綠色可持續(xù)建筑

五柳先生在歸園田居里寫道：“少無適俗韻，性本愛丘山。”

人類向往自然，崇尚自然，綠色設(shè)計與可持續(xù)發(fā)展是國家“雙碳”背景下建筑界高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵，作為初入建筑界的思考者，我們不禁發(fā)起提問:

綠色建筑所遵循的設(shè)計理念有哪些，怎樣很好的將綠色建筑的設(shè)計原理與建筑師詩意的空間理想結(jié)合。對于諸多可持續(xù)建筑類型，譬如 被動式超低能耗建筑、碳中和建筑、低碳建筑、零碳建筑等，它們有哪些異同呢?

01

被動房展館：被動式超低能耗建筑

超低能耗建筑在保證室內(nèi)舒適度的前提下,最大限度地降低建筑熱損失,降低建筑制冷采暖能耗。

其五大構(gòu)成要素：高保溫性能圍護結(jié)構(gòu)、高保溫性能門窗、無熱橋設(shè)計、高氣密性、高效率的新風熱回收系統(tǒng)。

▲展館全貌

龍湖桑達爾被動房展館位于一處閑置綠地之上，內(nèi)有一處被楊樹包圍的水塘，初到現(xiàn)場，印象最深的就是早春婆娑的樹影。故設(shè)計之初，便希望展廳能成為隱于環(huán)境的建筑。

▲ 被動房展館鳥瞰圖

將建筑北側(cè)壓低到景觀土坡里，與場地改造后的微地形連為一體， 讓北立面干脆的消失，實現(xiàn)北側(cè)覆土保溫和減少外墻散熱。

南側(cè)則利用全玻璃幕墻在冬季最大可能的搜集太陽的輻射熱，夏季再借助聯(lián)動百葉防熱。

▲南側(cè) 入口立面

為了避免因裝飾而產(chǎn)生的構(gòu)造冷橋，建筑不額外添加裝飾表皮，只借助建筑的形體來表達設(shè)計。 （冷橋 指在建筑物外圍護結(jié)構(gòu)與外界進行熱量傳導(dǎo)時，由于圍護結(jié)構(gòu)中的某些部位的傳熱系數(shù)明顯大于其他部位 ，使得熱量集中地從這些部位快速傳遞，從而增大了建筑物的空調(diào)、采暖負荷及能耗）

▲入口大廳

建筑整體南高北低，既提供了合理分區(qū)的前提，也減小了整個展廳的體積，高空間是展廳，低空間是服務(wù)和設(shè)備間。

頂部的南向天窗為室內(nèi)帶入隨時間變幻的光影，白天引入陽光，夜間通風散熱，成為晝夜平衡的調(diào)蓄口。

▲頂部南向天窗

新風系統(tǒng)也借助了室內(nèi)空間形態(tài)， 由北側(cè)走廊和中庭臺階側(cè)面等低處送新風，聯(lián)動百葉防熱在使用過程中逐漸升溫，往上空走，最終從室內(nèi)南側(cè)最高處回風，利用基本的熱壓原理，形成室內(nèi)風環(huán)境的組織。

▲建筑通風策略

▲聯(lián)動百葉窗

▲入口遮陽系統(tǒng)

該建筑設(shè)計不僅遵循了歐洲被動房的一套評價標準，對建筑的采暖及制冷有著嚴苛的能耗要求，還形成了整體思維下可持續(xù)建筑的設(shè)計表達。

02

休斯頓捐贈總部：碳中和建筑

建筑和以建筑為主要碳排放的區(qū)域逐步實現(xiàn)低碳、近零碳、零碳排放，碳中和建筑是綠色建筑發(fā)展的重要方向，其設(shè)計除采用超低能耗建筑設(shè)計策略之外，還要關(guān)注建筑全生命周期的碳排放量，進行降碳設(shè)計。

▲南向遠觀

休斯頓捐贈總部即是相關(guān)領(lǐng)域很好的典范。 負責人Kevin Daly將建筑的上層結(jié)構(gòu)比作橡樹林的龐大樹冠，面對休斯頓嚴苛的氣候條件，建筑為人們提供了舒適的建成環(huán)境，這也是可持續(xù)建筑重要的設(shè)計策略之一。

▲建筑上層結(jié)構(gòu)局部

豐富的室外露臺空間則最大限度地利用了自然采光，同時也減少了建筑對于熱量的吸收。

▲室外露臺空間

建筑團隊使用混合鋼和交叉層壓木材(CLT)方法建造總部。CLT（交叉層積材）是一種新的質(zhì)量木材，這種材料不僅能夠滿足所需的強度，同時作為一種可再生資源，減少了建筑的碳足跡，與CLT結(jié)合使用的鋼框架則提供了穩(wěn)定性和靈活性。

▲CLT結(jié)構(gòu)大廳

本項目中采用的可持續(xù)設(shè)計策略包括：地熱井系統(tǒng)、高效的雨幕幕墻和遮陽篷等，與典型的辦公樓相比，該項目的碳消耗將減少33%，有望在2030年實現(xiàn)碳中和。光伏系統(tǒng)產(chǎn)生的能量將覆蓋并平衡建筑所需能源需求，進而實現(xiàn)“凈零”目標。

03

重慶零碳展廳：零碳建筑

零碳建筑與區(qū)域可通過引入綠色電力交易和碳排放權(quán)交易等碳抵消方式實現(xiàn)。

中冶賽迪積極響應(yīng)國家碳達峰碳中和政策，以設(shè)計采購施工總承包（EPC）模式高效建成重慶首個零碳展廳。

▲零碳小屋

該小屋是一座真正的“零碳建筑”，遵循三可實現(xiàn)、三零原則，在重慶尚屬首創(chuàng)。

三個可實現(xiàn)：實現(xiàn)零碳目標、親身體會和示范。

三零：實現(xiàn)零能耗、零廢水排放、零廢氣排放。

三維：減少建筑能耗、廢水和廢品的解決方案。

四個系統(tǒng)：由可再生能源、節(jié)約、水和材料回收系統(tǒng)組成

▲建筑所在周邊環(huán)境

技術(shù)一："光伏+儲能+充電樁"一體化的多元互補能源發(fā)電微電網(wǎng)系統(tǒng)。

▲能源發(fā)電微電網(wǎng)系統(tǒng)

技術(shù)二：智能光導(dǎo)纖維式太陽光導(dǎo)入器, 集高科技透鏡集光、太陽跟蹤、光導(dǎo)傳送、安全照明于一體。

▲智能光導(dǎo)系統(tǒng)

技術(shù)三：高效節(jié)能圍護材料，零碳小屋應(yīng)用了熱致調(diào)光玻璃、氣凝膠保溫、零碳集成墻體、聚氨酯節(jié)能被動門窗、三層中空LOW-E玻璃等多項創(chuàng)新科技材料技術(shù)產(chǎn)品，圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能提升47.15%。

▲墻身大樣圖

▲雨水收集系統(tǒng)

零碳小屋一方面配備環(huán)境溫濕度、空氣質(zhì)量、顆粒物濃度、室內(nèi)照度的傳感器，另一方面配備建筑能耗、發(fā)電檢測傳感器等形成零碳小屋數(shù)據(jù)中心。

▲通透的展廳

零碳展廳在運行中通過外部及自身可再生能源供電，由于它的能源消耗被自身生產(chǎn)的可再生能源所抵消，成為一種高能效建筑。

04

Dream Office：裝配式綠色建筑

裝配式與可持續(xù)建筑發(fā)展相輔相成，全過程裝配式實踐，是實現(xiàn)建筑低碳愿景的高效方式。

華陽國際東莞產(chǎn)業(yè)園研發(fā)樓Dream Office，是一場從創(chuàng)作引領(lǐng)的裝配式建筑實驗。

▲裝配式建筑形體

建筑通過L形退臺手法，將地面自然空間一直延伸到空中樓層。

▲形體變化概念圖

▲建筑所在周邊環(huán)境

在立面形態(tài)上，以古代活字印刷術(shù)為概念進行模塊化設(shè)計。

▲立面模塊化設(shè)計

Dream Office整體裝配率超76%，屬國家AA級裝配式建筑。

▲裝配及建筑系統(tǒng)

項目從方案之初，即以嶺南氣候特征為引導(dǎo)進行設(shè)計，建筑底部四面架空，置入雙陽光中庭，并于其端部設(shè)置室外樓梯，使建筑整體開敞通透，風場流暢。

考慮到垂直通風，設(shè)計通過在中庭屋面增加電動百葉天窗，在煙囪效應(yīng)帶來的正負風壓作用下，風自外而內(nèi)貫穿建筑，散熱降溫，改善建筑環(huán)境的微氣候。

▲光伏發(fā)電系統(tǒng)

▲光照與通風分析

深窗框的立面形態(tài)有效遮擋太陽光直射，隔音隔熱，根據(jù)太陽輻射分析數(shù)據(jù)，在此遮陽體系下，建筑太陽輻射減少約36%，大幅度改善室內(nèi)熱環(huán)境，降低空調(diào)耗能。

▲裝配式深窗框立面

項目結(jié)合被動式、主動式低碳技術(shù)，引入光導(dǎo)管照明系統(tǒng)、雨水儲蓄回收利用系統(tǒng)、分布式太陽能利用系統(tǒng)、多聯(lián)機空調(diào)錯峰運行系統(tǒng)，并內(nèi)置數(shù)字化運維平臺，實現(xiàn)對設(shè)備運行情況的全方位管理，賦予可持續(xù)發(fā)展的生命力。

05

火星生活艙：自循環(huán)概念性建筑

火星生活艙是OPEN建筑事務(wù)所受邀參展由日本設(shè)計師原研哉發(fā)起的“CHINA HOUSE VISION探索家——未來生活大展”，與合作企業(yè)小米共同開啟了一場關(guān)于未來居住方式的實驗。

▲火星生活艙

美國作家亨利·大衛(wèi)·梭羅在著作《瓦爾登湖》中寫道："我步入深林，去追求生活的意義，去直面生命的本質(zhì)，看看是否能夠?qū)W到生活要教給我的東西，以免到了臨終之時才發(fā)現(xiàn)自己枉度此生。" 我們希望我們的可持續(xù)建筑真正實現(xiàn)與自然共生。

▲火星生活艙

實驗被設(shè)置于“人類移居火星”這樣一種極限的情境之下，如果我們找到了在火星上可持續(xù)生活的方式，我們在地球上的生活也注定會因此改變。

▲箱體與球體

艙體最大限度實現(xiàn)資源的回收循環(huán)，在家電產(chǎn)品之間建立起物理連接，實現(xiàn)能源、水、空氣的循環(huán)利用。

火星生活艙需要最大化地減少重量和體積，將物理空間歸至極簡，除了采用輕型材料，它還可以像旅行箱一般收納折疊。

▲艙體收納折疊

其作為一個自循環(huán)、零污染、能夠靈活遷徙的極小住宅，除了火星，它也可以去到地球上的任何地方，不管是城市的夾縫，還是大自然的廣闊天地，成為年輕人追隨自由、仰望星空的理想之家。

▲理想之家

結(jié)語

“久在樊籠里，復(fù)得返自然。”

建筑師應(yīng)以氣候特征為引導(dǎo)進行建筑方案設(shè)計，在設(shè)計前應(yīng)充分了解當?shù)氐臍庀髼l件、自然資源、生活居住習(xí)慣，借鑒本地傳統(tǒng)建筑被動式措施，根據(jù)不同地區(qū)的特點進行建筑平面總體布局、朝向、體形系數(shù)、開窗形式、采光遮陽、 建筑熱惰性、室內(nèi)空間布局的適應(yīng)性設(shè)計。

建筑的可持續(xù)性不僅僅表現(xiàn)為建筑體本身的可持續(xù)，更促進著經(jīng)濟、社會和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)。 可持續(xù)建筑為人們提供自然舒適的建成環(huán)境，未來也將會實現(xiàn)建筑與自然和諧共生的美好愿景。