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:“垂直綠化不是簡單地為建筑‘刷綠’。綠墻對建筑物的溫度控制起到實(shí)際作用,對建筑設(shè)計(jì)元素和設(shè)計(jì)語言起到強(qiáng)化作用。與建筑設(shè)計(jì)融合的綠墻,同時(shí)考慮維護(hù)的方便性和安全性,有完善的灌溉系統(tǒng)?!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(jī)場所,那里的自然生態(tài)系統(tǒng)被完全破壞。設(shè)計(jì)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(tǒng),其中超過55%的灰水可以重復(fù)利用,污水可以循環(huán)利用,產(chǎn)生堆肥和生物氣體燃料。通過太陽能電池板系統(tǒng),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,豐富城市綠化景觀重要的方式。發(fā)展立體綠化,能豐富城區(qū)園林綠化的空間結(jié)構(gòu)層次和城市立體景觀藝術(shù)效果,有助于進(jìn)一步增加城市綠量,減少熱島效應(yīng),吸塵、減少噪音和有害氣體,營造和改善城區(qū)生態(tài)環(huán)境。還能保溫隔熱,節(jié)約能源,也可以滯留雨水,緩解城市下水、排水壓力。

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景觀被設(shè)計(jì)成綠色和藍(lán)色基礎(chǔ)設(shè)施層,融入建筑物,將居民與當(dāng)今高度密集化的城市環(huán)境中的歷史“標(biāo)榜”鄉(xiāng)村精神聯(lián)系起來。

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(yù)計(jì)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(shè)計(jì)大廈Ecological Design In The Tropics,由生態(tài)建筑設(shè)計(jì)T.R. Hamzah & Yeang Sdn Bhd事務(wù)所設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)方案曾獲得了熱帶生態(tài)建筑設(shè)計(jì)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”,由馬來西亞的建筑公司TR Hamzah & Yeang設(shè)計(jì)并建造。而此公司賦予EDITT的設(shè)計(jì)理念在于:持續(xù)的適應(yīng)性和生態(tài)環(huán)境的改善。大樓將安裝太陽能面板充分利用熱帶兇猛的陽光,就像植物把污水轉(zhuǎn)化成沼氣和肥料一樣。新加坡城可被稱為熱帶生態(tài)森林,這樣一株“植物建筑”可使城區(qū)的生物品種數(shù)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(dāng)?shù)仄贩N的植物有次序的覆蓋,并且結(jié)合“被動(dòng)建筑”概念以保大樓內(nèi)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(qū)緊密聯(lián)系。同時(shí)考慮到未來的適應(yīng)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(tǒng)中,從而用來灌溉植物或者沖馬桶,據(jù)估計(jì),這套系統(tǒng)可以滿足其自身55%的用水需求。

02、設(shè)計(jì)特點(diǎn)

我們的設(shè)計(jì)著手演示大廈設(shè)計(jì)的生態(tài)方法。除了滿足客戶對展覽塔的計(jì)劃要求(即用于零售,展覽空間,禮堂用途等)之外,設(shè)計(jì)還具有以下生態(tài)響應(yīng):

對站點(diǎn)生態(tài)的回應(yīng)

生態(tài)設(shè)計(jì)先要研究場地的生態(tài)系統(tǒng)及其特性。任何不考慮場地這些方面的設(shè)計(jì),本質(zhì)上都不是生態(tài)方法。

生態(tài)系統(tǒng)層次
網(wǎng)站數(shù)據(jù)要求
設(shè)計(jì)策略
生態(tài)成熟
完整的生態(tài)系統(tǒng)分析和繪圖
保留保護(hù)開發(fā)只在無影響的地區(qū)
生態(tài)不成熟
完整的生態(tài)系統(tǒng)分析和繪圖
保留保護(hù)只對不發(fā)展影響的領(lǐng)域
生態(tài)簡化
完整的生態(tài)系統(tǒng)分析和繪圖保存保護(hù)增加生物多樣性僅在低影響地區(qū)發(fā)展
混合人工部分生態(tài)系統(tǒng)分析和繪圖
增加生物多樣性在低影響地區(qū)發(fā)展
單種
部分生態(tài)系統(tǒng)分析和繪圖增加生物多樣性在非生產(chǎn)前景的地區(qū)發(fā)展恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)
零文化剩余生態(tài)系統(tǒng)組成部分的地圖
增加生物多樣性和有機(jī)物質(zhì)恢復(fù)生態(tài)系統(tǒng)

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(tǒng),幾乎沒有原始的表層土壤,動(dòng)植物。設(shè)計(jì)方法是用有機(jī)物質(zhì)修復(fù)土壤,以實(shí)現(xiàn)生態(tài)演替并平衡該城市場地的現(xiàn)有無機(jī)性。


該方案的設(shè)計(jì)特征在于種植良好的外墻和植被露臺(tái),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(qū)域被設(shè)計(jì)為連續(xù)的,并在相連的景觀坡道中從地平面向上傾斜到上層。該設(shè)計(jì)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,除了滿足客戶的要求,設(shè)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,這座大廈所處場地是一個(gè)城市中的“零文化”區(qū),而且生態(tài)系統(tǒng)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(jī)體,繼承并平衡了場地原有的生態(tài)要素。立面和平臺(tái)都種植了常綠植物。這些種植區(qū)域是連續(xù)的,并以相連的景觀坡道向上連接到高層。種植面積達(dá)到了3841平方米,而總的使用面積為6033平方。

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03、場所制作

摩天大樓設(shè)計(jì)中重要的城市設(shè)計(jì)問題是街道活動(dòng)與城市高層建筑高層之間的空間連續(xù)性差。這是由于地板的物理分隔(摩天大樓類型固有的)。

城市設(shè)計(jì)涉及“場所營造”。在創(chuàng)建“垂直位置”時(shí),我們的設(shè)計(jì)通過從街道向上向上的寬大的景觀坡道,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,觀景臺(tái)等),直至前6層。

坡道作為“街道的垂直延伸”,從公共場所到較少公共場所形成連續(xù)的空間流動(dòng),從而消除了高層建筑類型固有的地板分層問題。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、周圍景色


進(jìn)行了“視圖分析”,以使上層設(shè)計(jì)可以看到周圍的環(huán)境。

“寬松合身”

通常,建筑物的使用壽命為100-150年,并且隨著時(shí)間的推移會(huì)改變用途。這里的設(shè)計(jì)是“松配合”的,以便將來重復(fù)使用。功能包括:

? “天庭”(即可轉(zhuǎn)換以用于將來的辦公室使用)

? 可移動(dòng)分區(qū)

? 可移動(dòng)地板

?材料的 “機(jī)械結(jié)合”(相對于化學(xué)結(jié)合),以促將來的恢復(fù)。

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

還準(zhǔn)備了一套計(jì)劃顯示要轉(zhuǎn)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旋,這是一個(gè)持續(xù)的生態(tài)系統(tǒng),有利于物種遷移,從而帶來了更加多樣化的生態(tài)系統(tǒng)和更高的生

態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性,并使立面的環(huán)境降溫。

如前所述,選擇物種時(shí)不得與周圍環(huán)境競爭。“植被百分比”代表該地區(qū)的景觀特征。影響種植選擇的因素有:

? 種植深度

? 光線質(zhì)量

? 保養(yǎng)等級

? 訪問

? 方向

? 防風(fēng)墻/太陽能板/玻璃


05、種植理念

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重新引用有機(jī)物質(zhì)

生產(chǎn)模式:光伏系統(tǒng):

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循環(huán)水

塔中的水自給率(通過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(fèi)

? 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(tǒng)由“屋頂集水盤”和位于建筑物立面上的“扇貝”層組成,以收集從其側(cè)面流出的雨水。水通過土壤床過濾器流過重力供水凈水系統(tǒng)。

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

污水回收

該設(shè)計(jì)優(yōu)化了污水的回收和再循環(huán):

? 估計(jì)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?cè)照諘r(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(jì)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(jì)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(shè)計(jì)有一個(gè)內(nèi)置的廢物管理系統(tǒng)。可回收材料在每層都通過料斗在源頭進(jìn)行分離。這些廢物被送到地下室的廢物分離器,然后通過回收垃圾進(jìn)行回收再利用。

預(yù)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(shè)計(jì)為具有機(jī)械連接的材料連接及其結(jié)構(gòu)連接,以便在建筑物使用壽命結(jié)束時(shí)方便將來的再利用和回收。


自然通風(fēng)和“混合模式”維修

任何生態(tài)建筑的監(jiān)測與評估服務(wù)模式的選項(xiàng)包括:

? 被動(dòng)模式

? 后臺(tái)(混合)模式

? 完整模式

這里的設(shè)計(jì)使用“混合模式” M&E服務(wù)優(yōu)化了當(dāng)?shù)氐纳餁夂蝽憫?yīng)。減少了機(jī)械空調(diào)和人工照明系統(tǒng)。帶除霧器的吊扇用于低能耗舒適冷卻。

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

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體現(xiàn)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(shù)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(shè)計(jì)的比率處于@ 14.2 GJ/m2 GFA),但與其他比率不同,因?yàn)槭褂镁哂懈唧w現(xiàn)能量的太陽能電池板將大大抵消在建筑壽命期內(nèi)節(jié)省的運(yùn)行能量。但是,所用的高體現(xiàn)能材料(例如鋁和鋼)易于回收利用,因此在重復(fù)使用時(shí)將其體現(xiàn)能減半。用復(fù)合木地板卡盒替換混凝土地板將減少c的體現(xiàn)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(shè)計(jì),用來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(jié)省水力。

設(shè)計(jì)初始階段,建筑師詳細(xì)繪制了本地植物在一英里范圍內(nèi)的分布圖,并確認(rèn)適合在大廈上種植的種類不會(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能板可以搜集能源,另外還有自然的通風(fēng)設(shè)計(jì),大樓四周也種滿了植物作為隔熱墻之用。這棟長滿植物的摩天大樓,之所以如此設(shè)計(jì)是為了增加它的生物多樣性,并藉此可回復(fù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng),增進(jìn)綠化。EDITT Tower的四周幾乎都被有機(jī)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的擴(kuò)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(shè)備,將排泄物經(jīng)由細(xì)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(shè)計(jì)有資源回收的系統(tǒng),可說是低碳與綠化的大廈。

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垂直綠化設(shè)計(jì),是建筑更是景觀,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。它必將成為未來綠化的一種新趨勢。