綠色建筑 案例分析

1、綠色建筑案例分析10級(jí)建筑3班 宋然上海世博會(huì)的生態(tài)實(shí)踐2.滬上.生態(tài)家2010年現(xiàn)代設(shè)計(jì)集團(tuán)、聯(lián)手同濟(jì)大學(xué)、上海建科院1.倫敦案例零碳館2010年ZEDfactory 倫敦案例零碳館目錄1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介2.項(xiàng)目理念3.生態(tài)策略4.后世博思考目錄1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介2.生態(tài)策略3.生物氣候?qū)W在建筑中運(yùn)用的啟發(fā) 上海世博會(huì)倫敦零碳館位于上海世博園區(qū)城市最佳實(shí)踐區(qū)，總建筑面積2 675m，由南北兩棟四層建筑組成，中間由一座天橋連接形成一個(gè)整體。1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介位于英國(guó)的原型：貝丁頓住宅 這是一個(gè)零碳輪，展示了碳所涵蓋的領(lǐng)域， 三分之一為建筑的供暖、供電， 三分之一在于從農(nóng)場(chǎng)獲得食物到我們的餐盤， 三分之一為運(yùn)輸和

2、汽車的使用。 這個(gè)圖示啟示我們?yōu)榱司S持生態(tài)平衡，在這三個(gè)領(lǐng)域里必須減少人為因素對(duì)環(huán)境的影響，讓自然和諧共生有序地發(fā)展。2.項(xiàng)目理念 舊：是將電、熱和新鮮的空氣、水輸入，而將廢氣、廢水、廢熱輸出造成浪費(fèi)，污染了環(huán)境。2.項(xiàng)目理念 新：一座被動(dòng)式建筑，充分利用自然界的風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、熱能等為建筑的驅(qū)動(dòng)力，以達(dá)到建筑最低能耗。并對(duì)輸出的熱進(jìn)行回收，將雨水、廢水進(jìn)行回收凈化后循環(huán)利用降低能源與資源輸入，減少?gòu)U物輸出直至零碳。3.生態(tài)策略2.風(fēng)3.光4.綠5.廢6.雨7.熱1.功 設(shè)計(jì)本身是集生活空間與工作空間于一體的建筑，我們生活、工作在這樣的建筑內(nèi)，與傳統(tǒng)的居住與工作分開的生活方式相比，減少上下

3、班交通產(chǎn)生的CO2排放。 我們將建筑的主體功能從南至北進(jìn)行了一個(gè)合理的分布，從南到北依次為：（南側(cè)）陽(yáng)光房住宅交通工作區(qū)（北側(cè)）。 白天人們?cè)诮ㄖ谋眰?cè)工作，而南面的陽(yáng)光房在白天收集陽(yáng)光所帶來(lái)的熱量，讓人們?cè)谝雇須w來(lái)時(shí)不那么明顯地感覺(jué)到寒意。3.1 功 風(fēng)動(dòng)儲(chǔ)能保溫除濕雙向通風(fēng)帽 自然通風(fēng)：通過(guò)外界的自主風(fēng)力尋向裝置確定建筑周邊風(fēng)力的主要方向，并且將室外風(fēng)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為室內(nèi)建筑通風(fēng)的動(dòng)力，從而免去了傳統(tǒng)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的能耗。 機(jī)械通風(fēng)：在外界風(fēng)力不足時(shí)啟動(dòng)，通過(guò)來(lái)自光電板收集的能量進(jìn)行通風(fēng)。 這種通風(fēng)方式使得能耗降低為常規(guī)系統(tǒng)的1/5，大大地減低了通風(fēng)的成本。與此 同時(shí)，靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)帽利用風(fēng)能驅(qū)動(dòng)了

4、室內(nèi)的通風(fēng)和熱回收。由風(fēng)帽和吸收式制冷系統(tǒng)相結(jié)合的體系同時(shí)提供循環(huán)風(fēng)的解決方案，提高室內(nèi)人員的熱舒適度。3.2 風(fēng) 溶液除濕系統(tǒng)溶液除濕是利用空氣和易吸濕的鹽溶液接觸，使空氣中的水蒸氣吸附于鹽溶液中從而實(shí)現(xiàn)空氣的除濕過(guò)程。溶液對(duì)空氣除濕后自身會(huì)變稀，需要再生。零碳館是利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)溶液再生的系統(tǒng)，配合風(fēng)動(dòng)儲(chǔ)能保溫除濕雙向通風(fēng)帽，并結(jié)合上海當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況和氣候條件，在風(fēng)帽下部配套上溶液除濕、加濕體系，讓整體的風(fēng)帽效果達(dá)到最佳，并作出結(jié)合當(dāng)?shù)丶竟?jié)變化而特有的模式切換，從而使得系統(tǒng)更全面地凸顯環(huán)保性和節(jié)能性，同時(shí)也使得室內(nèi)的溫濕度達(dá)到更適宜的標(biāo)準(zhǔn)。3.2 風(fēng) 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng) 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)主要是依靠

5、玻璃真空集熱管把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能。其原理是集熱管受陽(yáng)光照射面溫度高，集熱管背陽(yáng)面溫度低，而管內(nèi)水便產(chǎn)生溫差反應(yīng)，利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而提供生活所需熱水。 通過(guò)太陽(yáng)能集熱器提供室內(nèi)生活用熱水，并提供新風(fēng)溶液除濕系統(tǒng)的溶液可再生，有效地節(jié)約資源。3.3 光 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng) 太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)是通過(guò)安裝在建筑頂部的太陽(yáng)能電池板的光電效應(yīng)，將太陽(yáng)的輻射能通過(guò)直接轉(zhuǎn)換的方式，將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能，光電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽(yáng)能電池。 太陽(yáng)能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽(yáng)光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件，是一種半導(dǎo)體光電二極管，當(dāng)太陽(yáng)光照到光電二極管上時(shí)，光電二極管就會(huì)把太陽(yáng)的光

6、能變成電能，產(chǎn)生電流。3.3 光 陽(yáng)光房 對(duì)于北半球來(lái)說(shuō)，主要窗口朝南，北向窗戶較小的聯(lián)排建筑是最理想的被動(dòng)太陽(yáng)能設(shè)計(jì)，因?yàn)榭梢酝ㄟ^(guò)南向窗戶上懸掛的遮陽(yáng)裝置來(lái)控制建筑的太陽(yáng)得熱。零碳館的陽(yáng)光間深度為1.2m。 夏季：這些遮陽(yáng)裝置可以阻擋烈日，避免室內(nèi)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象。 冬季：可以利用入射角度較低的太陽(yáng)光進(jìn)行被動(dòng)式采暖。3.3 光 屋頂綠化 在零碳館的屋頂設(shè)置了部分屋頂綠化，通過(guò)過(guò)濾膜、植被層、腐質(zhì)土、蓄排水盤、保濕毯、隔根膜、樓頂版和防水層等組成的屋頂綠化，在烈日下，具有遮熱、斷熱與冷卻的作用。 植物的蒸騰作用，會(huì)帶走室內(nèi)的部分熱量，起到良好的降溫作用。另外在屋頂綠化部分還設(shè)置了滴灌系統(tǒng)，保持植被

7、保溫，有利于植物的生長(zhǎng)。3.4綠混凝土結(jié)構(gòu)零碳館采用的混凝土結(jié)構(gòu)是利用火電廠煤燃燒產(chǎn)生的粉煤灰作為原材料以一定的比例和水泥配比而成，其最大的好處是充分利用工業(yè)廢料，就地取材，既環(huán)保又節(jié)能。外墻是 1 3 m m 抹灰層 + 1 4 0 m m 混凝土砌塊+300mmXPS+ 外墻面材料，其墻體保溫U 值0.110.3W/(m2K)。外窗選用的是絕熱效果極佳的斷橋窗框 + 中空玻璃窗。具有極佳的保溫隔熱效果。3.5 廢 雨水回收系統(tǒng) 零碳館在屋面和陽(yáng)臺(tái)上還安裝了雨水回收系統(tǒng)，通過(guò)安裝的專用管道排入設(shè)置于北樓北邊的地下雨水貯水池，經(jīng)過(guò)雨水貯留槽、抽水馬達(dá)、溢流管、溢流槽等裝置將收集到的雨水，經(jīng)過(guò)集

8、成式雨水處理設(shè)備處理后，貯存于雨水清水池，并經(jīng)變頻加壓用于館內(nèi)用水。設(shè)置流量計(jì)分別計(jì)量整體與住宅的用水量。3.6 雨 江水源熱泵系統(tǒng) 江水源熱泵技術(shù)的工作原理就是通過(guò)輸入少量高品位能源（如電能），實(shí)現(xiàn)低溫位熱能向高溫位轉(zhuǎn)移。 夏季：將建筑物中的熱量“取”出來(lái)，釋放到水體中去，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，以達(dá)到夏季給建筑物室內(nèi)制冷的目的； 冬季：通過(guò)熱泵機(jī)組，從水源中“提取”熱能，送到建筑物中采暖。 3.7 熱 毛細(xì)管輻射 零碳館冷輻射毛細(xì)管用于大廳墻面，將江水源熱泵制取的中溫冷水或低溫?zé)崴?，?jīng)傳輸系統(tǒng)，傳遞到末端輻射模板的表面。通過(guò)輻射和對(duì)流的方式（以輻射為主）直接與室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行冷

9、熱交換。這種以輻射方式為主的冷熱交換極大地簡(jiǎn)化了能量從冷熱泵到終端用戶室內(nèi)環(huán)境之間的傳遞過(guò)程。大大減少了不可逆損失，提高了低品質(zhì)自然冷熱源的可利用性。3.7 熱 零碳館的成功建造，在上海世博會(huì)期間引領(lǐng)了低碳領(lǐng)域的全新發(fā)展。零碳中心的使命是“將以零碳技術(shù)為核心技術(shù)體系的零碳建筑推廣至全中國(guó)乃至全世界。“ 接下來(lái)要在每個(gè)城市都復(fù)制一個(gè)零碳館，通過(guò)零碳交通、零碳建筑、零碳能源、零碳家庭的設(shè)計(jì)與建設(shè)最終造就零碳城市”。零碳，必將讓我們的未來(lái)變得更加的美好，讓我們的家園變得更加的美麗。4.后世博思考從零碳館到零碳城市倫敦案例提供了一個(gè)從科技出發(fā)的理想造成原型，上海案例可否提供一個(gè)和地域性文化結(jié)合，和地域

10、性城市更新需求結(jié)合的案例？滬上.生態(tài)家目錄1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介2.理念定位3.生態(tài)策略4.后世博思考 上海近年來(lái)在資源匱乏、能源短缺、污染加劇的情況下，面臨著可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)峻考驗(yàn)。因此決定借本次世博會(huì)的機(jī)會(huì)，設(shè)立最佳實(shí)踐區(qū)，展現(xiàn)實(shí)現(xiàn)有效節(jié)能降耗減排的生態(tài)建筑領(lǐng)域最高技術(shù)水平和最佳實(shí)踐成果。 2010年世博會(huì)城市最佳實(shí)踐區(qū)，以可持續(xù)的城市化為展示主題，集中展示了全球有代表性的城市為提高城市生活質(zhì)量所做的公認(rèn)的、創(chuàng)新的和有價(jià)值的實(shí)踐方案和實(shí)物。 滬上生態(tài)家是唯一代表上海參展2010年上海世博會(huì)的實(shí)物案例項(xiàng)目。1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介 針對(duì)上海作為發(fā)展中國(guó)家之夏熱冬冷地區(qū)、高密度大城市代表的地域氣候特征和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，

11、開展文化創(chuàng)意和理念研究。 “滬上”映像： 傳統(tǒng)建筑元素：里弄、山墻、老虎窗、石庫(kù)門、花窗 生活生態(tài)語(yǔ)匯：穿堂風(fēng)、自遮陽(yáng)、自然光、天井綠 高密度城市特征：“大都會(huì)”“大上海” 季節(jié)氣候特征：夏三伏、冬三九、梅雨季2.理念定位滬上入口石庫(kù)門屋面老虎窗 “滬上生態(tài)家”設(shè)計(jì)理念基于自然、社會(huì)與歷史等多重環(huán)境之上的生態(tài)觀。從傳統(tǒng)民居中提煉并強(qiáng)化低技的可實(shí)施性與易推廣性，從“垃圾”和“老石庫(kù)門磚”中實(shí)現(xiàn)資源回用，綜合風(fēng)、光、影、綠等生態(tài)元素，進(jìn)行構(gòu)造與技術(shù)設(shè)施一體化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)建造技術(shù)的低碳成果。 達(dá)到建筑綜合節(jié)能60%、可再生能源利用率50%、非傳統(tǒng)水源利用率20%、固廢再生墻體材料使用率100%、 室內(nèi)

12、環(huán)境達(dá)標(biāo)率100%等技術(shù)指標(biāo)。2011年，項(xiàng)目獲得中國(guó)綠色建筑三星級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)。2.理念定位生態(tài)3.生態(tài)策略1.風(fēng)2.光3.影4.綠5.廢 選址于城市最佳實(shí)踐區(qū)北部區(qū)塊內(nèi)，東側(cè)緊鄰住宅案例門戶入口，南側(cè)遙望成都活水公園案例，與奧登賽案例相鄰，北側(cè)、西側(cè)與馬德里和倫敦2個(gè)案例相鄰。 項(xiàng)目建筑紅線內(nèi)面積總建筑面積774，其中地上4層，建筑面積為2217，地下1層，建筑面積為784。建筑屋面高度18.9。建筑設(shè)計(jì) 建筑形體迎合上海夏季主導(dǎo)季風(fēng)方向，面南朝北條狀布置。 建筑設(shè)置多路橫向貫穿風(fēng)道，增強(qiáng)穿堂風(fēng)通風(fēng)效果。3.1 風(fēng)以自然通風(fēng)技術(shù)為主，設(shè)計(jì)“生態(tài)核”、“呼吸窗”、“導(dǎo)風(fēng)墻”等。 底層整合通高玻璃

13、固定窗窗框設(shè)計(jì)可開啟導(dǎo)風(fēng)口 ； 24 層南立面設(shè)計(jì)研發(fā)適合多種氣候條件通風(fēng)的“呼吸窗”，結(jié)合每層陽(yáng)臺(tái)設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)導(dǎo)風(fēng)門.3.1 風(fēng)（南立面）導(dǎo)風(fēng)門呼吸窗綠植如地下空間通過(guò)南北水景、下沉庭院形成通風(fēng)道 ； 建筑北側(cè)設(shè)計(jì)嵌入“生態(tài)核”，形成豎向自然通風(fēng)熱壓拔風(fēng)道。 高出屋面的“核”頂側(cè)向設(shè)計(jì)可開啟窗，與由屋面豎軸靜音風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)供能的機(jī)械拔風(fēng)風(fēng)機(jī)聯(lián)控，增加自然通風(fēng)效率。 屋面設(shè)計(jì)開合屋頂，可根據(jù)外部氣候條件控制其開閉。3.1 風(fēng)（北立面）底層挑空等候區(qū)朝向組團(tuán)道路斜筑一道導(dǎo)風(fēng)墻，形成入口自然通風(fēng)、遮蔭的“通風(fēng)廊” ; “生態(tài)核”北側(cè)立面設(shè)計(jì) 6 組“捕風(fēng)器”，與北立面下部可調(diào)控通風(fēng)口互動(dòng)，增強(qiáng)“生態(tài)

14、核”的“呼吸”能力。3.1 風(fēng)捕風(fēng)器通風(fēng)廊 “生態(tài)核”中依據(jù)旋轉(zhuǎn)向上的風(fēng)流導(dǎo)向，設(shè)計(jì)單元式模塊種植綠化，提升氣流運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，起到過(guò)濾凈化室內(nèi)空氣的作用。 兩端的勢(shì)能回收電梯與可變速電梯，上下運(yùn)動(dòng)節(jié)省能源的同時(shí)，活化“生態(tài)核”中的氣流運(yùn)動(dòng)。3.1 風(fēng) 屋頂設(shè)有 5 組豎軸靜音風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，提供約 3KWP 的綠色可再生清潔能源供建筑直接使用。3.1 風(fēng) 選擇合理進(jìn)深，擴(kuò)大南立面透明窗體。 充分利用自然光：南北兩側(cè)的下沉庭院和采光中庭引入直射光，輔助以雨水回收景觀水池面的反射光，改善地下空間的自然采光效果。 智能化信息集成管理系統(tǒng)：統(tǒng)籌自然采光、遮陽(yáng)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)室內(nèi)外光線的感知，自動(dòng)調(diào)控遮陽(yáng)系統(tǒng)位置

15、或方向，以及室內(nèi) LED照明系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉等。3.2 光引“光”于自然，控“光”于智能化信息系統(tǒng)，借“光”于半導(dǎo)體照明，變“光”為電能與熱水。 南向坡屋面和南立面陽(yáng)臺(tái)設(shè)置建筑一體化薄膜式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)，可產(chǎn)11KW 清潔電能，同時(shí)作為屋頂花園遮陽(yáng)棚架，降低屋面直接輻射得熱。 南向坡屋面平板太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，與屋面光伏發(fā)電系統(tǒng)一體化設(shè)置，可制備平均日熱水量 900L，約占生活熱水消耗量的 50%。3.2 光平板太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)薄膜式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)3.3 影綠化遮陽(yáng)：南立面陽(yáng)臺(tái)門窗側(cè)安裝立面模塊綠化，西立面種植爬藤植物，屋頂花園綠化；夏季可降低直射陽(yáng)光對(duì)于墻面的輻射熱。 依托“生態(tài)核”結(jié)構(gòu)空

16、間網(wǎng)架，根據(jù)氣流運(yùn)動(dòng)軌跡，設(shè)計(jì)雙面觀單元式模塊綠化，同時(shí)途經(jīng)植物葉片、藤蔓間的氣流中的灰塵、有害氣體等被吸附或過(guò)濾，室內(nèi)空氣的局部熱量被吸收等。 地面雨水經(jīng)由跌水，層層落入雨水回用景觀水池中。這一跌落的過(guò)程也是水質(zhì)凈化的過(guò)程。3.4 綠取適合上海土壤條件的鄉(xiāng)土植物，構(gòu)成環(huán)境凈化、立面遮陽(yáng)、整體拼裝、新能源發(fā)電等在建筑的“6 個(gè)面”以及內(nèi)部“生態(tài)核”的綜合綠化生物系統(tǒng)。植物過(guò)濾墻邊庭水池 在建筑外表面根據(jù)其自身設(shè)計(jì)風(fēng)格和日照規(guī)律，裝點(diǎn)掛壁式組合綠化。3.4 綠 把本應(yīng)在欄桿上穿梭的綠色轉(zhuǎn)移到了欄桿里，將欄桿甚至屏風(fēng)內(nèi)部打通，變成了微型藻類的樂(lè)園。通過(guò)微藻生物吸碳固定空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為生物能。3

17、.4 綠 主體結(jié)構(gòu)均采用高性能再生骨料混凝土，其中用礦渣粉、粉煤灰等工業(yè)廢料代替部分水泥，用舊混凝土取代碎石作為混凝土骨料。 外墻墻體采用長(zhǎng)江淤泥空心磚和用工業(yè)廢料生產(chǎn)的粉煤灰空心砌塊等，采用無(wú)機(jī)保溫砂漿、脫硫石膏保溫砂漿與相變材料復(fù)合的內(nèi)外保溫系統(tǒng)。 內(nèi)隔墻均采用廢棄材料再生建材，利用建筑垃圾生產(chǎn)的混凝土小型空心砌塊、利用脫硫石膏生產(chǎn)的輕質(zhì)石膏板隔墻、利用粉煤灰生產(chǎn)的粉煤灰加氣砌塊等。建造現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的建筑垃圾，經(jīng)篩選夯實(shí)后作為建筑墊層使用。3.5 廢通過(guò)對(duì)舊房拆遷材料的回收利用以及固體廢棄物再生和可再循環(huán)材料的綜合設(shè)計(jì)選用，倡導(dǎo)節(jié)材，變“廢”為寶。 用約 15 萬(wàn)塊老石庫(kù)門磚，砌筑建筑立面灰磚

18、“呼吸墻”，鋪砌樓梯踏面及雨水回收景觀水池等。用舊廠房拆遷回收的型鋼經(jīng)處理后拼裝焊接加工成“生態(tài)核”、鋼樓梯等鋼結(jié)構(gòu)。3.5 廢 選擇對(duì)環(huán)境影響小、破壞少，可再循環(huán)使用的建筑材料。如用適合江南地區(qū)氣候條件生長(zhǎng)的速生竹取代實(shí)木制品，用可回收的聚碳酸酯板作為立面遮陽(yáng)件等。3.5 廢 利用自然能量，如風(fēng)能和重力勢(shì)能發(fā)電，減少對(duì)外界電能的依賴。3.5 廢 面 對(duì) 到 2012 年 的 3 年 內(nèi) 需 完 成240 萬(wàn) 上海中心城區(qū)舊里改造的目標(biāo)值，為其改造提供了不少啟發(fā)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。例如： 1. 模塊整體拼裝綠化在立面上的使用； 2.用能根據(jù)不同氣候條件進(jìn)行調(diào)節(jié)的“呼吸窗”替換現(xiàn)有普通單層窗，可輕松實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)與采光