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綠色建筑案例分析 10級建筑3班宋然 上海世博會的生態(tài)實踐 2 滬上 生態(tài)家 2010年現(xiàn)代設(shè)計集團 聯(lián)手同濟大學(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 項目簡介 2 項目理念 3 生態(tài)策略 4 后世博思考 目錄 1 項目簡介 2 生態(tài)策略 3 生物氣候?qū)W在建筑中運用的啟發(fā) 上海世博會倫敦零碳館位于上海世博園區(qū)城市最佳實踐區(qū) 總建筑面積2675m 由南北兩棟四層建筑組成 中間由一座天橋連接形成一個整體 1 項目簡介 位于英國的原型 貝丁頓住宅 這是一個零碳輪 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)場獲得食物到我們的餐盤 三分之一為運輸和汽車的使用 這個圖示啟示我們?yōu)榱司S持生態(tài)平衡 在這三個領(lǐng)域里必須減少人為因素對環(huán)境的影響 讓自然和諧共生有序地發(fā)展 2 項目理念 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 污染了環(huán)境 2 項目理念 新 一座被動式建筑 充分利用自然界的風(fēng)能 水能 太陽能 熱能等為建筑的驅(qū)動力 以達(dá)到建筑最低能耗 并對輸出的熱進行回收 將雨水 廢水進行回收凈化后循環(huán)利用 降低能源與資源輸入 減少廢物輸出 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行了一個合理的分布 從南到北依次為 南側(cè) 陽光房 住宅 交通 工作區(qū) 北側(cè) 白天人們在建筑的北側(cè)工作 而南面的陽光房在白天收集陽光所帶來的熱量 讓人們在夜晚歸來時不那么明顯地感覺到寒意 3 1功 風(fēng)動儲能保溫除濕雙向通風(fēng)帽自然通風(fēng) 通過外界的自主風(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)動力轉(zhuǎn)化為室內(nèi)建筑通風(fēng)的動力 從而免去了傳統(tǒng)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的能耗 機械通風(fēng) 在外界風(fēng)力不足時啟動 通過來自光電板收集的能量進行通風(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 靈活轉(zhuǎn)動的風(fēng)帽利用風(fēng)能驅(qū)動了室內(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現(xiàn)空氣的除濕過程 溶液對空氣除濕后自身會變稀 需要再生 零碳館是利用太陽能驅(qū)動溶液再生的系統(tǒng) 配合風(fēng)動儲能保溫除濕雙向通風(fēng)帽 并結(jié)合上海當(dāng)?shù)氐膶嶋H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) 太陽能熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)主要是依靠玻璃真空集熱管把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能 其原理是集熱管受陽光照射面溫度高 集熱管背陽面溫度低 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 通過太陽能集熱器提供室內(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 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)是通過安裝在建筑頂部的太陽能電池板的光電效應(yīng) 將太陽的輻射能通過直接轉(zhuǎn)換的方式 將太陽輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能 光電轉(zhuǎn)換的基本裝置就是太陽能電池 太陽能電池是一種由于光生伏特效應(yīng)而將太陽光能直接轉(zhuǎn)化為電能的器件 是一種半導(dǎo)體光電二極管 當(dāng)太陽光照到光電二極管上時 光電二極管就會把太陽的光能變成電能 產(chǎn)生電流 3 3光 陽光房對于北半球來說 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太陽能設(shè)計 因為可以通過南向窗戶上懸掛的遮陽裝置來控制建筑的太陽得熱 零碳館的陽光間深度為1 2m 夏季 這些遮陽裝置可以阻擋烈日 避免室內(nèi)出現(xiàn)過熱現(xiàn)象 冬季 可以利用入射角度較低的太陽光進行被動式采暖 3 3光 屋頂綠化在零碳館的屋頂設(shè)置了部分屋頂綠化 通過過濾膜 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) 保持植被保溫 有利于植物的生長 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13mm抹灰層 140mm混凝土砌塊 300mmXPS 外墻面材料 其墻體保溫U值0 11 0 3W m2 K 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)零碳館在屋面和陽臺上還安裝了雨水回收系統(tǒng) 通過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)過集成式雨水處理設(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)置流量計分別計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輸入少量高品位能源 如電能 實現(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 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 通過熱泵機組 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?經(jīng)傳輸系統(tǒng) 傳遞到末端輻射模板的表面 通過輻射和對流的方式 以輻射為主 直接與室內(nèi)環(huán)境進行冷熱交換 這種以輻射方式為主的冷熱交換極大地簡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乃至全世界 接下來要在每個城市都復(fù)制一個零碳館 通過零碳交通 零碳建筑 零碳能源 零碳家庭的設(shè)計與建設(shè)最終造就零碳城市 零碳 必將讓我們的未來變得更加的美好 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從科技出發(fā)的理想造成原型 上海案例可否提供一個和地域性文化結(jié)合 和地域性城市更新需求結(jié)合的案例 滬上 生態(tài)家 目錄 1 項目簡介 2 理念定位 3 生態(tài)策略 4 后世博思考 上海近年來在資源匱乏 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 因此決定借本次世博會的機會 設(shè)立最佳實踐區(qū) 展現(xiàn)實現(xiàn)有效節(jié)能降耗減排的生態(tài)建筑領(lǐng)域最高技術(shù)水平和最佳實踐成果 2010年世博會城市最佳實踐區(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)新的和有價值的實踐方案和實物 滬上 生態(tài)家是唯一代表上海參展2010年上海世博會的實物案例項目 1 項目簡介 針對上海作為發(fā)展中國家之夏熱冬冷地區(qū) 高密度大城市代表的地域氣候特征和經(jīng)濟發(fā)展水平 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 石庫門 花窗生活生態(tài)語匯 穿堂風(fēng) 自遮陽 自然光 天井綠高密度城市特征 大都會 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 入口石庫門 屋面老虎窗 滬上 生態(tài)家 設(shè)計理念基于自然 社會與歷史等多重環(huán)境之上的生態(tài)觀 從傳統(tǒng)民居中提煉并強化低技的可實施性與易推廣性 從 垃圾 和 老石庫門磚 中實現(xiàn)資源回用 綜合風(fēng) 光 影 綠等生態(tài)元素 進行構(gòu)造與技術(shù)設(shè)施一體化設(shè)計 實現(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)環(huán)境達(dá)標(biāo)率100 等技術(shù)指標(biāo) 2011年 項目獲得中國綠色建筑三星級評價標(biāo)識 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個案例相鄰 項目建筑紅線內(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 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 生態(tài)核 呼吸窗 導(dǎo)風(fēng)墻 等 底層整合通高玻璃固定窗窗框設(shè)計可開啟導(dǎo)風(fēng)口 2 4層南立面設(shè)計研發(fā)適合多種氣候條件通風(fēng)的 呼吸窗 結(jié)合每層陽臺設(shè)計可調(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 如地下空間通過南北水景 下沉庭院形成通風(fēng)道 建筑北側(cè)設(shè)計嵌入 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)供能的機械拔風(fēng)風(fēng)機聯(lián)控 增加自然通風(fēng)效率 屋面設(shè)計開合屋頂 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6組 捕風(fēng)器 與北立面下部可調(diào)控通風(fēng)口互動 增強 生態(tài)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)計單元式模塊種植綠化 提升氣流運動趨勢 起到過濾凈化室內(nèi)空氣的作用 兩端的勢能回收電梯與可變速電梯 上下運動節(jié)省能源的同時 活化 生態(tài)核 中的氣流運動 3 1風(fēng) 屋頂設(shè)有5組豎軸靜音風(fēng)力發(fā)電機組 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) 選擇合理進深 擴大南立面透明窗體 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 遮陽系統(tǒng) 通過對室內(nèi)外光線的感知 自動調(diào)控遮陽系統(tǒng)位置或方向 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臺設(shè)置建筑一體化薄膜式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 可產(chǎn)11KW清潔電能 同時作為屋頂花園遮陽棚架 降低屋面直接輻射得熱 南向坡屋面平板太陽能熱水系統(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 平板太陽能熱水系統(tǒng) 薄膜式太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng) 3 3影 綠化遮陽 南立面陽臺門窗側(cè)安裝立面模塊綠化 西立面種植爬藤植物 屋頂花園綠化 夏季可降低直射陽光對于墻面的輻射熱 依托 生態(tài)核 結(jié)構(gòu)空間網(wǎng)架 根據(jù)氣流運動軌跡 設(shè)計雙面觀單元式模塊綠化 同時途經(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 這一跌落的過程也是水質(zhì)凈化的過程 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 整體拼裝 新能源發(fā)電等在建筑的 6個面 以及內(nèi)部 生態(tài)核 的綜合綠化生物系統(tǒng) 植物過濾墻 邊庭水池 在建筑外表面根據(jù)其自身設(shè)計風(fēng)格和日照規(guī)律 裝點掛壁式組合綠化 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園 通過微藻生物吸碳固定空氣中的CO2轉(zhuǎn)化為生物能 3 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 采用無機保溫砂漿 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)場產(chǎn)生的建筑垃圾 經(jīng)篩選夯實后作為建筑墊層使用 3 5廢 通過對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)計選用 倡導(dǎo)節(jié)材 變 廢 為寶 用約15萬塊老石庫門磚 砌筑建筑立面灰磚 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)氣候條件生長的速生竹取代實木制品 用可回收的聚碳酸酯板作為立面遮陽件等 3 5廢 利用自然能量 如風(fēng)能和重力勢能發(fā)電 減少對外界電能的依賴 3 5廢 面對到2012年的3年內(nèi)需完成240萬 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)和實踐經(jīng)驗 例如 1 模塊整體拼裝綠化在立面上的使用 2 用能根據(jù)不同氣候條件進行調(diào)節(jié)的 呼吸窗 替換現(xiàn)有普通單層窗 可輕松實現(xiàn)自然通風(fēng)與采光等功能的人工或智能化控制 3 整合新能源兼遮陽系統(tǒng)一體化設(shè)計的坡屋面 結(jié)合輕型屋頂花園的合理設(shè)置 不僅能解決現(xiàn)有平屋面住宅屋頂漏水 頂層住戶室內(nèi)溫度波動大等頑疾 還可部分解決舊里如供電 供暖等基礎(chǔ)公共設(shè)施配置不足的困難 4 運用工廠預(yù)制 裝配 呼吸窗 的輕型建筑功能模塊或整合拼裝綠化 太陽能光伏板欄桿的預(yù)制陽臺 通過自支撐或與現(xiàn)有住宅結(jié)構(gòu)的合理連接 在一定條件下 輕松改善居住空間 擴大使用面積等 4 后世博思考 滬上 生態(tài)家 希望從環(huán)境保護 歷史文化保護的角度 實現(xiàn)生態(tài)技術(shù)及本土文化價值信息的雙重傳導(dǎo) 展示與探討夏熱冬冷地區(qū)都市綠色住宅的發(fā)展趨勢 謝謝觀看