1、環(huán)保建筑|細點全球六大零碳建筑零碳建筑是在不消耗煤炭、石油、電力等能源的情況下，全年能耗由場地產(chǎn)生的可再生能源提供的節(jié)能建筑。零碳建筑的節(jié)能效果顯著，而且是節(jié)能理念的最佳體現(xiàn)。今天，小工就來為大家介紹六大零碳節(jié)能環(huán)保的建筑設(shè)計。美國加州零碳建筑陰陽住宅這是由Brooks+ScarpaArchitects建筑事務(wù)所設(shè)計的陰陽住宅，它是一個位于美國加州社區(qū)的零碳建筑，設(shè)計的目的是為一個大家庭創(chuàng)造居住空間。住宅圍繞一系列的院落和室外的空間展開，從而形成室內(nèi)與室外空間的相互交流。朝著街道一側(cè)的空間很是堅固，但是在鋼鐵入口后面則是室內(nèi)室外的過渡空間，即院落空間。這種堅固的感覺還被一個鋼鐵線條柔化，這個線

2、條此起彼伏，拉近了建筑與室外的互動。天津零碳建筑中新天津生態(tài)城公屋展示中心中新天津生態(tài)城公屋展示中心集眾多先進環(huán)保技術(shù)于一身，如屋頂太陽能光伏板提供足夠使用的電能、基于煙囪效應(yīng)的通風系統(tǒng)實現(xiàn)室內(nèi)外空氣循環(huán)、利用導光筒折射和反射太陽光為室內(nèi)照明、地源熱泵為建筑內(nèi)供熱制冷等等。整棟建筑的面積為3467平方米，通過應(yīng)用先進建筑技術(shù)、多種可再生能源實現(xiàn)零碳排放，成為天津首座零碳建筑。菱形建筑結(jié)構(gòu)充分吸收太陽光整個公屋展示中心是個超大菱形結(jié)構(gòu)的二層建筑，不是傳統(tǒng)的坐北朝南，而是南偏東15的方向。“角度的選擇根據(jù)天津本地日照時間和強度，更加充分地考慮了光伏板吸收太陽光照的時間問題。”公屋署署長胡宇丹介紹。

3、原來，公屋展示中心的屋頂大面積鋪設(shè)了太陽能光伏板，即便是建筑正中向前突出的外檐建筑都成為光伏板的“基座”。據(jù)了解，整棟建筑太陽能光伏板面積達2600平方米，每年可發(fā)電240000kWh，而公屋展示中心一年用電量約210000kWh。一天里太陽光照強度不同，為此地下還有大量電池，光伏板產(chǎn)生的電能有余量時儲備電能，電能不足時發(fā)電。地熱能與通風保證體感舒適公屋展示中心的中央大廳直通建筑頂板，在高出兩側(cè)二層建筑的立面上不是鋼筋、混凝土墻面，而是玻璃窗。“這個是高側(cè)窗，一方面保證大廳的自然采光，另一方面也是建筑通風系統(tǒng)的一部分。”胡宇丹介紹。在公屋展示中心內(nèi)，有一套基于煙囪效應(yīng)的通風系統(tǒng)。通過地下管網(wǎng)，

4、展示中心與室外的一個采風井連通。新鮮空氣由室外采風井、管網(wǎng)進入展示中心內(nèi)，然后再通過側(cè)高窗、辦公室的室內(nèi)窗戶，實現(xiàn)建筑內(nèi)空氣流動。在室外溫度適宜的情況下可以減少空調(diào)開啟，節(jié)約電能。窗戶本身是Low-E（低輻射）玻璃，在玻璃的基礎(chǔ)上又增加一層膜，保證透光性的同時，可更好地隔熱。傾斜的設(shè)計使得太陽光直接照射在窗臺上，而上面一層的窗臺采用光面材質(zhì)，將太陽光折射，但是僅反光卻不反熱，最大限度控制室內(nèi)溫度散失。這樣，夏天開空調(diào)時，不吸入更多的熱量，冬季供暖時，不散發(fā)熱量，從而節(jié)約能源消耗。進入冬季，為保證室內(nèi)溫度需要大量能源消耗，但在公屋展示中心內(nèi)，設(shè)計了地源熱泵采暖與制冷系統(tǒng)，利用地熱能為建筑供暖。同

5、時，在公屋樣板間展廳內(nèi)，還設(shè)計加入了毛細管網(wǎng)采暖，在屋頂裝入超薄、荷載小的毛細管網(wǎng)，有效提高熱傳遞，同時減少空間改造對建筑的影響。燈具亮度靠室內(nèi)光亮度自動調(diào)節(jié)展示中心內(nèi)設(shè)計的是智能照明系統(tǒng)，整個系統(tǒng)通過室內(nèi)光亮度調(diào)節(jié)燈具亮度，辦公室內(nèi)是否開燈完全由自然光亮度和系統(tǒng)已設(shè)定室內(nèi)亮度決定。此外，照明系統(tǒng)中的導光筒直接利用了自然光。屋頂散發(fā)強光的大燈不是由電發(fā)光，而是折射、反射太陽光形成。這樣，即便在空間大、采光較差的大廳，也可以保證光亮度。最終，還有一套控制系統(tǒng)對整棟建筑進行集中管理。這套系統(tǒng)對建筑內(nèi)部所有設(shè)備能耗進行集中監(jiān)控與管理，從而進一步降低能耗、節(jié)約資源。英國零碳建筑貝丁頓“零碳社區(qū)”1!.

6、r在英國倫敦南郊的貝丁頓小鎮(zhèn)，有一個外觀獨特的社區(qū)格外引人注目，這里的建筑物上豎立著一排排五顏六色的煙囪狀裝置，屋頂南側(cè)鋪設(shè)了大片太陽能光伏板，北側(cè)則種植著各色植物。這個社區(qū)全稱為貝丁頓零化石能源發(fā)展社區(qū)，由世界著名低碳建筑設(shè)計師BillDunster設(shè)計，2002年完工并吸引了約百戶居民入住，是英國最大的低碳可持續(xù)發(fā)展社區(qū)，如今已成為世界低碳建筑領(lǐng)域的標桿式先驅(qū)。“零碳社區(qū)”并不是完全沒有碳排放，而是通過利用太陽能、節(jié)能建筑等手段來實現(xiàn)不使用煤和石油等傳統(tǒng)化石能源。社區(qū)所使用的能源主要來自兩個方面：一是在建筑的樓頂和南面大面積安裝的太陽能光伏板，二是社區(qū)里建有一個利用廢木頭等物質(zhì)發(fā)電并提供熱

7、水的小型熱電廠。Dunster介紹說，社區(qū)樓頂五顏六色的煙囪狀裝置稱作“風帽”。它是一種自然通風裝置，具有特殊的開口設(shè)計，能隨風旋轉(zhuǎn)，從而將室外的新鮮空氣通過管道引入室內(nèi)。通常室內(nèi)溫度較高，為了減少換氣過程中的熱量流失，設(shè)計者對進氣和出氣管道做了特殊處理，使室外冷空氣進入和室內(nèi)熱空氣排出時在管道中發(fā)生熱交換，從而節(jié)省保暖所需的能源。社區(qū)內(nèi)的小型熱電廠使用的燃料是廢舊木頭等物質(zhì)，不會造成額外的環(huán)境負擔。它在發(fā)電過程中散發(fā)出的熱能也被用來制造熱水，熱水通過管道送入社區(qū)內(nèi)的每家每戶。每戶家中都裝有一個1m左右高的熱水筒，除了因生活需要取用熱水外，熱水筒還可以在室溫較低時自動釋放熱量，輔助取暖。采取這

8、些措施后，只要沒有特殊需求，居民家中就不必再安裝暖氣，整個社區(qū)也沒有安裝中央供暖系統(tǒng)，這就減少了一大塊能源消耗。香港零碳建筑零碳天地這片耗資2.4億港元打造的城市綠洲，包括一棟集綠色科技于一身的兩層高建筑，以及環(huán)繞其四周的全港首座原生林景區(qū)，通過綠色設(shè)計和清潔能源技術(shù)，不僅成功消滅建筑自身的碳足跡，還有多余電力回饋城市電網(wǎng)。因地制宜，減少能源依賴香港建造業(yè)議會“零碳天地”總監(jiān)李貴義博士道出一個秘訣，就是被動式建筑設(shè)計因地制宜，最大限度使用自然資源，力求從源頭降低建筑對能源的依賴。例如，建筑的屋頂北高南低，水平仰角21，讓屋頂?shù)奶柲馨褰邮茏疃喙庹眨瑫r增加室內(nèi)采光。屋檐向低處延伸，形成深邃的遮

9、陽棚，阻擋陽光直射，減少空調(diào)能耗。建筑墻面也都采用大塊的低輻射玻璃窗來獲得自然光，不僅透光性能良好，還能有效減少熱傳遞，比香港有關(guān)條例允許的最大總熱值低80%。整座建筑大致坐北朝南，迎風而立，利用從海面吹來的自然風為室內(nèi)通風。設(shè)在室內(nèi)地板上的送風口，也是整棟建筑的呼吸器官。送風口與室外的捕風口相連。自然風從捕風口進入，經(jīng)過地底后，再進入室內(nèi)時已經(jīng)比原來的溫度降低5弋。主動系統(tǒng)監(jiān)管，提高能源效益“零碳天地”強調(diào)順應(yīng)自然的建筑設(shè)計，而在被動建筑設(shè)計無法滿足日常需求的時候，就需要主動技術(shù)干預輔助、調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。“零碳天地”擁有一套智能建筑管理設(shè)備。這個“管家”依靠分布在主建筑內(nèi)外的2800個探測器，

10、掌握室內(nèi)外的溫度、濕度、光照及二氧化碳情況。當室內(nèi)溫度超過28弋，智能管理系統(tǒng)就會命令地板上的送風口輸出冷氣。李貴義介紹，將送風口安裝在地板上，冷氣可以直接吹向參觀者，而不用將整個空間吹冷，因此制冷溫度不用像一般冷氣的12至14攝氏度那么低，只需達到16-18C就能達到同樣的效果。轉(zhuǎn)廢為用，可持續(xù)建設(shè)回饋城市為了徹底消滅碳足跡，“零碳天地”用太陽能、生物柴油自行發(fā)電。位于主建筑地下一層的生物柴油發(fā)電裝置，容納的全部是提煉自食用廢油的百分百生物柴油。生物柴油通過特制設(shè)備發(fā)電，發(fā)電的余熱被用來制冷，制冷后的余熱再用來除濕，形成發(fā)電、制冷、制熱的三聯(lián)供，從而充分利用能源，能源利用率達70%，而傳統(tǒng)的

11、發(fā)電廠發(fā)電只有約40%的能源利用率。臺灣零碳建筑綠色魔法學校RI2011年1月12日，正式落成于成功大學力行校區(qū)的綠色魔法學校，總樓地板面積4800平方米，是由成功大學林憲德教授領(lǐng)軍打造的一棟充滿夢幻的美麗綠色建筑。根據(jù)成大建筑研究所的精密解析，預估該棟建筑年用電強度EUI為43kWh/(m2.yr)，節(jié)能達65%(與相同規(guī)模辦公建筑用電強度125kWh/(m2.yr)相比)，為世界第一節(jié)能的超級綠色建筑。綠色魔法學校采用了13種綠建筑設(shè)計手法，包括5種建筑本體與自然通風的軟性節(jié)能手法、2種設(shè)備減量的方法，5種設(shè)備節(jié)能技術(shù)以及再生能源技術(shù)。其中最精彩的是采用自然浮力通風的技術(shù)，讓一座300人國

12、際會議廳在冬季四個月可以不開空調(diào)，達到空調(diào)節(jié)能28%；采用空調(diào)與吊扇并用設(shè)計，讓辦公區(qū)空調(diào)節(jié)能76%；采用陶瓷復金屬燈二次反射照明設(shè)計，讓國際會議廳達到節(jié)能四成的水準。為了揭示碳足跡，研究團隊計算綠色魔法學校的二氧化碳排放量，發(fā)現(xiàn)它比一般辦公建筑物減少51.7%的碳排放。它每年的總用電量為113200kWh，相當于每年排放71.3t二氧化碳。成功大學為了進一步把它打造成零碳，特別撥出校區(qū)內(nèi)47000平方米的綠地以創(chuàng)造一大片亞熱帶雨林，藉此可以吸附所有71.3t的二氧化碳排放量，使綠色魔法學校成為名符其實的零碳綠建筑。這不但是臺灣第一座，也是世界第一座以造林的“碳中和措施”達成零碳建筑的先例。新加坡零碳建筑新加坡建設(shè)局辦公大樓新加坡建設(shè)局辦公大樓是新加坡首座零碳建筑，并且是由一棟老房子改造的，目前這座外表嶄新的建筑已成為新加坡樣板建筑，集成了采光、通風、清潔可再生能源、綠植等多項綠色設(shè)計與技術(shù)。為了有效遮擋陽光和利用太陽光，這座零碳大樓外墻按照適當?shù)墓庹战嵌仍O(shè)置了遮陽板和導光板，阻止強烈的陽光透過玻璃直接射入室內(nèi)，起到降溫作用的同時，還可以將自然光線更深地反射到辦公室，增加辦公室的亮度，從而減少電源的使用。大樓擁有幾個天井，通過導光管將太陽光從各管口折射出來，而且這個自然采光燈的亮度是可以人工調(diào)節(jié)的。與電燈不同，自然采光燈的光線柔和。盡管缺少一般辦公室燈