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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(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(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?經(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 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)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 底層整合通高玻璃固定窗窗框設(shè)計(jì)可開啟導(dǎo)風(fēng)口 2 4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)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 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 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)與采光等功能的人工或智能化控制 3 整合新能源兼遮陽(yáng)系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)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(dòng)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(yùn)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(yáng)能光伏板欄桿的預(yù)制陽(yáng)臺(tái) 通過(guò)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(kuò)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(hù) 歷史文化保護(hù)的角度 實(shí)現(xiàn)生態(tài)技術(shù)及本土文化價(jià)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(shì) 謝謝觀看