AG体育我是点了张小二的赞以后才来写自己这篇的。这是因为他的东西已经足够明晰的说明清楚了围绕绿色建筑的知识点。但是,当我看了看其他的答案和明显感到这个讨论目前并没有太大吸引力又充斥着理论与现实(状)的争执时,我愿意提供自己的一个说法,这首先从建筑为什么应该是绿色的开始。
‘每一代人中,只有少数人能够完全理解和完全实现人类的固有才能,而其余的人都背叛了它。这不重要……他们要背叛的是自己的灵魂。’(源泉。安-兰德自序)
这里有一张上世纪50年代的空调广告图,可以这么说,如果人类没有能源的压力,这样的生活方式完全没有去否定的意思。而我们当代的建筑行业大抵也是或多或少的在这种思想的撑腰下狂欢到现在的。所以才会有轻薄的结构,大面积的开窗和简洁的墙面这样的美学出现。当化石燃料不再如上世纪伊始时那么便宜时,这种宠坏了的生活方式和美学背后就应该是从业者的不负责;正因为如此的设计方法被证明在长时间内会伤害到环境,资源等等,才会有鼓吹社会责任感和可持续发展的声音在这个行业出现。有兴趣可以看这个,
还记得《007:大破量子危机》里那个满嘴任意怜悯最后一肚子原油的环保主义者吗?不幸的是,这就是一部分人在做的事情,也是一部分人用来攻击环保主义的说辞(就好像当年布什和戈尔的总统竞选辩论一样)。另一方面,规范市场所必需的评判标准在很大程度上却也急于求成的误导了市场。我国现有建筑也正在和国外建筑市场一样将生态定为硬性指标,正如张小二以及后面一个佚名用户的回答里罗列出来的清单一样,这种指标化和量化在便于行业控管的同时却也包藏着执行力的问题。以美国的LEED为例,它背后的支撑是ASHARE(美国采暖、制冷与空调工程师学会),这便暗示了这套评价标准有被暖通设备贸易绑架的可能。记得在2010年的一个会议上,一个南美的教授吐槽说他参与的一栋自然通风采光(也就是说在照明和制冷上的能耗很低)的建筑以LEED标准得分并不乐观,原因是这个房子理所当然的失去了所有‘选择某级别以上暖通设备’的奖励分数。进而的,也会有下面这样的例子,菲律宾的某个号称得到国际认证的绿色大楼设计,抛开效果图上来自大面积玻璃幕的愚蠢的反光不说,无法直视的还有设计师引以为傲的‘收集空调外机冷凝水回收利用是该项目中最特殊的生态设计’这种论调,对于这样号称自己是绿色建筑的东东有个专有术语:泛绿建筑(green washing)。
于是乎,那个真正绿色的建筑没得到好的评定,得到好的评定却是刷着绿漆的西贝货,那么怎样才能做出真正的是绿色建筑呢?
我的一个学姐在她的博士论文里研究多个以生态设计为卖点的建筑事务所(包括:Feilden Clegg Bradley Architect,Hopkins Architects,Edward Cullinan Architects,Mario Cucinella Architects和 Behnisch Architekten)时发现其实引导他们成功,表现出优于同行的‘绿色’设计能力的的恰恰是对于那种‘查检清单’的‘忽视’:不圈囿于设计准则与此同时提高生态意识从设计初期就拥有的参与度是保证实现绿色建筑的成功关键。在此,我不愿意用‘做绿色建筑要注意的15件事’一类的伎俩,我想分享一个自己颇喜欢又著名到大家可能看麻木的例子,换一个角度来说明什么样的设计能够带来绿色建筑。
很久很久以前有一位很会研究玻璃的眼镜神父,名字叫做Père Marie-Alain Couturier库第里艾神父(1897-1954),他对教堂玻璃彩窗技术的熟稔让他发展了poetic light在神性艺术(sacred art)中运用。在一个修道院的项目中,就是他极力推荐另外一个四眼田鸡——柯布西耶 (1887-1965)来设计的。而这个四眼田鸡接受邀请,不规则地形的先决条件和库第里艾神父的支持,使得他可以将从勒·托恩奈特修道院中得来的灵感付诸实施。这便有了拉图雷特修道院。
柯布在这个设计里回应着知音的神父,搞了很多拉轰的名词和构造。真没时间多讲,此处就单说说光的加农炮筒(the cannon of light)
如上文提到,在拉图雷特修道院的设计中有很多采光口配合颜色的做法,比如下图显示的主要大厅:
可以见到,柯布很喜欢使用的是红黄蓝三种颜色。那么,若稍微细心点,为什么三个采光炮筒里有红的和蓝的却有一个是留白的,然后染黄的是其下的一堵墙??
其实,此处柯布有个有矫情嫌疑但却很妙的做法。如果熟悉这个设计,就会知道如上图右侧那三个炮筒下黄色矮墙另一边是一个秘密小礼拜室AG体育,它的到达流线是需从左侧红色门进入,接受光之机枪的扫射(光之恶趣味……)后穿过主礼拜堂的地下达到右侧的小礼拜堂,小礼拜堂半下沉,分为七阶供一个星期七天移转祷告。图如下:
这样的设计保证了这个小礼拜堂的私密性又不至于完全与主堂毫无关系,但有一个问题:穿过主堂地下的那条通道是一条黑过道,黑暗和光明的反差是能激发信徒的共鸣但是从昏暗通道甫一进入小礼拜堂时,有极大的可能造成眼睛的不适应。
在入口这头只是用光的机关枪打散和弱化了光源,因为此处只是交通空间。而在礼拜堂那头柯布的手段正是出现在各处好像只是装饰涂料的——颜色。
由图可见,大炮筒接受北向相对匀质的漫反射日光进入室内,炮筒内壁的颜色恰恰调节了照度。而因为蓝色到红色再到混凝土的原色,其实完成了一个照度由低到高的变化(从照度等高图就可以看到上述情况),祈祷的七阶一侧的墙壁保证此处光线静谧的基调唯独入口黄色的墙面为的是让完成礼拜的信徒极易辨别光线较暗处出口的情况。
是不是觉得直到今天我们还在讨论这家伙一点都不为过?看看他,纵然有他耍小花招的本性在,但是却以简单直接的方式将之实现。设计在这里没有贬值,而是被发现了紧密地合作。
为什么说这个例子呼应绿色建筑呢?我的意图是突破一种迷思:绿色建筑意味着空中花园,风车,太阳能板。这些不是不能有,而比这些更重要更本质的特征是,相较依靠外来能源(电网AG体育,水管,煤气等等)来人工控制的现代的‘一般建筑’,绿色建筑强调的是一种运用ambient energy(周边能源)的能力:通过设计使用场地里的自然资源让使用者在建筑里得以生存。由柯布的例子可以看出,只要有这个意识,一些看似需要借助人工手段的难题是可以通过自然生态的办法来完成的。(这里在强调下利用ambient energy的确是个理想情况,但同时这样的‘周边’可以针对一个房子,一个社区,或一个城市,等等)。所以我的观点是,支持绿色建筑的从业者大可不必卧薪尝胆的提醒自己要铭记多少条条框框,相反,寻找一种诚实,自然的方式解决设计上的问题,也许就是在自己对自己说:好吧,这里就用空调or加盏灯时,再问自己一句我是不是可以用快更聪明的方法解决这个问题同时保有我原本的想法?在这个由开空调后应不应该在开窗户的有趣话题中,我扩充了绿色建筑有别于机械电力支持建筑的阐述
在楼上种树,做草坪,都需要在屋顶上布置很多层,从上到下是土壤,过滤层,灌溉层,防水/隔离根系层,支撑层,隔热层,蒸汽控制层。可以多不能少。完了植物还有被晒死的风险,需要更换。
为什么贵也要做,为了一种新理念,为了美观,为了得分,对客户的广告效应:我是绿色建筑。
舍得做这一步的建筑多半内部耗能也是比较高效的,而且它提倡建筑融入周围环境。所以它是绿色建筑。
位于新加坡建筑局的Zero Energy Building(ZEB),世界上几个零耗能建筑之一,为实验楼,教学用。
使用太阳能板比种树更贵,更费力。而且已经有些牺牲建筑的美观性了。都已经拼到这种程度了,内部就基本上已经尽力的高效了。
ZEB宣称平时产电多的时候,把多余的电运回供电处,需要的时候还是会用电网。所谓零耗能,是全年的总耗能正负相抵为0。
(ZEB能达到零耗能,也跟它只有三层楼有关。新能源暂时只能做替代能源。)
这栋楼是旧楼改造的,西向,为了成为零耗能建筑。除了窗户和绿毛墙的其他外墙,屋顶AG体育,楼顶遮阳架,甚至自行车遮阳顶棚都铺满了一(Silicon Wafer)二(Thin Film)三(Non Silicon)代太阳能板。
太阳能板也很贵啊。虽然整个建筑号称零耗能,但是先期投入,都不知道什么时候能收回来。
因为这栋楼也很丧心病狂地“领养了”旁边的一个公园,所以也绿了。 = v =
新加坡采用的标准是Green Mark Scheme, 由于是小国,所以对资源格外看重。自2005年发布,绿色标准已是新建筑动工必须经过的认证,也是老建筑需要通过的标准。政府目标是在2030年达到全岛80%均为绿色建筑的目标。
绿色建筑(或可持续性建筑)是指一种结构,以及它在建筑的生命周期——从选址,到设计,到日常使用,到维护,到翻新,直至拆除——通过环境保护,有效使用资源的过程。
Green Mark 对不同用途的建筑有不同的评分系统。新旧建筑使用不同的标准。隔约两年会更新新的版本。
建筑类型有:非住宅楼(商用),住宅楼,别墅AG体育,学校,保健设施(医院,疗养院等),公园,基础建设(公路,港口等)等。
1-2 空调系统 30(制定时间表,换个高效的chiller能省的钱酸爽得让人不敢相信)
我认为,考虑到上述评分标准的,能有效使用能源,对周围环境影响低,能确保使用者舒适的建筑,就可以称作绿色建筑。
再高一点的境界就是,建筑可以探测到环境的变化,来调节自身遮光板的角度或者空调冷气流速什么的。这栋楼就成精了。
打了三个多小时,写report都没这么带劲儿的。终于有点可以给知乎的东西了。
按理说,这么大势所趋的事儿,有国家政策罩着,还自带技术光环,怎么着也得让建筑师们的腰杆赢三分吧?但奇怪的是,普通建筑师的日常几乎没什么改变——方案该怎么做还是怎么做,甲方该怎么抠还是怎么抠。
港真,在南半球圣地亚哥这个最高气温35度,最低气温7度的地区,建筑本身是没有什么特别强烈的节能需求的;而且,这个如同向天空张开的枝桠形象+全玻璃幕表皮,也实在是比较时髦了,完全不像一般绿色建筑那么“绿油油“的。
空气在夹层中被加热,因此热气流上升,并造成上部热空气多,气压低,下部气压高——形成下部进风,上部出风的通风环境。
就是有一个空气忽然火了(受热),然后就膨胀了,地位蹭蹭上升(热空气比冷空气密度小,上升逃离),剩下的空气立马变身粉丝开始追星(形成低压区,促进气流自下而上的流动)这就是烟囱效应。
热空气和冷空气间的气压差,会产生很大的升力。升力有多大,看看热气球就知道了,反正带你飞上天与太阳肩并肩是没问题的。
单独的玻璃幕墙体系无法蓄热,只会把建筑搞成温室,增加能耗。所以亚工设计了双层表皮,在幕墙内部形成稳定的受热区。再加上屋顶的玻璃体可长时间接受日照,形成稳定的高温区域,加大整个幕墙间隙上下的气压差,形成稳定的气流,源源不断地带走幕墙间隙内的热量。
幕墙内间隙变狭窄,上升气流速度变快,并形成一定的负压,促进下部气压高的气体上升。
就是气流在通过缩小的断面时,流速会变大,而流速的增大会产生低压。低压产生吸附作用,进而促进空气的流动。
因为幕墙间隙内的气流完全是依靠气压差来提供动力的,但建筑体量太高大,气压差有限,所以要在中间加个餐,相当于马拉松的补给站。
气压差是空气运动的力量源泉。虽然上部屋顶设置了蓄热区,给空气升温,但碰上闷热的桑拿天也是有点心累。所以亚工又将建筑底部下沉,把进风口设在负一层——空气先在地下冷却,温度降低后,再进入幕墙间隙。
扩大进风口的面积,同时扩大视域,改变出风口的形状,利用风道截面变小,导致空气流速加大产生负压,提升出风的效率(文丘里效应)。
把公共空间布置在景观视角良好的区域,用同样的体积削减法设计建筑的入口和屋顶活动空间,同时布置建筑的交通和内部空间,最后添加布满圆形孔洞的立面穿孔板。
今天这两个建筑都是运用中学物理知识成功改掉“买买买“土豪习惯自力更生实现生态节能的好同学,非常值得我们学习。
但我想说的是,由于绿色建筑自带技术光环,使得技术要素在方案中被过度强化,可是我们看到的、用到的、体验到的都依然是建筑空间,而非节能构造或设备本身。
如何将技术的切入反应到空间和建筑自身的设计上将是建筑师为自己正名的机会。
抛开地产开发商为提高房价包装的欺骗性概念不说,谈「绿色建筑」首先要明确一个名词概念:四节一环保——即“节能、节地、节水、节材和环境保护”。
节能:积极推广应用新型和可再生能源。合理安排城市各项功能,促进城市居住、就业等合理布局,减少交通负荷,降低城市交通的能源消耗。
节地:合理布局,科学规划,提高土地利用的集约和节约程度。工业建筑要适当提高容积率,公共建筑要适当提高建筑密度,居住建筑要在符合健康卫生和节能及采光标准的前提下合理确定建筑密度和容积率;深入开发利用城市地下空间,进一步减少粘土砖生产对耕地的占用和破坏。
节水:降低供水管网漏损率。重点强化节水器具的推广应用,提高污水再生利用率,积极推进污水再生利用、雨水利用。着重抓好设计环节执行节水标准和节水措施。合理布局污水处理设施,为尽可能利用再生水创造条件,绿化用水推广利用再生水。
节材:积极采用新型建筑体系AG体育,推广应用高性能、低能耗、可再生循环利用的建筑材料,因地制宜,就地取材。要提高建筑品质,延长建筑物使用寿命,努力降低对建筑材料的消耗。大力推广应用高强钢和高性能混凝土。积极研究和开展建筑垃圾与部品的回收和利用。
环境保护:实现居住区生活垃圾按照“分类分拣”袋装化进行归集处理,采用垃圾生化处理技术。积极推广绿色建筑、生态建筑等新理念,积极开展绿色居住小区试点和推广工作,结合实际制定可操作性的绿色居住小区标准。
在这个概念的基础之上再来聊「绿色建筑」相信列位应该会有个更为清晰的轮廓。
「绿色建筑」关键词:低碳、节能、减排、节约资源、保护环境、可持续发展、减少环境破坏、保持生态平衡、减少温室气体排放。
可再生能源指从自然界获取的、可以再生的非化石能源,包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。
非传统水源指不同于传统市政供水的水源,包括中水、再生水、雨水和海水。补充:「中水」一词是相对于上水〔给水〕、下水〔排水〕而言的。
中水回用技术系指将小区居民生活废〔污〕水(沐浴、盥洗、洗衣、厨房、厕所)集中处理后,达到一定的标准回用于小区的绿化浇灌、车辆冲洗、道路冲洗、家庭坐便器冲洗等,从而达到节约用水的目的。
可再利用材料指在不改变所回收物质形态的前提下进行材料的直接再利用,或经过再组合、再修复后再利用的材料。
可再循环材料指已经无法进行再利用的产品通过改变其物质形态,生产成为另一种材料,使其加入物质的多次循环利用过程中的材料。
建筑场地选址无洪灾、泥石流及含氡土壤的威胁,建筑场地安全范围内无电磁辐射危害和火、爆、有毒物质等危险源。
住区建筑布局保证室内外的日照环境、采光和通风(优先考虑自然通风)的要求,满足《城市居住区规划设计规范》 中有关住宅建筑日照标准的要求。
绿色建筑的建造特点包括:对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在 有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。绿化种植适应当地气候和土壤条件的乡土植物,选用少维护、耐候性强、病虫害少,对人体无害的植物。
建筑中应尽量采用天然材料。木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。
建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。
在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的节约用水。绿色建筑外部要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。
所以,「绿色建筑」的基本可归纳为:减轻建筑对环境(整体环境、周边环境)的负荷,最大限度的从技术上节约能源和资源的损耗;提供安全、健康、高效、舒适性良好的生活空间;
在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源和能源、保护环境、减少污染,达到与自然环境亲和,做到人、建筑与环境的和谐共处、永续发展,为夺取全面建设小康社会新胜利作出贡献,谱写人类美好生活新篇章。
1992年 “联合国环境与发展大会” 使可持续发展思想得到推广,绿色建筑逐渐成为发展方向;
2004年, “全国绿色建筑创新奖”的启动标志着我国的绿色建筑发展进入了全面发展阶段。
当然,从因地制宜的角度出发,考虑到气候条件、生态环境和经济发展水平的差异化,不同国家和不同地区有不同的绿色建筑评定及执行标准:
绿色建筑是一个广泛的概念,绿色并不意味着高价和高成本。比如延安窑洞冬暖夏凉,把它改造成中国式的绿色建筑,造价并不高;新疆有一种具有当地特色的建筑,它的墙壁由当地的石膏和透气性好的秸秆组合而成,保温性很高,再加上非常当地化的屋顶,就是一种典型的乡村绿色建筑,其造价只有800元/平方米,可谓价廉物美。
再如,许多南方地区,房子里的空调40%是为了应对室外的阳光,安装一个很小的智能测温装置,当太阳光正热时,遮阳帘自动升起来,减少射入室内的阳光,减少空调的能耗。这样的智能建筑才是绿色的,才是符合我们时代要求的建筑。
当然,个人认为一切「绿色建筑」「绿色交通」「绿色城市」的基础都是建立在全民道德节能和行为意识节能之上的,这是灵魂。没有这两点,一切绿色建筑都无从谈起。
2019年1月建成的新加坡国立大学设计与环境学院第四教学楼(SDE4)就是典型的“绿色建筑”。
设计采取自然通风的面积达52%,大部分房间都可以迎着微风开放。只有在需要时才使用空调,占比10%,而穿插在冷却体块之间的空间得益于交叉通风,充当热缓冲/社交空间,模仿标志性的“热带阳台”。
屋顶上可再生能源生产面积2000余平方米,有1225块太阳能光伏板,所选的光伏板模块效率约为21%,每年能够生产超过500MWh的能量。
能源消耗与生产的总体平衡由一个自动监测和报告系统持续监测,该系统就像是SDE4的人工智能,通过传感器和仪表收集的数据控制和管理建筑物的性能。
由Transsolar Klima Engineering设计,该混合冷却系统提供由吊扇补充的热空气(34%),为房间提供了100%新鲜的预冷空气。空气温度和湿度水平设置高于标准空调系统,并结合吊扇提高空气速度,以提供最佳的热舒适。由于减少了冷却负荷,建筑物消耗的能源更少。与传统空调相比,混合冷却系统对降低EUI(单位建筑面积能耗)有显著影响。
由于东西立面内外表皮之间有间隙空间,在这些区域,立面的单元可根据研究需要被拆除并替换为新的系统。因此,SDE4是一座实体的绿色建筑实验室。
根据学院项目的高级经理乔瓦尼·科苏(Giovanni Cossu)的解释,在设计建造SDE4的过程中,与类似的行业标准模型相比,SDE4没有额外的成本。
据设计与环境学院副院长埃里克·茹克思(Erik LHeureux)称:“SDE4代表了为21世纪大学设计的学习、教学和研究的一个框架。”
WA 克里斯托弗·李/系列建筑事务所 新设计与环境学院四教 “热”亚洲:新/马/泰/越/印尼