯建筑世界”頒發(fā)的“可持續(xù)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”。
從2003 年的初始設(shè)想，到2008年的落成完工，從設(shè)計(jì)師手上最初的一張類(lèi)似水手帆船的草稿圖，到如今傲立阿拉伯灣的50 層雙子結(jié)構(gòu)世貿(mào)中心，巴林世貿(mào)中心的建造經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的五年，克服了一個(gè)又一個(gè)的難關(guān)。盡管有人說(shuō)它太不現(xiàn)實(shí)，有人說(shuō)它投入產(chǎn)出率不對(duì)等，也有人說(shuō)它費(fèi)盡心力也只不過(guò)解決了自身11% ～ 15% 的電能需求，甚至說(shuō)它不值得后人效仿，但誰(shuí)都不能質(zhì)疑巴林世貿(mào)中心邁出了歷史性的一步，這座建立在石油核心產(chǎn)區(qū)之上的風(fēng)能建筑，帶給人類(lèi)的思考是不容忽視的。
