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2021全球十大低碳建筑

时间:2022-03-03

  导  读  

在双碳目标驱动下,“低碳建筑”成为我国这两年最为炙手可热的概念之一。而零碳建筑、负碳建筑是低碳建筑的发展目标。



上世纪全球经历了工业化和城镇化迅速发展引发的能源消耗巨大,环境污染和气候变暖等全球性问题,世界各国政府、机构、建筑学者相继提出了“绿色建筑”、“近零能耗建筑”、“低碳建筑”等诸多建筑理念。

经过数十年的发展、环境污染逐渐得到改善,建筑节能水平不断提高,但是气候变暖、温室气体排放渐渐成为了更为严峻的全球性问题,为此各国纷纷提出了降低碳排放的目标和举措。


在双碳目标驱动下,“低碳建筑”成为我国这两年最为炙手可热的概念之一。而零碳建筑、负碳建筑是低碳建筑的发展目标。


意大利 Tecla粘土住宅

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该房屋使用多级模块化 3D 打印机构建,该打印机使用两个同步臂,每个臂都有 50 平方米的打印区域,可以同时打印模块。施工团队表示,通过使用这项技术,可以在 200 小时内建造房屋模块,同时平均消耗 6 千瓦的能源,并且几乎完全减少了典型的建筑垃圾。

粘土提供天然隔热效果,可以一次又一次地回收利用,旨在为气候难民提供低成本的紧急住房,而不会导致全球变暖。

瑞典Sara Kulturhus 中心

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该项目位于谢莱夫特奥(Skellefteå),采用了交叉层压木材(CLT)和木料胶合板(glulam),是集剧院、美术馆、画廊、图书馆、博物馆和酒店为一体的文化中心。建筑团队宣称,相比于在建造过程中所排放的碳,建筑内部的木材能捕获两倍量的碳。

该工作室进行了一项以50年为限的生命周期分析,将建造和运营期间的潜在碳排放量、木材中的碳含量及建筑生命周期内的碳排放量都纳入了计量范畴。

他们还把在此期间将长成的新木材考虑在内,并最终得出结论:总体来说,这座建筑所吸收的碳要比排放的碳更多。

White Arkitekter建筑事务所在设计建筑结构时选择了工程木材,用到的当地木材全都是在约30英里外的锯木厂加工过的。

虽然大楼是纯交叉层压木材结构,但该工作室配以木料胶合板立柱和横梁,创造出了建筑底层各文化区域所需的宽阔开放空间。为了保证剧院和开放式门厅所需的跨度,他们还融入了钢结构元素。

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地热热泵和面积达1200平方米的太阳能电池板将提供整座建筑所需的大部分电力,其余部分则将由可再生能源提供。

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印度尼西亚 The Arc
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由IBUKU建筑事务所设计的“弧(The Arc)”位于印度尼西亚巴厘岛的世界知名绿色学校(Green School),是院内的最新建筑。这一学校有着12年的历史,并以其敢于打破界限、拓展视野的勇气而闻名。

该项目作为同类型建筑中的先驱,其整体跨度为19米,并由一系列交织的14米高竹拱构成。而拱形结构之间,则由马鞍面网格结构互相连接。形成自支撑双曲面屋顶,该屋顶的设计旨在使用最少的材料,同时提供最大的占地面积。

顶篷顶部的通风口可以让暖空气逸出,而底部周围的开口则提供自然通风,无需在岛上的热带气候中使用空调。

美国 Kendeda大厦

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使用回收的砖石和废弃电影布景中的木材等回收材料制成的大型木材 Kendeda 大楼被视为学习中心和教学工具,用于对亚特兰大佐治亚理工学院的学生进行可持续设计教育。

项目是美国东南部第一个获得完整的Living Building Certification的项目,并为可持续性设定了新标准。它证明了在最极端气候条件中也能达到Living Building的要求。建筑面积4367㎡。

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设计灵感来自美国南部当地的门廊。更新的门廊实现了传统的功能,即在建筑物周围营造凉爽的微气候,并模糊室内和室外的界限。光伏顶棚创造了该建筑超出100%的能源需求,并能积累足够的雨水来满足建筑中100%的用水需求。

从这所大学1880年代最早的承重砖石和木结构建筑以来,Kendeda大楼是第一座木结构建筑。与混凝土和钢系统相比,选择大块木材是因为其隐含碳足迹要小得多。但如果在这样的空间中仅靠木材支撑,是具有挑战性的,所以项目中使用了带有钢构的胶合叠层支撑柱,来实现较大空间的跨度。

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2.5万英尺长的2×4材料是从亚特兰大的生命周期建筑中心(Lifecycle Building Center)回收的,该中心从废弃的电影布景中获取板材。除了结构木材外,从校园和乔治亚州南部被风暴砍伐的树木中回收的木材还用于制作台面和家具。

经过处理的雨水用于饮水机、水槽和淋浴,这些装置产生的灰水被送到建筑物主入口的人工湿地。然后,这些水通过重力下渗到雨水花园和外部梯田的滞留结构。
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2021英国蛇形艺廊
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南非的工作室Counterspace将今年的蛇形艺廊设计为伦敦周围不同移民社区空间的混搭,用胶合板呈现,包裹在钢框架上,并饰以黑色软木板。

Counterspace的展馆是在蛇形艺廊附近的肯辛顿花园建造的第 20 个临时结构,作为年度计划的一部分。

Vally 和组织者旨在创建一个对碳影响最小的展馆。与之前的所有展馆一样,它将在夏季结束时完全拆除,届时将由新业主重新安置和重新安装。

AECOM顾问制作了一份碳报告,其中考虑到了夏季结束时建筑物的建造以及结构的拆除和运输,得出的结论是该展馆是一个碳负结构。临时建筑主要通过使用承包商第一阶段已经使用过多次的钢材来实现这一目标。

然而,临时展馆坐落在一块 85 平方米的混凝土基础板上, 在今年早些时候浇筑时引起了批评。但按照技术顾问的说法,这块平均深度为 250 毫米、由低冲击混凝土建造的平板,由于展馆的高度是必要的。展馆拆除后,板坯将被打碎、压碎并在当地重新使用——碳报告中已经考虑到了这一点。

碳报告显示,即使考虑到建筑物的建造以及整体结构的拆除和运输过程中所产生的碳污染,该建筑仍通过其生物材料从大气中去除了31吨碳。

英国 Glyndebourne槌球馆

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这一槌球馆位于英国格林德伯恩歌剧院,它利用循环经济原则,以最大限度地减少碳足迹,结合当地废物材料和可逆设计,允许建筑物拆卸并重复使用其组件。

除了使用废弃的香槟瓶塞、酒塞、牡蛎和龙虾壳外,工作室还使用因灰烬枯萎病而被砍伐的白蜡树以及附近挖掘的白垩来建造展馆。

每种材料都将以一种允许解构的方式结合在一起——用螺栓固定而不是粘合--以确保它们的可回收性和再利用性。

英国剑桥中央清真寺

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这座位于剑桥的清真寺入围 2021 年斯特林奖,利用木材作为碳储存材料来形成其结构墙和树状柱子,这些柱子连接在一起形成了支撑屋顶的八角形天篷。
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围绕着树状柱子的是由交叉层压木材(CLT)制成的结构木墙,上面覆盖着砖石瓷砖。圆顶屋顶周围环绕着城堡式护墙。

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礼拜场所全年自然采光和通风,太阳能电池板可满足建筑物的所有冷却和热水需求以及 13% 的供暖需求,而收集的雨水则用于冲洗厕所。

冰岛 Living Landscapes

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这座混合用途建筑位于雷克雅未克的一个前垃圾填埋场,于 2021 年开始建设,计划于2026年竣工,作为 49 个不同的净零城市开发项目之一,建成后将成为“冰岛最大的木结构建筑”。完成后,该项目内有为学生、老年人和家庭提供的混合住房,以及工作空间、日托设施和当地商店。
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根据设计工作室 Jakob+MacFarlane的说法,为了实现净零排放目标,采用了预制交叉层压木材 (CLT) 结构。与冰岛使用的典型混凝土结构相比,CLT 结构将外墙的隐含碳减少了近 80%。剩余的隐含排放量将通过湿地恢复或林业进行抵消,从而使建筑物有效地实现碳中和。

建筑中使用的其他材料包括 Panoblocs,这是一种带有木质外墙的预制绝缘墙板,可以轻松拆卸和改装。

Living Landscapes 的运营碳排放量预计将降至最低,这是由于高水平的围护结构以及使用废热回收系统和恒温器控制的地板采暖。

它所需的能源将来自由可再生水电和地热能源驱动的现有区域电力和热力网络。

荷兰 生物材料展示厅
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这个由 Biobased Creations 使用 100 种不同生物材料建造的展示厅展示了藻类纺织品、3D 打印的污水瓷砖和由芦苇制成的绝缘材料,并作为荷兰设计周的一部分进行了展示。

它的所有组件,包括木框架,都是可拆卸的,要么已经上市,要么即将上市,以表明植物基材料是新住房开发的可行选择。

生态设计工作室Biobased Creations几乎完全用生物材料建造了这个展示厅,包括木材、菌丝体、海藻、稻草和植物纤维以及泥土和污水。木结构房屋中唯一的非生物材料是金属螺丝固定件和玻璃窗。

这座房子采用模块化设计,大部分是在工厂里建造的。它具有基于标准网格的布局,因此可以成为各种不同房屋设计的模板。

生物材料提供房屋内外的表面。它们覆盖墙壁、地板和天花板,也用于家具,包括餐具和床上用品。

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这些材料根据其材料特性分为不同的类别。

浴室采用废物制成的材料,例如由污水和藻类制成的蓝色墙砖,以及由 3D 打印污水污泥墙构成的堆肥厕所。

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厨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,包括由蛋壳制成的盘子和由 3D 打印海藻制成的烧杯。

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天花板是用鲜花制成的材料,墙壁上铺着草,门上覆盖着 Totomoxtle,这是一种促进生物多样性的木饰面,由玉米品种制成。

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在楼上,展出的元素包括由芦苇制成的绝缘材料、海藻墙砖、由生物塑料制成的隔音墙板以及由天然橡胶和亚麻制成的床。
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还有一个专门用于从细菌和真菌中提取的产品的房间。菌丝体用于制造墙砖、绝缘材料和复合地板。

意大利 Campo Urbano


作为Arney Fender Katsalidis重建项目的一部分,罗马的Tuscolana废弃铁路站点将变成低碳社区,该项目的核心目标是在整个生命周期中尽可能减少碳排放,项目设计师认为,Campo Urbano项目将在60年之中实现碳的负排放,促进了净零碳城市的发展。

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社区被设计为一个无车、15分钟生活圈,当地人可以在短距离步行或骑自行车的情况下找到日常生活的所有必需品,该计划不仅考虑了具体和运营的碳,还考虑了基于消费的碳:由建筑用户的生活方式产生的碳排放。

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项目设计师认为依据LEED零排放标准,考虑到60年来整个项目的开发与建设管理过程,Campo Urbano项目已经能够达到零碳水准。为了满足LEED零能源等级标准,Campo Urbano项目将结合屋面光伏与生物发电策略,从而满足自身所需的能源需求,对于后者而言,来自家庭的废料、能源公园的植物,以及可持续获取的木材将通过热解气化用于供热、冷却,以及供电。该技术让废弃物品在低氧环境中加热到高温,从而产生合成气体。

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Campo Urbano还应用绿色施工原则来减少碳排放,其中应用了诸如木材等低碳材料,比如8000平方米的胶合层积材建筑,同时采用“优先改造”策略。

新建筑设计为易于分解,应用了可拆卸的机械连接策略,而不是化学连接方式,并且使用可回收材料。

除此之外还有可再生电能的购电协议,从而满足充电桩车位的能源需求,这能够创造一定数量的就业机会,从而促进地区的经济复苏,这也是整个项目的重要组成部分。


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项目包含有提供绿色空间和生物资源的“能源公园”。

Campo Urbano还通过碳封存项目从而抵消碳排放,使其真正接近净零排放。

小 结

2021年10月13日,住建部正式发布了国家强制性规范《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021,自2022年4月1日起实施。碳排放强度有了明确强制标准,平均降低7kgCO2/(m2·a)以上。

在10月24日发布的《中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中,要求“(十八)大力发展节能低碳建筑。持续提高新建建筑节能标准,加快推进超低能耗、近零能耗、低碳建筑规模化发展。

可以看到,低碳建筑已成为未来发展必然趋势,但目前低碳建筑和零碳建筑还没有国家级标准。不过房地产企业依然需要尽快行动起来,做好技术储备、打造示范项目,为不久的将来低碳建筑、零碳建筑的全面推行做好准备。

□来源 | 中规建业、新微设计、工程建设与可持续发展



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