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2021全球十大低碳建筑

時間:2022-03-03

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在雙碳目標驅動下,“低碳建筑”成為我國這兩年最為炙手可熱的概念之一。而零碳建筑、負碳建筑是低碳建筑的發展目標。



上世紀全球經歷了工業化和城鎮化迅速發展引發的能源消耗巨大,環境污染和氣候變暖等全球性問題,世界各國政府、機構、建筑學者相繼提出了“綠色建筑”、“近零能耗建筑”、“低碳建筑”等諸多建筑理念。

經過數十年的發展、環境污染逐漸得到改善,建筑節能水平不斷提高,但是氣候變暖、溫室氣體排放漸漸成為了更為嚴峻的全球性問題,為此各國紛紛提出了降低碳排放的目標和舉措。


在雙碳目標驅動下,“低碳建筑”成為我國這兩年最為炙手可熱的概念之一。而零碳建筑、負碳建筑是低碳建筑的發展目標。


意大利 Tecla粘土住宅

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該房屋使用多級模塊化 3D 打印機構建,該打印機使用兩個同步臂,每個臂都有 50 平方米的打印區域,可以同時打印模塊。施工團隊表示,通過使用這項技術,可以在 200 小時內建造房屋模塊,同時平均消耗 6 千瓦的能源,并且幾乎完全減少了典型的建筑垃圾。

粘土提供天然隔熱效果,可以一次又一次地回收利用,旨在為氣候難民提供低成本的緊急住房,而不會導致全球變暖。

瑞典Sara Kulturhus 中心

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該項目位于謝萊夫特奧(Skellefte?),采用了交叉層壓木材(CLT)和木料膠合板(glulam),是集劇院、美術館、畫廊、圖書館、博物館和酒店為一體的文化中心。建筑團隊宣稱,相比于在建造過程中所排放的碳,建筑內部的木材能捕獲兩倍量的碳。

該工作室進行了一項以50年為限的生命周期分析,將建造和運營期間的潛在碳排放量、木材中的碳含量及建筑生命周期內的碳排放量都納入了計量范疇。

他們還把在此期間將長成的新木材考慮在內,并最終得出結論:總體來說,這座建筑所吸收的碳要比排放的碳更多。

White Arkitekter建筑事務所在設計建筑結構時選擇了工程木材,用到的當地木材全都是在約30英里外的鋸木廠加工過的。

雖然大樓是純交叉層壓木材結構,但該工作室配以木料膠合板立柱和橫梁,創造出了建筑底層各文化區域所需的寬闊開放空間。為了保證劇院和開放式門廳所需的跨度,他們還融入了鋼結構元素。

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地熱熱泵和面積達1200平方米的太陽能電池板將提供整座建筑所需的大部分電力,其余部分則將由可再生能源提供。

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印度尼西亞 The Arc
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由IBUKU建筑事務所設計的“?。═he Arc)”位于印度尼西亞巴厘島的世界知名綠色學校(Green School),是院內的最新建筑。這一學校有著12年的歷史,并以其敢于打破界限、拓展視野的勇氣而聞名。

該項目作為同類型建筑中的先驅,其整體跨度為19米,并由一系列交織的14米高竹拱構成。而拱形結構之間,則由馬鞍面網格結構互相連接。形成自支撐雙曲面屋頂,該屋頂的設計旨在使用最少的材料,同時提供最大的占地面積。

頂篷頂部的通風口可以讓暖空氣逸出,而底部周圍的開口則提供自然通風,無需在島上的熱帶氣候中使用空調。

美國 Kendeda大廈

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使用回收的磚石和廢棄電影布景中的木材等回收材料制成的大型木材 Kendeda 大樓被視為學習中心和教學工具,用于對亞特蘭大佐治亞理工學院的學生進行可持續設計教育。

項目是美國東南部第一個獲得完整的Living Building Certification的項目,并為可持續性設定了新標準。它證明了在最極端氣候條件中也能達到Living Building的要求。建筑面積4367㎡。

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設計靈感來自美國南部當地的門廊。更新的門廊實現了傳統的功能,即在建筑物周圍營造涼爽的微氣候,并模糊室內和室外的界限。光伏頂棚創造了該建筑超出100%的能源需求,并能積累足夠的雨水來滿足建筑中100%的用水需求。

從這所大學1880年代最早的承重磚石和木結構建筑以來,Kendeda大樓是第一座木結構建筑。與混凝土和鋼系統相比,選擇大塊木材是因為其隱含碳足跡要小得多。但如果在這樣的空間中僅靠木材支撐,是具有挑戰性的,所以項目中使用了帶有鋼構的膠合疊層支撐柱,來實現較大空間的跨度。

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2.5萬英尺長的2×4材料是從亞特蘭大的生命周期建筑中心(Lifecycle Building Center)回收的,該中心從廢棄的電影布景中獲取板材。除了結構木材外,從校園和喬治亞州南部被風暴砍伐的樹木中回收的木材還用于制作臺面和家具。

經過處理的雨水用于飲水機、水槽和淋浴,這些裝置產生的灰水被送到建筑物主入口的人工濕地。然后,這些水通過重力下滲到雨水花園和外部梯田的滯留結構。
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2021英國蛇形藝廊
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南非的工作室Counterspace將今年的蛇形藝廊設計為倫敦周圍不同移民社區空間的混搭,用膠合板呈現,包裹在鋼框架上,并飾以黑色軟木板。

Counterspace的展館是在蛇形藝廊附近的肯辛頓花園建造的第 20 個臨時結構,作為年度計劃的一部分。

Vally 和組織者旨在創建一個對碳影響最小的展館。與之前的所有展館一樣,它將在夏季結束時完全拆除,屆時將由新業主重新安置和重新安裝。

AECOM顧問制作了一份碳報告,其中考慮到了夏季結束時建筑物的建造以及結構的拆除和運輸,得出的結論是該展館是一個碳負結構。臨時建筑主要通過使用承包商第一階段已經使用過多次的鋼材來實現這一目標。

然而,臨時展館坐落在一塊 85 平方米的混凝土基礎板上, 在今年早些時候澆筑時引起了批評。但按照技術顧問的說法,這塊平均深度為 250 毫米、由低沖擊混凝土建造的平板,由于展館的高度是必要的。展館拆除后,板坯將被打碎、壓碎并在當地重新使用——碳報告中已經考慮到了這一點。

碳報告顯示,即使考慮到建筑物的建造以及整體結構的拆除和運輸過程中所產生的碳污染,該建筑仍通過其生物材料從大氣中去除了31噸碳。

英國 Glyndebourne槌球館

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這一槌球館位于英國格林德伯恩歌劇院,它利用循環經濟原則,以最大限度地減少碳足跡,結合當地廢物材料和可逆設計,允許建筑物拆卸并重復使用其組件。

除了使用廢棄的香檳瓶塞、酒塞、牡蠣和龍蝦殼外,工作室還使用因灰燼枯萎病而被砍伐的白蠟樹以及附近挖掘的白堊來建造展館。

每種材料都將以一種允許解構的方式結合在一起——用螺栓固定而不是粘合--以確保它們的可回收性和再利用性。

英國劍橋中央清真寺

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這座位于劍橋的清真寺入圍 2021 年斯特林獎,利用木材作為碳儲存材料來形成其結構墻和樹狀柱子,這些柱子連接在一起形成了支撐屋頂的八角形天篷。
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圍繞著樹狀柱子的是由交叉層壓木材(CLT)制成的結構木墻,上面覆蓋著磚石瓷磚。圓頂屋頂周圍環繞著城堡式護墻。

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禮拜場所全年自然采光和通風,太陽能電池板可滿足建筑物的所有冷卻和熱水需求以及 13% 的供暖需求,而收集的雨水則用于沖洗廁所。

冰島 Living Landscapes

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這座混合用途建筑位于雷克雅未克的一個前垃圾填埋場,于 2021 年開始建設,計劃于2026年竣工,作為 49 個不同的凈零城市開發項目之一,建成后將成為“冰島最大的木結構建筑”。完成后,該項目內有為學生、老年人和家庭提供的混合住房,以及工作空間、日托設施和當地商店。
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根據設計工作室 Jakob+MacFarlane的說法,為了實現凈零排放目標,采用了預制交叉層壓木材 (CLT) 結構。與冰島使用的典型混凝土結構相比,CLT 結構將外墻的隱含碳減少了近 80%。剩余的隱含排放量將通過濕地恢復或林業進行抵消,從而使建筑物有效地實現碳中和。

建筑中使用的其他材料包括 Panoblocs,這是一種帶有木質外墻的預制絕緣墻板,可以輕松拆卸和改裝。

Living Landscapes 的運營碳排放量預計將降至最低,這是由于高水平的圍護結構以及使用廢熱回收系統和恒溫器控制的地板采暖。

它所需的能源將來自由可再生水電和地熱能源驅動的現有區域電力和熱力網絡。

荷蘭 生物材料展示廳
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這個由 Biobased Creations 使用 100 種不同生物材料建造的展示廳展示了藻類紡織品、3D 打印的污水瓷磚和由蘆葦制成的絕緣材料,并作為荷蘭設計周的一部分進行了展示。

它的所有組件,包括木框架,都是可拆卸的,要么已經上市,要么即將上市,以表明植物基材料是新住房開發的可行選擇。

生態設計工作室Biobased Creations幾乎完全用生物材料建造了這個展示廳,包括木材、菌絲體、海藻、稻草和植物纖維以及泥土和污水。木結構房屋中唯一的非生物材料是金屬螺絲固定件和玻璃窗。

這座房子采用模塊化設計,大部分是在工廠里建造的。它具有基于標準網格的布局,因此可以成為各種不同房屋設計的模板。

生物材料提供房屋內外的表面。它們覆蓋墻壁、地板和天花板,也用于家具,包括餐具和床上用品。

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這些材料根據其材料特性分為不同的類別。

浴室采用廢物制成的材料,例如由污水和藻類制成的藍色墻磚,以及由 3D 打印污水污泥墻構成的堆肥廁所。

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廚房展示了由食物和植物制成的材料,包括由植物和食物垃圾制成的餐具,包括由蛋殼制成的盤子和由 3D 打印海藻制成的燒杯。

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天花板是用鮮花制成的材料,墻壁上鋪著草,門上覆蓋著 Totomoxtle,這是一種促進生物多樣性的木飾面,由玉米品種制成。

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在樓上,展出的元素包括由蘆葦制成的絕緣材料、海藻墻磚、由生物塑料制成的隔音墻板以及由天然橡膠和亞麻制成的床。
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還有一個專門用于從細菌和真菌中提取的產品的房間。菌絲體用于制造墻磚、絕緣材料和復合地板。

意大利 Campo Urbano


作為Arney Fender Katsalidis重建項目的一部分,羅馬的Tuscolana廢棄鐵路站點將變成低碳社區,該項目的核心目標是在整個生命周期中盡可能減少碳排放,項目設計師認為,Campo Urbano項目將在60年之中實現碳的負排放,促進了凈零碳城市的發展。

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社區被設計為一個無車、15分鐘生活圈,當地人可以在短距離步行或騎自行車的情況下找到日常生活的所有必需品,該計劃不僅考慮了具體和運營的碳,還考慮了基于消費的碳:由建筑用戶的生活方式產生的碳排放。

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項目設計師認為依據LEED零排放標準,考慮到60年來整個項目的開發與建設管理過程,Campo Urbano項目已經能夠達到零碳水準。為了滿足LEED零能源等級標準,Campo Urbano項目將結合屋面光伏與生物發電策略,從而滿足自身所需的能源需求,對于后者而言,來自家庭的廢料、能源公園的植物,以及可持續獲取的木材將通過熱解氣化用于供熱、冷卻,以及供電。該技術讓廢棄物品在低氧環境中加熱到高溫,從而產生合成氣體。

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Campo Urbano還應用綠色施工原則來減少碳排放,其中應用了諸如木材等低碳材料,比如8000平方米的膠合層積材建筑,同時采用“優先改造”策略。

新建筑設計為易于分解,應用了可拆卸的機械連接策略,而不是化學連接方式,并且使用可回收材料。

除此之外還有可再生電能的購電協議,從而滿足充電樁車位的能源需求,這能夠創造一定數量的就業機會,從而促進地區的經濟復蘇,這也是整個項目的重要組成部分。


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項目包含有提供綠色空間和生物資源的“能源公園”。

Campo Urbano還通過碳封存項目從而抵消碳排放,使其真正接近凈零排放。

小 結

2021年10月13日,住建部正式發布了國家強制性規范《建筑節能與可再生能源利用通用規范》GB 55015-2021,自2022年4月1日起實施。碳排放強度有了明確強制標準,平均降低7kgCO2/(m2·a)以上。

在10月24日發布的《中共中央 國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中,要求“(十八)大力發展節能低碳建筑。持續提高新建建筑節能標準,加快推進超低能耗、近零能耗、低碳建筑規?;l展。

可以看到,低碳建筑已成為未來發展必然趨勢,但目前低碳建筑和零碳建筑還沒有國家級標準。不過房地產企業依然需要盡快行動起來,做好技術儲備、打造示范項目,為不久的將來低碳建筑、零碳建筑的全面推行做好準備。

□來源 | 中規建業、新微設計、工程建設與可持續發展



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