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零能耗建筑——建筑发展新趋势
发布时间:2021-08-27浏览次数:52

零能耗建筑,或者称 “零能源建筑”,是指不消耗常规能源,完全依靠太阳能或者其它可再生能源的建筑,其目标是为了降低二氧化碳的排放量节约人类的能源消耗,目前有多种应用场景,大到机场,小到住宅。

 

本文选取三个案例,介绍了“零能耗”在不同类型项目中的具体实践。

 

墨西哥:Guadalajara机场

 

△ Guadalajara机场/CallisonRTKL

 

位于墨西哥的瓜达拉哈拉机2号航站楼,占地120万平方英尺,拥有30个登机口,以乘客的体验为设计首要考量因素。建成之后,它将是世界上为数不多的零能耗机场之一。

 

为了实现这一目标,航站楼的设计前期进行了一系列可持续策略研究,如太阳能收集点、改善采光、隔热、眩光控制、遮阳、自然通风与废气加热器相结合、高性能机械系统和建筑管理系统。这一设计将使机场的能耗减少60%碳足迹减少90%以上——拟建的航站楼每年只排放2814公吨的二氧化碳。

 

△ Guadalajara机场/CallisonRTKL

 

机场内起伏的木质屋顶呈波浪形,借助先进的软件,设计师制造出复杂的形状并可以轻松地将其与机械,电气和管道系统结合。屋顶上设有穿孔,可自然通风过滤日光,并控制机场内部气候。白色的柱子像树枝一样,支撑着轻质屋顶,有助于减少建筑占地面积。与此同时,室内外都有绿植景观设计,进一步营造了良好的室内空气循环

 

△ Guadalajara机场/CallisonRTKL

 

该公司从墨西哥之鹰的飞行中汲取了航站楼设计的灵感,这是国家悠久的权力与繁荣的象征。 设计中多处呈现出向周围的地区致敬,例如峡谷状的天花板和形似龙舌兰的结构元素。

 

墨西哥当地文化是该项目的一个关键设计元素,CallisonRTKL建筑公司试图通过叫作“瓜达拉哈拉之魂”的概念来表达当地特色。

 

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△ Guadalajara机场/CallisonRTKL

 

当地两个美术馆也将在航站楼中设置陈列厅,展出从抽象到互动媒体等多种艺术。“对于我们来说,机场应该反映出发地和到达地的当地文化,这一点很重要,”CRTKL墨西哥城办事处的高级助理Liliana Bernardis在一份声明中提到。“我们希望乘客们在旅途中的每一步都能感受到生长在当地的艺术和景观。”

 

美国:华盛顿州Catalyst大楼

 

Catalyst Building是华盛顿州第一座由交叉层压木材建造的办公大楼,它正在争取获得国际未来生活研究所(International Living Future Institute)的零能耗零碳认证,使其成为北美最大的符合这两个标准的建筑之一。该建筑旨在成为新的可持续发展技术材料施工技术操作实践和设计的全面综合生活实验室。

 

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△ Catalyst大楼 ©Michael Green Architecture

 

项目团队的目标是设计和建造一座大规模的木结构建筑,它的性能要超过类似的钢筋混凝土建筑,同时展示CLT(正交胶合木)在美学建筑效率环境影响方面的优势。这一目标通过可持续的MEP设计智能建筑管理系统以及使用超过4,000立方米的CLT和胶合板产品来实现,这些材料已经储存了3,713公吨的二氧化碳。另外,该建筑所使用的CLT中的板材来自当地树林,采用生态技术进行采伐,并在距离现场15英里的地方加工。

 

 

△ Catalyst大楼 ©Michael Green Architecture

 

 

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△ Catalyst大楼 ©Michael Green Architecture

 

根据在华盛顿大学碳领导人论坛(Carbon Leadership Forum)上提出的建筑生命周期评估(LCA),木材的碳储存几乎抵消了建筑的碳影响。该项目证明了可持续发展的成果和新的建筑方法可以与更多传统的经济性运营效率租户舒适度指标共存。

 

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△ Catalyst大楼 ©Michael Green Architecture

 

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△ Catalyst大楼 ©Michael Green Architecture

 

美国:纽约Accord被动式住房

 

North River设计团队在Accord的住宅项目证明了被动式住房设计可以是经济实惠美观有弹性以及舒适的。这座256平方米的住宅设计上尊重历史,传承当地文化同时,实现零能耗的,无需维护成本

 

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△ 纽约Accord被动式住房 ©North River

 

该项目通过了PHIUS+认证,实现了能源使用量减少80%。将房屋与当地电网的9KW光伏阵列联系在一起,业主每年将不承担任何净能源成本。在材料和设计选择上,设计师选择了使用寿命长耐用性强免维护高功能简单的材料,包括镀锌波纹钢护墙板和混凝土板地面。

 

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△ 纽约Accord被动式住房 ©North River

 

天井不需要任何景观护理或灌溉,室内外的装饰选择可重复使用、以及开采耗能低的材料,包括在整个项目中使用复合木材料,回收再次使用的白橡木板条和软木。软木被用于室内和室外,因为它在成熟期可持续收获,也极具实用性,隔音防水绝缘性能良好,还可减轻对环境的负担

 

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△ 纽约Accord被动式住房 ©North River

 

保障建筑的质感表现力的前提下,设计团队严格遵守预算限制。为了降低成本,并在当地市场推广被动式房屋的可行性,之前没有被动式房屋经验的承包商在现场接受了培训,并且在施工过程中使用库存过剩的材料,减少浪费。利用这些方法,该团队降低了建造成本,这表明被动式房屋设计对业主、设计师以及传统建筑商都具有吸引力。

 

各国政府都在采取行动规范碳排放并推动使用更绿色的建材,木材作为固碳的建筑材料拥有不言而喻的优势。一旦碳排放税法通过,开发商将为了经济激励而采取更多行动,零能耗建筑将迎来新一波发展机遇。

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