近十年来,那些引领潮流的高科技绿色建筑

在2020年世界地球日,CNN Style栏目评选出近十年来全球最具可持续性的18座高科技绿色建筑。这些由建筑师和工程师精心打造的绿色建筑,充分展示了人类与自然和谐相处的种种可能性,以及道法自然的智慧。

CNN对项目的介绍过于简单,友绿深挖了各个项目的设计意图和可持续设计精髓,汇集于本贴。作为今年绿色建筑建筑年度研究 告中案例回顾的一部分,大部分案例友绿都有详细的介绍,感兴趣的读者可以通过搜索项目名称,或打开“绿建典范”专辑查阅。

No.1 像素大厦(澳大利亚墨尔本)

开业时间:2010年| 用途:办公室| 设计:分贝架构

Pixel位于前CUB Brewery,是墨尔本和澳大利亚最重要,最雄心勃勃的项目之一。Pixel是澳大利亚第一座碳中和型办公楼,获得了理想的105点Green Star得分和105个 LEED得分,并在项目边界内生产了维持大楼运转所需的全部电能和水。

Pixel从根本上突破了绿色建筑所能达到的极限。实施了许多新的可持续建筑技术,包括复杂的集水系统,太阳能和风能利用,热冷却,通过以下方式减少用水。

真空马桶,减少马桶浪费的厌氧消化器和Pixelcrete,这是一种经过特殊设计的混凝土,其中含有相同结构特性的传统混凝土的一半碳。

复杂多彩的外墙包裹着建筑物的西侧和北侧,为Pixel赋予了标志性的标识。零浪费的简单而复杂的组装,可回收的彩色面板可提供最大的日光,阴影,视野和眩光控制。

面板由Living Edge托板支撑,该托板可进行遮光和灰色水处理,并为每个办公室地板提供即时的个人绿化。外墙不断地围绕Pixel包裹,创造出充满活力的独特身份。

为进一步实现绿色野心,Pixel的屋顶覆盖有固定和可跟踪的光伏面板,垂直风力涡轮机和宽广的绿色屋顶。

Pixel旨在通过其绿色屋顶和蓄水系统捕获,过滤和处理雨水。根据墨尔本的年平均降雨量,该水量足以满足建筑物的所有非饮用水需求。

创新的灰水系统使Pixel可以利用雨水收集来满足建筑物非饮用水需求。雨水收集在绿色屋顶上,经过雨水过滤和渗透处理设备,并为建筑物提供真空马桶,洗手盆和淋浴。然后,来自这些装置的中性水穿过芦苇床,该芦苇床提供了被动的中性灰水处理。

No.2 中央公园一号(澳大利亚悉尼)

开业时间:2014年| 用途:住宅| 设计:Ateliers Jean Nouvel与PTW Architects

中央公园一号(OCP)是一项具有创新精神且对环境充满雄心的地标性项目,位于悉尼中央车站附近的Carlton&United Brewery厂址的重建中。总体规划意图是遵循澳大利亚绿色之星评级系统下可持续住宅设计的最高标准,并支持该城市对环境负责的未来愿景。

为了使OCP的两座塔明显比“绿色之星”开发项目中通常所能看到的更加绿色,该设计采用了更广泛的方法来实现碳节约型设计。在两种不同寻常的技术(水培法和定日镜)的帮助下,植物遍及整个建筑物,以提供有机遮阳效果,并且全年收获直射的阳光用于取暖和照明。遮阳节省了冷却能量,而重定向的阳光是建筑物区域和毗邻公园的全年光源。除了技术部署和性能的出色表现外,这些植物和反射的日光也是自然资源,以一种不寻常的方式提供给悉尼居民。

特别值得注意的是在塔的底部包括一个公园。设计上的第一个挑战是让新公园在城市范围内真正存在。由于OCP是高层建筑,因此可以将公园沿其立面高耸入天空,并使其在远处的城市中可见。在南侧,公园以一系列种植的高原上升,这些高原像拼图碎片一样散布在整个外立面上,因此每间公寓不仅拥有阳台,而且拥有自己的公园。就个人而言,这创造了宜人的私人花园。从总体上看,这是一个绿色的城市雕塑。

在北部,东部和西部,绿色果岭具有连续的面纱状外观,带有绿色墙壁,连续的种植带和攀援植物。这些植物传达了可持续性的信息,因为它们的遮挡减少了冷却建筑物的能源消耗,并且植物的叶子捕集了二氧化碳,因此它们还有效地使建筑更具可持续性。总体而言,超过5公里的花槽像永久性的遮阳棚一样起作用,最多可将公寓中的热影响降低30%。与传统的固定遮阳相比,这些植物还捕集二氧化碳,释放氧气并反射回城市的热量更少。这些植物用再生的灰水和黑水灌溉,可以根据每个立面区域的需要量身定制它们的生长。

设计挑战来自场地北侧的高大建筑物。为了增强对公园的阳光,将建筑物分为较低的塔和较高的塔。在较低塔的屋顶上,有42个定日镜(阳光跟踪镜)将阳光重定向到较高塔的悬臂上的320个反射器上,然后将光束向下投射到本应处于永久阴影下的区域。该系统每小时和每季季节性变化,以适应亮度和温暖的需求,夏季将热量转移到中庭玻璃顶上的吸收性水池中,可将其排干以在冬天辅助加热。该系统可重定向多达200平方米的直射阳光,并在悉尼每年的26,00个小时内利用大约40%的相应电力。

斑驳的灯光以精确编程的编排在地面上移动。到了晚上,定日镜变成了一座巨大的城市枝形吊灯,在黑暗的天空中像一盏漂浮着的微型LED灯浮在水面,融合成一个巨大的屏幕,并模拟了波光粼粼的港口水域的反射。

一个中央公园协助悉尼实现其改善碳足迹的目标。该项目在城市核心地区的城市主要就业市场中提供了急需的公寓。与同等规模的传统建筑相比,它可将能耗降低25%。由于存在绿色植物,阳光对建筑物的热影响最多可减少30%,绿色植物当然会捕集二氧化碳并释放出氧气。

悬停的悬臂在One Central Park的顶峰上冠冕。其中包含了塔楼最豪华的顶层公寓。

这里有一个诱人的机动镜组件,可以捕获阳光,并将光线直射到中央公园的花园。天黑后,该结构成为了领先的灯光艺术家YannKersalé的LED艺术装置的画布,该装置雕刻出闪烁的空中烟火。这为One Central Park设计带来了新的星空建筑形状。

No.3巴林世界贸易中心1和2(巴林)

开业时间:2008年| 用途:办公室| 设计:阿特金斯

巴林世界贸易中心(BWTC)将大型风力涡轮机集成到其设计中。连同众多的节能减排和回收系统,这一发展显示出对提高全球对可持续设计的认识的明确承诺。该建筑为作为技术先例的设计师和业主开辟了一个新的方向。BWTC表明,可以通过强有力的环境议程来创造商业发展,并满足我们后代的需求。BWTC包含了可持续哲学的精髓,涉及项目的所有社会,经济和环境影响。该建筑不仅在环境平衡的建筑上取得了长足的进步,现在还被认为是巴林人民的民族自豪感。

BWTC是总体规划的重点,该规划旨在振兴该地区已有30年历史的现有酒店和购物中心。场地的规划受到场地中现有建筑物和道路 络的限制。通过将现有购物中心的主轴线向海延伸,并从酒店创建第二条轴线,建立了“零售街”。因此,双子塔的自然位置位于主轴线上,面朝阿拉伯湾,并为开发提供了入口。

双子塔的灵感来自于地区性的“风塔”及其散布风的能力,以及传统阿拉伯独桅帆船的巨大风帆,它们利用微风推动它们前进。经过仔细的计算流体动力学(CFD)建模和广泛的风洞测试,塔的形状实际上是被风雕刻出来的,以在建筑物周围产生最佳的气流。椭圆形的平面形状就像翼型一样,在它们之间散布着陆上的微风,在其后部产生负压,从而加快了两个塔之间的风速。在垂直方向上,塔的雕刻也是气流动力学的函数。

随着它们向天空逐渐变细,翼型截面减小。这种效应,再加上更高海拔的陆上风速的增加,在三个涡轮机中的每一个上都产生了几乎相等的风速状态,而与高度无关,从而使它们能够以相同的速度旋转并产生相同的能量水平。三座直径29米,重11吨的风力涡轮机支撑在塔架之间的31.5米,重70吨的桥上。每个涡轮机产生225kW的电力。这些建筑物经过雕刻,可以将不间断的陆上微风汇入涡轮机,并产生垂直的滑流,从而校正风向以利用巴林70%的风能。

该项目包括风力涡轮机在内的溢价不到项目价值的3%。基于节能和具有风力涡轮机的建筑物的增值,投资回收期非常有利。在设计阶段,初始能源产量约为15%,因此每年1300MWh;然而,从早期的调试结果来看,由于建筑物的占用率降低和涡轮机的运行时间更长,涡轮机估计会产生更多的能量。

该建筑还融合了许多其他可持续性特征,使其在减少碳排放方面对环境具有响应性。这些措施包括水循环利用,与区域供冷系统的连接,绝热,用于蒸发冷却的反射池,低泄漏的窗户和太阳能吸收率低的隔热玻璃。

BWTC开创了在建筑环境中实现风轮机集成的先例。它以高度可视化的方式将环境设计置于客户和设计师议程的最前沿,并有望帮助在全球范围内发起更多节能意识的开发。风力涡轮机技术的成本并不高昂,该项目为将来的项目设定了基准。

No.4明天博物馆(巴西里约热内卢)

开业时间:2015年| 用途:科学博物馆| 设计图:圣地亚哥·卡拉特拉瓦(Santiago Calatrava)

明天博物馆建在里约热内卢港口的滨水区,探索将塑造未来的科学进步。博物馆涵盖的主要主题之一是可持续性。例如,明天博物馆将太阳能电池板纳入其新未来主义建筑,以帮助其供电。博物馆内部不是永久收藏,而是使用数字展览来教育参观者有关周围自然环境的重要性。

该博物馆是里约热内卢港口区更新计划的主要锚点之一,即波尔图马拉维拉港项目。它具有可持续建筑的特点,并符合绿色建筑委员会(USGBC)的LEED(能源和环境设计领导力)认证标准。为了遵守可持续性准则,该准则规定了对当地自然资源的利用,瓜纳巴拉海湾的水被用于博物馆的空调系统,然后以象征性的姿态将其返回海湾。海湾的水也为博物馆周围的反射池供水。

空调系统,花园灌溉和清洁地板不依赖于饮用水。水槽,淋浴器和空调系统的水被保存在污水处理厂中,雨水也通过轨道系统收集到雨水中。这种关怀早在建筑物建造期间就已开始。例如,卡车的车轮用回用水清洗过,因此不会将污垢带入城市街道。

No.5温哥华会议中心西(加拿大温哥华)

开业时间:2009年| 用途:贸易展览,公约,活动| 设计:LMN建筑师

该项目的可持续设计包括:

西楼的6英亩活动屋顶-加拿大最大,北美洲最大的非工业活动屋顶-拥有超过40万种本土植物和草。我们独特的屋顶设计为绝缘体,可减少夏季的热量获取和冬季的热量损耗。

屋顶上还放着四个带有欧洲蜜蜂的蜂箱。蜜蜂帮助给活动屋顶上的植物授粉,同时为 “临时”厨房提供蜂蜜。

修复后的海洋栖息地建在西楼的基础上。随着各种海洋生物的增长,该地区的水质得到了显着改善。

先进的黑水处理厂将灰水和黑水循环利用,这些水又流回洗手间,用于冲厕,并在天气暖和时用于屋顶灌溉。

海水加热和冷却系统利用相邻海水的优势,在较温暖的月份为建筑物提供冷却,在较冷的月份为建筑物供热。

在整个设施中,自然采光和通风都得到了最大化。

整个工厂都使用来自可持续管理森林的本地卑诗省木材产品。

No.6上海中心(中国上海市)

开业时间:2015年| 用途:办公室,酒店和零售| 设计:Gensler

作为上海新陆家嘴金融贸易区中心地带的三座标志性摩天大楼的第三座塔楼,上海塔楼体现了高层建筑的新原型。新大楼紧邻金茂大厦和上海环球金融中心,高耸于天际线之上,其弯曲的立面和螺旋形的造型象征着现代中国的蓬勃发展。但是它的扭曲形式不只是创造独特的外观。与相同高度的矩形建筑相比,风洞测试证实结构风荷载可节省24%。

这座多功能塔楼不仅是地标建筑,还是在垂直城市中提供可持续发展的生活方式,在整个建筑中分布着独特的餐厅,商店,办公室和酒店。塔的程序分为9个垂直区域。这些垂直社区中的每一个都从空中大厅升起,明亮的花园中庭营造出一种社区感,并通过针对住户和游客的多样化计划来支持日常生活。空中大堂的功能与传统的城市广场和广场非常相似,全天将人们聚集在一起。这些民用空间让人联想到城市历史悠久的开放式庭院,在景观环境中将内部与外部融合在一起。

上海中心大厦是世界上最可持续发展的高层建筑之一。其设计的中心方面是包裹整个建筑物的透明第二层皮肤。它封闭的通风中庭通过调节空隙内的温度来节省能量。该空间在内部和外部之间起到缓冲作用,在冬天使室外凉爽的空气变热,在夏天消散内部的热量。该塔还特别采用了三联供系统,灰水/雨水系统和几种可再生能源。

No.7 CopenHill(丹麦哥本哈根)

垃圾发电厂CopenHill拥有意想不到的好处:这也是一个地方信誉:Niels Christian Vilmann / Ritzau Scanpix / AFP / Getty Images

开业时间:2017 | 用途:发电厂,体育设施| 设计:Bjarke Ingels Group(BIG)

CopenHill也称为Amager Bakke,可能是最终的多功能项目。

CopenHill(也称为Amager Bakke)开业之初,是一种新型的垃圾发电工厂,其顶部设有滑雪道,远足小径和攀岩墙,体现了享乐主义可持续性的概念,同时与哥本哈根会议的目标保持一致。到2025年,全球首个碳中和城市。CopenHill是一个占地41,000平方米的垃圾发电厂,拥有城市娱乐中心和环境教育中心,将社会基础设施转变为建筑地标。

从第一天开始,CopenHill就被视为具有预期的社会副作用的公共基础设施。CopenHill的新废物焚化设施将Amager资源中心(ARC)取代了毗邻的已有50年历史的废物转化为能源的工厂,整合了废物处理和能源生产方面的最新技术。由于位于阿玛格(Amager)工业海滨,原始的工业设施已成为从滑水到卡丁车比赛的极限运动场所,新的发电厂将滑雪,远足和攀岩带入了寻求刺激者的愿望清单。

发电厂的内部容积由其机械的精确定位和组织结构(按高度顺序)决定,可为9,000平方米的滑雪场创造高效,倾斜的屋顶。在顶部,专家们可以沿着与奥林匹克半管相同长度的人造滑雪道滑行,测试自由泳公园或尝试定时的激流回旋路线,而初学者和孩子们则在更低的斜坡上进行练习。滑雪者可以从盘式升降机,地毯升降机或玻璃升降机上爬到公园,一睹垃圾焚烧炉24小时运行的内部状况。

娱乐爱好者和到达CopenHill峰顶的游客将感受到原本平坦的国家中一座山的新颖性。非滑雪者可以在丹麦景观设计师SLA设计的郁郁葱葱的多山地形中走下490m绿树成荫的远足小径之前,可以享受屋顶酒吧,运动量来找到的区域,攀岩墙或城市最高的观景台。同时,10,000平方米的绿色屋顶解决了85m高公园中充满挑战的微气候问题,在吸收热量,清除空气中的颗粒物并最大程度减少雨水径流的同时,使生物多样化的景观焕然一新。

在斜坡下方,旋转的炉子,蒸汽和涡轮机每年将440,000吨的废物转化为足够的清洁能源,为15万户家庭提供电力和集中供热。从通风竖井到进气口,电厂完成这项任务的必要性有助于创建一座山的地形。在从下面的需求和从上面的欲望之间的相遇中创造的人造景观。ARC团队占用了十层行政空间,其中包括一个600平方米的教育中心,用于学术考察,研讨会和可持续发展会议。

与其将ARC视为一个孤立的建筑对象,不如将建筑围护结构视为当地环境的机会,同时形成目的地并反映公司的渐进愿景。CopenHill的连续立面包括1.2m高和3.3m宽的铝砖,它们像巨大的砖一样叠放在一起。中间的玻璃窗使日光可以进入设施内部,而西南立面上的较大开口则照亮了行政楼层的工作站。在最长的垂直立面上,安装了85m的攀岩墙,成为世界上最高的人工攀岩墙,新的世界纪录打破了工厂内部的视野。在滑雪坡的底部,一间600平方米的露天滑雪吧欢迎当地人和游客在脱掉靴子后放松。

No.8 马可波罗大厦(德国汉堡)

开业时间:2010年| 用途:住宅| 设计:Behnisch建筑

马可波罗塔酒店每个塔楼都围绕中心轴线旋转了几度,可欣赏全部58套公寓的壮丽景色。周围有宽敞的阳台,可向各个方向延伸生活区。线条柔和的线条赋予了塔独特的形象。正交排列的内部空间与外围阳台的“有机”设计之间的对比提供了有趣的视觉张力,并增加了内部空间体验。

建筑物上部结构是钢筋现场混凝土骨架。所有楼板都是平坦的,没有底座,最大厚度为26厘米。考虑到塔的独特形状,支撑柱并不总是彼此直接在上方。某些列序列的荷载通过剪力墙和楼板传递回中心岩心。为了确保楼板的表现悬臂形式的稳定性,栏杆还承担了承重功能。为了确保公寓布局的最大灵活性,在公寓之间的许多剪力墙中都装有额外的大型开口。

马可波罗塔屋顶上的真空收集器使用热交换器将热量转化为公寓的冷却系统。睡眠区的创新隔音空气百叶窗使自然通风成为可能,而不会增加来自外部的噪音污染。

No.9 Bosco Verticale(意大利米兰)

开业时间:2014年| 用途:住宅| 设计:Boeri Studio

Bosco Verticale,字面意思是“垂直森林”,是有史以来最密集的绿色生活立面之一。它利用了一种建筑概念,用植被屏障代替了传统的覆层材料,创造了一个独特的微气候,以改善结构的可持续性。这种类型的设计创建了一个城市生态系统,鼓励动植物与公寓居民之间的互动。该塔是480棵大中型树木,250棵小尺寸树木,11,000株地被植物和5,000株灌木的家园,相当于整公顷的森林覆盖。

除了创建美观的外墙外,将植被纳入结构还增加了许多可持续的设计元素。树叶通过滤除灰尘和隔离碳来改善空气质量,同时减轻城市的热岛效应并减少噪音污染。总体而言,绿色活立面可同时刺激与周围环境的互动,同时还可以保护周围环境。

No.10苏兹隆一地球(印度浦那)

开业时间:2009年| 用途:办公室| 设计:克里斯托弗·本宁格

Suzlon One Earth园区是一个独特的公司总部,位于印度浦那Hadapsar的10英亩土地上。项目的构想是出于业务和功能需求,将所有业务垂直领域和公司服务都置于一个屋檐下,尽管它们相互关联,但将足够独立,以能够按照各自的需求和要求执行。

在10.4英亩的城市环境中,一百万平方英尺的地面加上两层建筑获得了LEED铂金和TERI GRIHA 5星认证,其年均8%的能源通过光伏板和风车现场产生,总增量成本约为11%。没有其他具有这种级别认证和现场可再生能源的LEED认证建筑物达到了这种成本效率。现场产生了154千瓦的电力(80%的风能和20%的光伏能)。所有其他能源(4兆瓦)均来自客户的 的风电场。该项目消耗了92%(4 MW)的“可持续能源”,这使其成为零能耗项目!

Suzlon One Earth的灵感来自印度大型历史园区,例如法塔赫布尔西格里(Fatehpur Sikri)和马杜赖(Madurai)的Meenakshi Temple建筑群。

这种可持续,高效的设计借鉴了本土建筑的线索,同时尊重自然和文化,为75%的工作站提供了日光和外部景观,使居民可以享受季节,天气条件并与一天中的时间保持联系。

在“风廊”(Wind Lounge)中,这里有一个非常传统的印度乔克犬,有类似于科德的台阶通向一个由光伏板遮蔽的水池,允许过滤的光进入,就像通过古老的贾里一样。

铝百叶窗起到保护皮肤的作用,允许日光和交叉通风。所有区域均设有可开窗的窗,在可能的情况下允许自然通风。这些策略使建筑物的形状更小,更薄,更长,从而增加了开窗与体积的比率,在炎热和干燥的气候条件下增强了自然采光和通风。

该建筑物采用了复杂的建筑物管理系统。单个办公室的照明由日光和占用传感器共同控制。与传统方案相比,使用LED户外照明系统可节省65%的能源。由于节省了30%的能源和节水,运营成本降低了30%至40%。

No.11 ACROS福冈县立国际会馆(日本福冈)

开业时间:1995年| 用途:混合使用,包括音乐厅| 设计:Emilio Ambasz and Associates

ACROS福冈县国际会馆位于日本福冈市中部,是国际,文化和信息交流的中心,位于一百万平方英尺的多功能空间下面。

开拓性的绿色建筑师埃米利奥·安巴斯(Emilio Ambasz)将市中心近100,000平方米的公园搬到了ACROS福冈县国际会馆的15个台阶露台上。福冈阿科罗斯(ACROS Fukuoka)的设计为解决一个常见的城市问题提出了一种有力的新解决方案:调和开发商对以有利可图的方式利用场地的渴望与公众对开放式绿色空间的需求。福冈的计划通过创建一种创新的农业-城市模式,在一个结构中满足了这两种需求。

沿着公园的边缘,建筑物在低矮的景观梯田中逐层提升。每个露台楼层都包含一系列花园,可让您沉思,放松和远离城市的拥挤,而顶层露台则成为宏伟的眺望台,可一览福冈湾和周围群山的美景。不断增长的介质深度在12到24英寸之间。最初建造时,有76个品种,总计37,000种植物。从那时起,鸟类等就种下了种子,现在花园里有120种变种,总计50,000种植物。

梯田上的阶梯状反射池通过向上喷洒的水流连接起来,形成梯子状的攀登瀑布,以掩盖周围城市的周围噪音。这些水池位于建筑物中央玻璃中庭的正上方,通过分开的水池的天窗玻璃将散射光引入室内。每年在著名的为期一周的唐大角(Don Taku)音乐节期间,中庭内部环绕的阳台都可以欣赏到游行队伍穿过建筑物的全景,而阶梯式花园露台则成为整个城市的诱人户外圆形剧场。梯田公园脚下的一块巨大的“石头”状楔子刺穿了建筑物的V形入口,揭示出粗糙的石材,暗示了地表植被下的地质地层,并将建筑物比作从地球上切下的一块大块。这种楔形元素还可以兼作下面地下层的通风排气和表演艺术家的高架舞台。

建筑物的对面朝向福冈最重要的金融街。它由条纹玻璃组成,每层地板的倾斜角度都可以反射下面的行人,因此可以轻柔地消除建筑物的质量。立面从垂直方向向外倾斜,每层依次较高,从而在人行道上形成遮阳篷的效果。这些檐檐使用建筑物本身的设计,而不是使用应用的装置为行人提供遮盖。顶部的最后阶梯层在街道边缘产生了45°巨大的檐口悬垂效果,定义了公共入口,同时增强了建筑物的城市形象。

2000年9月,竹中公司,九州大学和日本理工学院在ACROS福冈进行了一次热环境测量调查,证明了屋顶花园在缓解城市热岛现象方面是有效的。

研究发现:混凝土表面温度相差15°C,得出明显的结论,即绿化和绿化抑制了周围空气温度的升高(Velazquez,2011年)。

1995年,ACROS福冈向公众开放,像一座郁郁葱葱的绿色山丘一样出现,其绿色阶梯花园外观已成为这座城市的新地标。阶梯花园向公众开放,可从公园一侧的两个入口进入,但不能从建筑物内部进入。屋顶观景台在周末和公众假期的10:00至16:00开放。营业时间根据季节而有所不同;请检查 站以了解其他访问细节。

ACROS福冈县国际会馆的设计使公园和建筑密不可分。该建筑将本应被带走的土地还给了城市,并允许主要的城市结构与开放的公共空间的宝贵资源共生。

No.12 Torre Reforma(墨西哥城)

开业时间:2016 | 用途:办公室| 设计:LBR&A Arquitectos

Torre Reforma(Reforma Tower)在墨西哥城著名的改革大道(Paseo de la Reforma)上,高246m,是拉丁美洲最高的建筑之一,也是墨西哥

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