当下,建筑成为了全球能源消耗的主要贡献者。根据UNEP(联合国环境署)2020年全球建筑和施工状况报告,2019年建筑和施工的能源使用量占全球最终能源使用量的35%,占与能源相关的二氧化碳排放量的38%。
面对地球环境退化和气候变化的加速,可持续性设计俨然成为了探讨环境问题和应对地球危机的必备解决方案之一。众多建筑事务所及研究机构也正在以实现“碳中和”为目标,为更健康的地球做出贡献。
对此,CAA LAB进行了研究,以减少碳排放量的实际数据为基础,划分了“低碳、零碳、负碳”三个绿色建筑的标准,并筛选出相对最具绿色建筑特征的代表,展示它们为地球的生态环境做出的不同程度的贡献。
其中,碳排放量评估值是根据各项目官方信息数据、对主要建筑材料的分析以及项目所产生的影响综合评判得知,仅供参考。
低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。
海洋天堂——马尔代夫临空经济区
设计机构:CAA建筑事务所
碳排放量评估值:70%
项目地址/年份:马尔代夫,方案
CAA在这里创造了一个人与自然共生的“生命之城”。设计将热带文化、海洋生态、可持续发展的概念相融合,赋予建筑以生命的意义,同时缓解传统建筑对环境所造成的负面影响。
以珊瑚形态呈现的绿色能源收集系统仿佛从海洋生长而出,将整个地块覆盖。细胞状的“遮阳雨篷”实现了雨水收集和太阳能储蓄技术,并相应分布在空中廊桥的结点以形成结构体系,使之成为功能与美学完美结合的艺术装置。这个可持续能源系统设计让整个建筑群中70%的能源消耗通过自身循环供给,实现了绿色能源的回收与利用。
CopenHill能源工厂和城市休闲中心
设计机构:BIG建筑事务所
碳排放量评估值:50%
项目地址/年份:丹麦哥本哈根,2019年
CopenHill是一座41,000平方米的垃圾焚烧发电厂,是城市休闲中心和环境教育中心,设计将这社会基础设施转变为了建筑地标。顶部有滑雪坡、远足径和攀岩墙,体现了享乐可持续性的概念,同时也符合哥本哈根实现碳中和的目标。
绿色屋顶解决了高处公园具有挑战性的微气候问题,在吸收热量、去除空气微粒和最大限度减少雨水径流的同时,重新形成了生物多样性景观。斜坡下方的熔炉、蒸汽和涡轮机每年将440,000吨废物转化为足够的清洁能源,为150,000户家庭提供电力和区域供暖。铝砖堆叠而成的连续立面,使日光可以透过中间的玻璃窗进入设施深处。
奥林匹克之家,国际奥委会总部
设计机构:3XN建筑事务所
碳排放量评估值:20%
项目地址/年份:瑞士,2019年
3XN围绕运动、灵活性和可持续性三个关键要素设计了新的国际奥委会总部,通过创新设计,最大限度地减少了建筑物的环境影响,使其成为世界上最可持续的建筑之一。
低流量水龙头、厕所和雨水收集减少了建筑物的用水量;屋顶的太阳能电池板减少了对电网电力的需求;建筑物表皮通过气密设计和内表皮上的三层玻璃实现极佳的隔热效果,同时以向内凹陷和向外突出流动形态,获得更多表皮面积用于采光和观景。
Kolon集团研究及开发中心
设计机构:Morphosis建筑事务所
碳排放量评估值:40%
项目地址/年份:首尔,2018年
Morphosis突破材料、技术和设计的极限,打造出一座拥有独特外观且可持续的建筑,体现了Kolon集团在创新、技术与可持续方面的责任与愿景。
该建筑通过可持续手段达到LEED金牌和韩国最严格的可持续性认证的目标:绿色屋顶;回收材料;利用泡沫甲板减少30%的混凝土用量;经过参数化设计的立面独特遮阳系统,用以平衡阴影和视野;同时使用Kolon的高科技面料芳纶来提高材料的拉伸强度。
Bloomberg欧洲新总部大楼
设计机构:Foster+Partners建筑事务所
碳排放量评估值:50%
项目地址/年份:伦敦,2017年
Bloomberg欧洲新总部大楼在其形式、体量和材料方面具有独特的地域性和时代性。其由内至外的整体性和连续性,是可持续发展的建筑范例,获得了BREEAM的杰出评级。
立面的砂岩结构框架使得玻璃墙荫蔽其中,扇片的大小、倾斜度和密度依据朝向和日光照射的不同而产生变化,在为建筑带来视觉层次和韵律的同时,也构成了自然通风系统的一部分。
天花板为该建筑开发了另一个独特和创新的元素——“花瓣”抛光铝板。它具有多种作用:天花板饰面、光反射器、冷却元件和声学衰减,结合成一个节能的集成系统。
零碳建筑是指零碳排放的建筑物,可独立于电网运作,能够依靠太阳能或风能运作。这种建筑不消耗煤炭、石油、电力等能源,全年的能耗全部由场地产生的可再生能源提供。
Bauhofstrasse酒店
设计机构:Von M建筑事务所
碳排放量评估值:0
项目地址/年份:德国,2019年
Von M建筑事务所完成了一座碳中和酒店,由纤维水泥瓦制成的独特白色外墙,使用预定的木制模块,创造了一个可持续的建筑。
设备齐全的房间模块由当地木材制成,现场安装。预制模块生产完成后,在5个工作日内完成运输到安装。建筑总计使用了440立方米的木材,通过储存和替代效应永久提取了总共880吨的二氧化碳,补偿了二氧化碳密集型材料混凝土的使用,实现碳中和。
Kathleen Grimm领导力和可持续性学校
设计机构:SOM建筑事务所
碳排放量评估值:0
项目地址/年份:纽约,2015年
Kathleen Grimm领导力和可持续性学校是美国第一所净零能耗学校,这座大楼从场内源收获的可再生能源足以满足其每年的消耗。通过设计,该学校比公立学校减少50%的能耗使用。
在优化建筑的朝向和体量的基础上,设计充分利用光伏电板阵列和日照获得能源及良好采光。同时还采用的可持续和低能耗措施:超紧密高性能建筑外墙、天窗采光走廊、节能照明装置、低能耗厨房设备、暖房和蔬菜花园、地热交换系统、能量回收型通风设备、按需控制通风和太阳能热水供应系统。
像素大厦Pixel
设计机构:Studio 505建筑事务所
碳排放量评估值:0
项目地址/年份:墨尔本,2010年
Pixel是澳大利亚第一座能够自给自足所需要的能量和水,且碳排量为零的办公建筑。建筑标志性的多彩外墙,是一个简单但复杂的零浪费组装,回收的彩色面板提供最大化的日光、阴影、视野和眩光控制。
建筑从根本上突破了绿色建筑可实现的界限,实施了许多新的可持续建筑技术:复杂的集水系统、太阳能和风能利用、热冷却等。
负碳是将实体的碳足迹减少到低于中性,从而使实体具有从大气中去除二氧化碳而不是添加二氧化碳的净效果。负碳建筑,也被称为“积极气候建筑”(climate positive),其设计目的是吸收比其使用寿命内消耗更多的碳。
布利特中心
设计机构:Miller Hull建筑事务所
碳排放量评估值:-30%
项目地址/年份:西雅图,2013年
布利特中心的设计寿命为250年。2016年,该建筑从屋顶上的太阳能电池板产生的能量比所有用途所需的能量高出近30%。因此,它是世界上最大的“净正”能源建筑之一。
该建筑在现场获得的能源完全来自可再生资源:由575块光伏电池板组成的244千瓦的屋顶太阳能电池阵列供电;收集利用落在现场的雨水;净零能源和水、堆肥厕所、无毒材料、FSC木材等。
Pierre Chevet体育中心
设计机构:Lemoal Lemoal建筑事务所
碳排放量评估值:-35%
项目地址/年份:法国,2021年
Lemoal Lemoal使用大麻混凝土块在法国建造了第一座用生物材料建造的公共建筑:Pierre Chevet体育中心。大麻混凝土作为建筑材料的整个生命周期都是环保的。
大麻混凝土由天然废料制成,是一种高性能且环保的建筑负碳材料。工业大麻对生长环境要求低,且周期短,生长时每公顷种植可从大气中吸收8到15吨二氧化碳,是顶级的二氧化碳转化生物质的转换器之一。体育中心的主要建材通过在距建筑工地500公里的范围内种植和制造,最大限度地减少了运输排放,并帮助当地经济发展。
Powerhouse Telemark能源大楼
设计机构:Snøhetta建筑事务所
碳排放量评估值:-70%
项目地址/年份:挪威,2020年
Powerhouse Telemark为环境可持续建筑的建设设立了新标准,与类似的新建办公室相比,其年净能源消耗量减少了70%,并且产生的能源多于其整个建筑的消耗量。
24°倾斜建筑屋顶,确保从光伏顶篷和建筑的光伏电池立面上获得最大量的太阳能。外墙和屋顶每年将产生 256000千瓦时,大约是挪威家庭平均每年能源使用量的20倍,剩余的能源将被卖回能源网。该建筑还采用了保守但高效的照明系统,以降低人工照明的需求,以及具有弹性和低能耗的可持续坚固材料等。
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