從新加坡的生態(tài)建筑幕墻,看中國綠色建筑發(fā)展

發(fā)布時(shí)間:2021-01-11

新加坡伊迪特大廈由建筑師T R hamzah&yeang說(shuō):“垂直綠化不是簡(jiǎn)單地為建筑‘刷綠’。綠墻對建筑物的溫度控制起到實(shí)際作用,對建筑設計元素和設計語(yǔ)言起到強化作用。與建筑設計融合的綠墻,同時(shí)考慮維護的方便性和安全性,有完善的灌溉系統?!苯ㄔ煨录悠乱恋咸卮髲B建筑是為了振興一個(gè)城市的非有機場(chǎng)所,那里的自然生態(tài)系統被完全破壞。設計用于零售展覽和禮堂使用的建筑特點(diǎn)種植正面和植物梯田。該建筑的其他生態(tài)特征是,它有一個(gè)雨水收集系統,其中超過(guò)55%的灰水可以重復利用,污水可以循環(huán)利用,產(chǎn)生堆肥和生物氣體燃料。通過(guò)太陽(yáng)能電池板系統,新加坡伊迪特大廈將獲得能量。

垂直綠化又叫立體綠化,城市立體綠化是城市綠化的重要形式之一,是改善城市生態(tài)環(huán)境,豐富城市綠化景觀(guān)重要的方式。發(fā)展立體綠化,能豐富城區園林綠化的空間結構層次和城市立體景觀(guān)藝術(shù)效果,有助于進(jìn)一步增加城市綠量,減少熱島效應,吸塵、減少噪音和有害氣體,營(yíng)造和改善城區生態(tài)環(huán)境。還能保溫隔熱,節約能源,也可以滯留雨水,緩解城市下水、排水壓力。

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景觀(guān)被設計成綠色和藍色基礎設施層,融入建筑物,將居民與當今高度密集化的城市環(huán)境中的歷史“標榜”鄉村精神聯(lián)系起來(lái)。

01、新加坡伊迪特大廈熱帶生態(tài)大樓-基本情況

這是一棟預計在新加坡建筑的新型態(tài)大樓,它的名字是伊迪特大廈,就是熱帶設計大廈Ecological Design In The Tropics,由生態(tài)建筑設計T.R. Hamzah & Yeang Sdn Bhd事務(wù)所設計,其設計方案曾獲得了熱帶生態(tài)建筑設計大賽,位于新加坡滑鐵盧路與中路交匯處。

新加坡伊迪特大廈全名“熱帶生態(tài)大樓”,由馬來(lái)西亞的建筑公司TR Hamzah & Yeang設計并建造。而此公司賦予EDITT的設計理念在于:持續的適應性和生態(tài)環(huán)境的改善。大樓將安裝太陽(yáng)能面板充分利用熱帶兇猛的陽(yáng)光,就像植物把污水轉化成沼氣和肥料一樣。新加坡城可被稱(chēng)為熱帶生態(tài)森林,這樣一株“植物建筑”可使城區的生物品種數量的增加,并可以讓人們在日常生活中多些接觸大自然。

這里是一些技術(shù)資料:基本上大樓外墻一半的面積都將被當地品種的植物有次序的覆蓋,并且結合“被動(dòng)建筑”概念以保大樓內的自然通風(fēng)。而公共入口斜坡把底層的餐館、綠地、商店與上部的居住區緊密聯(lián)系。同時(shí)考慮到未來(lái)的適應性,大樓的許多部分墻和地板是可拆卸和安裝的。建筑師也充分考慮到新加坡以暴雨有名,建筑自身可收集雨水并集中到雨水回收系統中,從而用來(lái)灌溉植物或者沖馬桶,據估計,這套系統可以滿(mǎn)足其自身55%的用水需求。

02、設計特點(diǎn)

我們的設計著(zhù)手演示大廈設計的生態(tài)方法。除了滿(mǎn)足客戶(hù)對展覽塔的計劃要求(即用于零售,展覽空間,禮堂用途等)之外,設計還具有以下生態(tài)響應:

對站點(diǎn)生態(tài)的回應

生態(tài)設計先要研究場(chǎng)地的生態(tài)系統及其特性。任何不考慮場(chǎng)地這些方面的設計,本質(zhì)上都不是生態(tài)方法。

生態(tài)系統層次
網(wǎng)站數據要求
設計策略
生態(tài)成熟
完整的生態(tài)系統分析和繪圖
保留保護開(kāi)發(fā)只在無(wú)影響的地區
生態(tài)不成熟
完整的生態(tài)系統分析和繪圖
保留保護只對不發(fā)展影響的領(lǐng)域
生態(tài)簡(jiǎn)化
完整的生態(tài)系統分析和繪圖保存保護增加生物多樣性?xún)H在低影響地區發(fā)展
混合人工部分生態(tài)系統分析和繪圖
增加生物多樣性在低影響地區發(fā)展
單種
部分生態(tài)系統分析和繪圖增加生物多樣性在非生產(chǎn)前景的地區發(fā)展恢復生態(tài)系統
零文化剩余生態(tài)系統組成部分的地圖
增加生物多樣性和有機物質(zhì)恢復生態(tài)系統

這個(gè)等級上可以看出,這個(gè)地點(diǎn)是城市的“零文化”地點(diǎn),本質(zhì)上是一個(gè)被破壞的生態(tài)系統,幾乎沒(méi)有原始的表層土壤,動(dòng)植物。設計方法是用有機物質(zhì)修復土壤,以實(shí)現生態(tài)演替并平衡該城市場(chǎng)地的現有無(wú)機性。


該方案的設計特征在于種植良好的外墻和植被露臺,其綠地面積近似于建筑物其余部分的總可用面積(即建筑面積 6,033平方米)。

植被區域被設計為連續的,并在相連的景觀(guān)坡道中從地平面向上傾斜到上層。該設計的種植面積為3,841平方米。這是總可用面積與植被總面積的比例1:0.5。

EDITT大廈是一座生態(tài)型建筑,除了滿(mǎn)足客戶(hù)的要求,設置了零售空間、展覽空間、會(huì )堂等,還遵循了很多生態(tài)要素。

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從圖上看,這座大廈所處場(chǎng)地是一個(gè)城市中的“零文化”區,而且生態(tài)系統基本破壞殆盡,只有一點(diǎn)原先的土壤和植被。為此,大廈形成一個(gè)有機體,繼承并平衡了場(chǎng)地原有的生態(tài)要素。立面和平臺都種植了常綠植物。這些種植區域是連續的,并以相連的景觀(guān)坡道向上連接到高層。種植面積達到了3841平方米,而總的使用面積為6033平方。

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03、場(chǎng)所制作

摩天大樓設計中重要的城市設計問(wèn)題是街道活動(dòng)與城市高層建筑高層之間的空間連續性差。這是由于地板的物理分隔(摩天大樓類(lèi)型固有的)。

城市設計涉及“場(chǎng)所營(yíng)造”。在創(chuàng )建“垂直位置”時(shí),我們的設計通過(guò)從街道向上向上的寬大的景觀(guān)坡道,將“街道生活”帶入建筑物的上部。坡道兩旁都是街頭活動(dòng):(前排,商店,咖啡館,表演空間,觀(guān)景臺等),直至前6層。

坡道作為“街道的垂直延伸”,從公共場(chǎng)所到較少公共場(chǎng)所形成連續的空間流動(dòng),從而消除了高層建筑類(lèi)型固有的地板分層問(wèn)題。添加了橋梁鏈接以連接到相鄰建筑物,以增加城市連通性。

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03、周?chē)吧?/p>


進(jìn)行了“視圖分析”,以使上層設計可以看到周?chē)沫h(huán)境。

“寬松合身”

通常,建筑物的使用壽命為100-150年,并且隨著(zhù)時(shí)間的推移會(huì )改變用途。這里的設計是“松配合”的,以便將來(lái)重復使用。功能包括:

? “天庭”(即可轉換以用于將來(lái)的辦公室使用)

? 可移動(dòng)分區

? 可移動(dòng)地板

?材料的 “機械結合”(相對于化學(xué)結合),以促將來(lái)的恢復。

? 靈活的設計(例如,是一處多用途的世博大樓,其未來(lái)用途可能是辦公室[凈可出租面積9,288平方米,效率為75%]或公寓)。

還準備了一套計劃顯示要轉換為辦公室使用,凈效率為總地板效率的75%。


04、垂直美化

街道層面的植被向上盤(pán)旋,這是一個(gè)持續的生態(tài)系統,有利于物種遷移,從而帶來(lái)了更加多樣化的生態(tài)系統和更高的生

態(tài)系統穩定性,并使立面的環(huán)境降溫。

如前所述,選擇物種時(shí)不得與周?chē)h(huán)境競爭?!爸脖话俜直取贝碓摰貐^的景觀(guān)特征。影響種植選擇的因素有:

? 種植深度

? 光線(xiàn)質(zhì)量

? 保養等級

? 訪(fǎng)問(wèn)

? 方向

? 防風(fēng)墻/太陽(yáng)能板/玻璃


05、種植理念

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重新引用有機物質(zhì)

生產(chǎn)模式:光伏系統:

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循環(huán)水

塔中的水自給率(通過(guò)收集雨水和中水回用)為55.1%:

? 總建筑面積 = 6,032平方米。

?需 水量 = 20加侖/天/ 10平方米??偯娣e+ 10%浪費

? 總需求 =(6,032÷10 x 110%)x 20加侖= 13270每加侖/天= 每天 60.3立方米x 365天 =每年22,019立方米

? 雨水收集總面積 = 518平方米。

? 新加坡平均年降雨量 = 23.439m

? 總雨水收集量 =每年12,141立方米

? 水的自給率 = 12,141÷22,019 x 100 = 55.1

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凈水

雨水收集系統由“屋頂集水盤(pán)”和位于建筑物立面上的“扇貝”層組成,以收集從其側面流出的雨水。水通過(guò)土壤床過(guò)濾器流過(guò)重力供水凈水系統。

過(guò)濾后的水積聚在地下儲罐中,然后泵送到上層儲罐中以進(jìn)行再利用(例如,用于植物灌溉和廁所沖水)。自來(lái)水僅用于滿(mǎn)足飲用水需求。

污水回收

該設計優(yōu)化了污水的回收和再循環(huán):

? 估計污泥 = 230 / PE /天@3。每100平方米建筑面積的PE

? 建筑建筑面積 = 6,032平方米。

? 每天收集的污泥 = 230升x 6,032÷100 x 3 = 41,620.8升或41.62立方米/天= 15,190立方米/年

處理污水可產(chǎn)生堆肥(用于其他地方的肥料)或沼氣燃料。


太陽(yáng)能利用

光伏用于更大的能量自給。

? 光伏電池平均能量輸出 = c。0.17 kWh平方米

? 每天的總日照時(shí)間 = 12小時(shí)

? 每日能量輸出 = 0.17 x 12 = 2.04 kWh平方米。

? 光伏面積 = 855.25平方米。

? 日總發(fā)電量 = 1,744 kWh

? 估計能耗為0.097 kWh /sq.m。封閉式 &0.038 kWh / sq.m。未封閉 =(0.097 x 3,567平方米)+(0.038 x 2,465平方米) = 439.7千瓦時(shí)

? 估計每日能耗 = 10小時(shí)x 439.7 = 4,397 kWh

? 自給率百分比為1,744÷4,397 = 39.7%


建材回收和再利用

設計有一個(gè)內置的廢物管理系統??苫厥詹牧显诿繉佣纪ㄟ^(guò)料斗在源頭進(jìn)行分離。這些廢物被送到地下室的廢物分離器,然后通過(guò)回收垃圾進(jìn)行回收再利用。

預期收集的可回收廢物/年:

? 紙/紙板 = 41.5公噸

? 玻璃/陶瓷 = 7.0公噸

? 金屬 = 10.4公噸

該建筑物設計為具有機械連接的材料連接及其結構連接,以便在建筑物使用壽命結束時(shí)方便將來(lái)的再利用和回收。


自然通風(fēng)和“混合模式”維修

任何生態(tài)建筑的監測與評估服務(wù)模式的選項包括:

? 被動(dòng)模式

? 后臺(混合)模式

? 完整模式

這里的設計使用“混合模式” M&E服務(wù)優(yōu)化了當地的生物氣候響應。減少了機械空調和人工照明系統。帶除霧器的吊扇用于低能耗舒適冷卻。

風(fēng)用于通過(guò)“風(fēng)墻”創(chuàng )造內部舒適條件,“風(fēng)墻”

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體現的能源和二氧化碳

建筑物的嵌入式能量研究可用于指示建筑物對環(huán)境的影響。隨后,可以估算出建筑材料生產(chǎn)產(chǎn)生的二氧化碳排放量。

能源影響與包含能相關(guān)的CO2排放。如果大多數能源與石油相關(guān)(有些天然氣和電力),則每GJ能源平均需要80千克 二氧化碳。這里的建筑物與c的排放有關(guān)。1.15萬(wàn)噸二氧化碳。

體能占總建筑面積的比值(GJ/m2 GFA)通常在6到8之間,但可能更多,取決于所使用的方法。設計的比率處于@ 14.2 GJ/m2 GFA),但與其他比率不同,因為使用具有高體現能量的太陽(yáng)能電池板將大大抵消在建筑壽命期內節省的運行能量。但是,所用的高體現能材料(例如鋁和鋼)易于回收利用,因此在重復使用時(shí)將其體現能減半。用復合木地板卡盒替換混凝土地板將減少c的體現能量。10,000 GJ。

由于它位于經(jīng)常降下大雨的城市之中,所以它也具有收集雨水與家庭廢水的設計,用來(lái)灌溉大樓周邊的綠色植物與作為馬桶沖水之用,整楝大樓約有55%的用水都是使用雨水與廢水,十分節省水力。

設計初始階段,建筑師詳細繪制了本地植物在一英里范圍內的分布圖,并確認適合在大廈上種植的種類(lèi)不會(huì )與本地物種產(chǎn)生沖突。

這棟大樓有26層樓高,但它引以自豪的就是上面具有許多片太陽(yáng)能板可以搜集能源,另外還有自然的通風(fēng)設計,大樓四周也種滿(mǎn)了植物作為隔熱墻之用。這棟長(cháng)滿(mǎn)植物的摩天大樓,之所以如此設計是為了增加它的生物多樣性,并藉此可回復當地的生態(tài)系統,增進(jìn)綠化。EDITT Tower的四周幾乎都被有機植物所包圍,它可經(jīng)由斜坡連接上面的樓層與下面的街道,這楝大樓也考慮到了未來(lái)的擴充性,很多墻壁與樓梯都是可以移動(dòng)與拆除的。


06、綠色低碳

EDITT大樓還具有以下的優(yōu)點(diǎn):

一、它具有855 平方米的太陽(yáng)能板面積,可提供全建筑物39.7%的能源;

二、有生物沼氣的生產(chǎn)設備,將排泄物經(jīng)由細菌作用產(chǎn)生瓦斯與肥料,用于照明、燒熱水、煮飯和幫植物施肥等;

三、它的建材將大量采用再生與可回收利用材料,甚至每一層樓也設計有資源回收的系統,可說(shuō)是低碳與綠化的大廈。

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垂直綠化設計,是建筑更是景觀(guān),垂直綠化可以充分利用每一寸土地,優(yōu)化我們的居住生態(tài)環(huán)境。它必將成為未來(lái)綠化的一種新趨勢。