綠色可持續建筑

五柳先生在歸園田居里寫道：“少無適俗韻，性本愛丘山。”

人類向往自然，崇尚自然，綠色設計與可持續發展是國家“雙碳”背景下建筑界高質量發展的關鍵，作為初入建筑界的思考者，我們不禁發起提問:

綠色建筑所遵循的設計理念有哪些，怎樣很好的將綠色建筑的設計原理與建筑師詩意的空間理想結合。對于諸多可持續建筑類型，譬如 被動式超低能耗建筑、碳中和建筑、低碳建筑、零碳建筑等，它們有哪些異同呢?

01

被動房展館：被動式超低能耗建筑

超低能耗建筑在保證室內舒適度的前提下,最大限度地降低建筑熱損失,降低建筑制冷采暖能耗。

其五大構成要素：高保溫性能圍護結構、高保溫性能門窗、無熱橋設計、高氣密性、高效率的新風熱回收系統。

▲展館全貌

龍湖桑達爾被動房展館位于一處閑置綠地之上，內有一處被楊樹包圍的水塘，初到現場，印象最深的就是早春婆娑的樹影。故設計之初，便希望展廳能成為隱于環境的建筑。

▲ 被動房展館鳥瞰圖

將建筑北側壓低到景觀土坡里，與場地改造后的微地形連為一體， 讓北立面干脆的消失，實現北側覆土保溫和減少外墻散熱。

南側則利用全玻璃幕墻在冬季最大可能的搜集太陽的輻射熱，夏季再借助聯動百葉防熱。

▲南側 入口立面

為了避免因裝飾而產生的構造冷橋，建筑不額外添加裝飾表皮，只借助建筑的形體來表達設計。 （冷橋 指在建筑物外圍護結構與外界進行熱量傳導時，由于圍護結構中的某些部位的傳熱系數明顯大于其他部位 ，使得熱量集中地從這些部位快速傳遞，從而增大了建筑物的空調、采暖負荷及能耗）

▲入口大廳

建筑整體南高北低，既提供了合理分區的前提，也減小了整個展廳的體積，高空間是展廳，低空間是服務和設備間。

頂部的南向天窗為室內帶入隨時間變幻的光影，白天引入陽光，夜間通風散熱，成為晝夜平衡的調蓄口。

▲頂部南向天窗

新風系統也借助了室內空間形態， 由北側走廊和中庭臺階側面等低處送新風，聯動百葉防熱在使用過程中逐漸升溫，往上空走，最終從室內南側最高處回風，利用基本的熱壓原理，形成室內風環境的組織。

▲建筑通風策略

▲聯動百葉窗

▲入口遮陽系統

該建筑設計不僅遵循了歐洲被動房的一套評價標準，對建筑的采暖及制冷有著嚴苛的能耗要求，還形成了整體思維下可持續建筑的設計表達。

02

休斯頓捐贈總部：碳中和建筑

建筑和以建筑為主要碳排放的區域逐步實現低碳、近零碳、零碳排放，碳中和建筑是綠色建筑發展的重要方向，其設計除采用超低能耗建筑設計策略之外，還要關注建筑全生命周期的碳排放量，進行降碳設計。

▲南向遠觀

休斯頓捐贈總部即是相關領域很好的典范。 負責人Kevin Daly將建筑的上層結構比作橡樹林的龐大樹冠，面對休斯頓嚴苛的氣候條件，建筑為人們提供了舒適的建成環境，這也是可持續建筑重要的設計策略之一。

▲建筑上層結構局部

豐富的室外露臺空間則最大限度地利用了自然采光，同時也減少了建筑對于熱量的吸收。

▲室外露臺空間

建筑團隊使用混合鋼和交叉層壓木材(CLT)方法建造總部。CLT（交叉層積材）是一種新的質量木材，這種材料不僅能夠滿足所需的強度，同時作為一種可再生資源，減少了建筑的碳足跡，與CLT結合使用的鋼框架則提供了穩定性和靈活性。

▲CLT結構大廳

本項目中采用的可持續設計策略包括：地熱井系統、高效的雨幕幕墻和遮陽篷等，與典型的辦公樓相比，該項目的碳消耗將減少33%，有望在2030年實現碳中和。光伏系統產生的能量將覆蓋并平衡建筑所需能源需求，進而實現“凈零”目標。

03

重慶零碳展廳：零碳建筑

零碳建筑與區域可通過引入綠色電力交易和碳排放權交易等碳抵消方式實現。

中冶賽迪積極響應國家碳達峰碳中和政策，以設計采購施工總承包（EPC）模式高效建成重慶首個零碳展廳。

▲零碳小屋

該小屋是一座真正的“零碳建筑”，遵循三可實現、三零原則，在重慶尚屬首創。

三個可實現：實現零碳目標、親身體會和示范。

三零：實現零能耗、零廢水排放、零廢氣排放。

三維：減少建筑能耗、廢水和廢品的解決方案。

四個系統：由可再生能源、節約、水和材料回收系統組成

▲建筑所在周邊環境

技術一："光伏+儲能+充電樁"一體化的多元互補能源發電微電網系統。

▲能源發電微電網系統

技術二：智能光導纖維式太陽光導入器, 集高科技透鏡集光、太陽跟蹤、光導傳送、安全照明于一體。

▲智能光導系統

技術三：高效節能圍護材料，零碳小屋應用了熱致調光玻璃、氣凝膠保溫、零碳集成墻體、聚氨酯節能被動門窗、三層中空LOW-E玻璃等多項創新科技材料技術產品，圍護結構節能提升47.15%。

▲墻身大樣圖

▲雨水收集系統

零碳小屋一方面配備環境溫濕度、空氣質量、顆粒物濃度、室內照度的傳感器，另一方面配備建筑能耗、發電檢測傳感器等形成零碳小屋數據中心。

▲通透的展廳

零碳展廳在運行中通過外部及自身可再生能源供電，由于它的能源消耗被自身生產的可再生能源所抵消，成為一種高能效建筑。

04

Dream Office：裝配式綠色建筑

裝配式與可持續建筑發展相輔相成，全過程裝配式實踐，是實現建筑低碳愿景的高效方式。

華陽國際東莞產業園研發樓Dream Office，是一場從創作引領的裝配式建筑實驗。

▲裝配式建筑形體

建筑通過L形退臺手法，將地面自然空間一直延伸到空中樓層。

▲形體變化概念圖

▲建筑所在周邊環境

在立面形態上，以古代活字印刷術為概念進行模塊化設計。

▲立面模塊化設計

Dream Office整體裝配率超76%，屬國家AA級裝配式建筑。

▲裝配及建筑系統

項目從方案之初，即以嶺南氣候特征為引導進行設計，建筑底部四面架空，置入雙陽光中庭，并于其端部設置室外樓梯，使建筑整體開敞通透，風場流暢。

考慮到垂直通風，設計通過在中庭屋面增加電動百葉天窗，在煙囪效應帶來的正負風壓作用下，風自外而內貫穿建筑，散熱降溫，改善建筑環境的微氣候。

▲光伏發電系統

▲光照與通風分析

深窗框的立面形態有效遮擋太陽光直射，隔音隔熱，根據太陽輻射分析數據，在此遮陽體系下，建筑太陽輻射減少約36%，大幅度改善室內熱環境，降低空調耗能。

▲裝配式深窗框立面

項目結合被動式、主動式低碳技術，引入光導管照明系統、雨水儲蓄回收利用系統、分布式太陽能利用系統、多聯機空調錯峰運行系統，并內置數字化運維平臺，實現對設備運行情況的全方位管理，賦予可持續發展的生命力。

05

火星生活艙：自循環概念性建筑

火星生活艙是OPEN建筑事務所受邀參展由日本設計師原研哉發起的“CHINA HOUSE VISION探索家——未來生活大展”，與合作企業小米共同開啟了一場關于未來居住方式的實驗。

▲火星生活艙

美國作家亨利·大衛·梭羅在著作《瓦爾登湖》中寫道："我步入深林，去追求生活的意義，去直面生命的本質，看看是否能夠學到生活要教給我的東西，以免到了臨終之時才發現自己枉度此生。" 我們希望我們的可持續建筑真正實現與自然共生。

▲火星生活艙

實驗被設置于“人類移居火星”這樣一種極限的情境之下，如果我們找到了在火星上可持續生活的方式，我們在地球上的生活也注定會因此改變。

▲箱體與球體

艙體最大限度實現資源的回收循環，在家電產品之間建立起物理連接，實現能源、水、空氣的循環利用。

火星生活艙需要最大化地減少重量和體積，將物理空間歸至極簡，除了采用輕型材料，它還可以像旅行箱一般收納折疊。

▲艙體收納折疊

其作為一個自循環、零污染、能夠靈活遷徙的極小住宅，除了火星，它也可以去到地球上的任何地方，不管是城市的夾縫，還是大自然的廣闊天地，成為年輕人追隨自由、仰望星空的理想之家。

▲理想之家

結語

“久在樊籠里，復得返自然。”

建筑師應以氣候特征為引導進行建筑方案設計，在設計前應充分了解當地的氣象條件、自然資源、生活居住習慣，借鑒本地傳統建筑被動式措施，根據不同地區的特點進行建筑平面總體布局、朝向、體形系數、開窗形式、采光遮陽、 建筑熱惰性、室內空間布局的適應性設計。

建筑的可持續性不僅僅表現為建筑體本身的可持續，更促進著經濟、社會和生態環境的可持續。 可持續建筑為人們提供自然舒適的建成環境，未來也將會實現建筑與自然和諧共生的美好愿景。