高層建筑的可持續(xù)技術(shù)

時(shí)間：2025-04-04 10:53:25 作者：GBWindows 來源：原創(chuàng)文章閱讀：210

內(nèi)容摘要：導(dǎo)讀聯(lián)合國預(yù)測，未來25年全球人口將達(dá)到97億，其中近70%居住在城市;它自然而然地增加了對建筑空間的需求，以適應(yīng)增長。事實(shí)上，國際能源署估計(jì)，到2050年，建筑面積將翻一番。在這種情況下，垂直化是最合理的解決方案。同時(shí)，對可持續(xù)解決方案的需求也是應(yīng)對氣候變化影響的當(dāng)務(wù)之急，不同的設(shè)計(jì)師采用了不同的技術(shù)來幫助他們實(shí)現(xiàn)可...

導(dǎo) 讀

聯(lián)合國預(yù)測，未來 25 年全球人口將達(dá)到 97 億，其中近 70% 居住在城市;它自然而然地增加了對建筑空間的需求，以適應(yīng)增長。事實(shí)上，國際能源署估計(jì)，到 2050 年，建筑面積將翻一番。在這種情況下，垂直化是最合理的解決方案。同時(shí)，對可持續(xù)解決方案的需求也是應(yīng)對氣候變化影響的當(dāng)務(wù)之急，不同的設(shè)計(jì)師采用了不同的技術(shù)來幫助他們實(shí)現(xiàn)可持續(xù)和節(jié)能的高層建筑。

悉尼Quay Quarter Tower由 3XN 升級改造，使用了 70% 的現(xiàn)有建筑材料

高層建筑的優(yōu)勢

高層建筑被定義為足夠高的多層建筑，需要使用電梯等機(jī)械垂直運(yùn)輸系統(tǒng)。這通常約為 35m 高或 12 層。這些可以容納住宅、辦公室或商業(yè)空間，如酒店和商店，或者兩種或多種功能的組合。高度為 150m 或更高的非常高的高層建筑稱為摩天大樓。

可持續(xù)設(shè)計(jì)要求項(xiàng)目在能源和水的消耗方面保持高效;營造一個(gè)身體、情感和心理健康的環(huán)境;在設(shè)計(jì)和使用的材料方面具有韌性和耐用性;并通過其環(huán)保設(shè)計(jì)在美學(xué)上令人愉悅并在功能上靈活。如今，氣候變化情景影響了我們生活中的大部分決定，對空間的需求不應(yīng)忽視為子孫后代保護(hù)和保存環(huán)境的必要性。在設(shè)計(jì)高層結(jié)構(gòu)時(shí)探索可持續(xù)性可以創(chuàng)造出全面和包容性的設(shè)計(jì)，另一方面則是建筑、技術(shù)和健康生活之間的融合。

提供足夠的住所來容納不斷增長的人口。隨著城市變得越來越密集，垂直化是最可能的解決方案，有助于降低土地成本。
高層建筑有效利用有限的空間，可以在一個(gè)結(jié)構(gòu)中容納各種功能。因此，許多便利設(shè)施是共享的，這有助于在更大范圍內(nèi)減少能源消耗。這也有助于促進(jìn)社交互動(dòng)和社區(qū)建設(shè)。
高層結(jié)構(gòu)提供了一個(gè)沒有噪音和空氣污染的環(huán)境，以及更好的通風(fēng)和景觀。它們還提供大量的隱私和精心規(guī)劃的安全系統(tǒng)。
通過將底層從建筑結(jié)構(gòu)中解放出來，減少了城市擴(kuò)張，并且底層可以設(shè)計(jì)為容納更多的社區(qū)活動(dòng)開放空間并保護(hù)自然綠地，從而實(shí)現(xiàn)土地保護(hù)。
高度越高，可以更好地獲得風(fēng)能和太陽能等自然資源，這些資源可以用于有效管理建筑環(huán)境的能源消耗，促進(jìn)可持續(xù)設(shè)計(jì)。
當(dāng)商業(yè)空間與同一棟建筑中的住宅單元整合在一起時(shí)，可以輕松前往商店、醫(yī)療保健設(shè)施和其他企業(yè)，從而減少旅行的時(shí)間和精力使用。
最后，高層和摩天大樓結(jié)構(gòu)定義了城市建筑的天際線，這也可以設(shè)計(jì)為創(chuàng)造標(biāo)志性的景觀和遠(yuǎn)景。

哪些技術(shù)可以在高層建筑中創(chuàng)造可持續(xù)的環(huán)境？

更高的建筑需要更多的材料，從而產(chǎn)生更多的隱含碳，這可以通過綠色和可持續(xù)技術(shù)來應(yīng)對。當(dāng)使用更好的設(shè)計(jì)、工程、施工和系統(tǒng)來改進(jìn)大型結(jié)構(gòu)時(shí)，就會(huì)實(shí)現(xiàn)巨大的影響。這些改進(jìn)包括使用創(chuàng)新和先進(jìn)的材料、高效的用水技術(shù)、立面設(shè)計(jì)、采光和通風(fēng)，使用有效的機(jī)械、結(jié)構(gòu)和電氣基礎(chǔ)設(shè)施，以及采用可再生能源系統(tǒng)。

在設(shè)計(jì)構(gòu)思時(shí)，這些技術(shù)添加需要與美學(xué)和功能的空間、景觀和立面設(shè)計(jì)相結(jié)合，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的可持續(xù)性：

智能 HVAC 系統(tǒng)：在高層建筑中，供暖、通風(fēng)和空調(diào) （HVAC）系統(tǒng)消耗了大量能源。更好的設(shè)計(jì)，例如結(jié)構(gòu)及其開口的對齊，以及使用智能技術(shù)，其中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和傳感器有助于監(jiān)控建筑物的使用情況，有助于減少對這些系統(tǒng)的依賴。
先進(jìn)和創(chuàng)新的材料 – 材料是建筑的本質(zhì)，1需要可持續(xù)采購以減少對環(huán)境的影響。選擇可回收、可重復(fù)使用的本地材料有助于減少隱含碳。還有許多創(chuàng)新材料可以滿足當(dāng)?shù)靥囟ǖ慕^緣、玻璃和外墻條件。
節(jié)能玻璃和窗戶技術(shù) – 建筑物的開口是引入光、熱和風(fēng)的主要來源，需要根據(jù)需要和周圍條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，以減少對人工照明和通風(fēng)的依賴。今天的技術(shù)提供了多種選擇，其中熱量和光可以減少或增加，具體取決于內(nèi)部環(huán)境所需的舒適度。
建筑管理系統(tǒng) – 為了管理更大的區(qū)域，需要全面的管理系統(tǒng)來控制 HVAC、照明、安全、機(jī)械、電氣、水和管道。可以采用節(jié)能系統(tǒng)，以確保使用精確的能源量并減少能源浪費(fèi)。
可再生能源整合 – 這些結(jié)構(gòu)的高度優(yōu)勢為利用太陽能和風(fēng)能提供了更大的潛力。在高層建筑的屋頂上安裝太陽能電池板和風(fēng)力渦輪機(jī)可以產(chǎn)生使用結(jié)構(gòu)所需的部分能源。沿立面和玻璃建造集成光伏電池也有助于產(chǎn)生能量為結(jié)構(gòu)供電。這些也可以設(shè)計(jì)為在美學(xué)上增強(qiáng)設(shè)計(jì)。
LED 照明和日光 – 眾所周知，LED 燈更環(huán)保、更節(jié)能，并且比傳統(tǒng)照明使用壽命更長，使其更具可持續(xù)性。應(yīng)用適當(dāng)?shù)牟晒獠呗裕绱皯艉吞齑暗姆胖茫约霸O(shè)計(jì)有助于引入光線的開放空間，有助于減少白天人工照明的使用。這些方法是綠色技術(shù)的一部分，可以使建筑物減少能源消耗和能源浪費(fèi)。
節(jié)水技術(shù) – 水是生命賴以生存最重要的物質(zhì)之一。有效利用水有助于保護(hù)它們。回收用過的水、雨水收集、高效的管道系統(tǒng)和智能技術(shù)等功能可以幫助節(jié)約和提供清潔的水以供使用。

可持續(xù)高層建筑示例

1. 法蘭克福德國商業(yè)銀行總部

它曾經(jīng)是整個(gè)歐洲最高的建筑，并被公認(rèn)為全球第一座生態(tài)辦公樓。該建筑的設(shè)計(jì)重點(diǎn)是利用自然的照明和通風(fēng)系統(tǒng)，即使在今天，辦公室一年中 85% 的時(shí)間都是自然通風(fēng)的。中央中庭是一個(gè)自然天堂，不僅提供通風(fēng)和景觀，而且還是一個(gè)聚會(huì)空間。

2. 首爾樂天世界塔

該摩天大樓光伏板、風(fēng)力渦輪機(jī)和地?zé)崮軜?gòu)成了建筑的核心力量，并定義了對可持續(xù)發(fā)展的承諾。該建筑高 123 層，包含多功能空間，并覆有玻璃和遮陽裝置，可提供自然采光，而無需加熱。能量回收輪放置在收集廢氣的外部空氣裝置上，HVAC 系統(tǒng)高效運(yùn)行，集水系統(tǒng)和廢水再利用有助于節(jié)約用水。

3. 新加坡豪亞酒店

這家酒店位于新加坡中央商務(wù)區(qū)的辦公樓之間，因其顏色、穿孔和長而高的結(jié)構(gòu)上的綠色植物而聞名。建筑師用親自然設(shè)計(jì)來創(chuàng)建內(nèi)部景觀，這些設(shè)計(jì)不僅集中在四個(gè)空中露臺(tái)上，而且還悄悄地覆蓋了整個(gè)高層建筑的外立面。空中露臺(tái)除了沿著立面產(chǎn)生浮雕外，還有助于提供自然通風(fēng)、對流通風(fēng)、日光和公共空間。遍布建筑立面的綠色植物通過提供陰涼和吸收外部熱量來幫助降低室內(nèi)溫度，從而創(chuàng)造更好的室內(nèi)空氣質(zhì)量。

4. 溫哥華公爵公寓

這個(gè)多功能結(jié)構(gòu)有一個(gè)大的梯形中庭，從中央中庭吸收光線和通風(fēng)。因此，公寓光線充足，通風(fēng)充足，中庭鼓勵(lì)公共聚會(huì)，并提供不同顏色的門的迷人和生動(dòng)的景色。它具有增強(qiáng)的能源效率、節(jié)水系統(tǒng)以及可回收和環(huán)保材料。

5. The Visionaire Tower

The Visionaire 是美國東海岸第一座獲得鉑金認(rèn)證的高層公寓，可以最大限度地欣賞河流和毗鄰港口的景色。該形式還優(yōu)化了日光和自然通風(fēng)，使其深入到內(nèi)部深度，外立面的高性能玻璃減少了太陽能增益。

該項(xiàng)目回收了 80% 的建筑垃圾，并采用了 100% 回收廢水的系統(tǒng)。該項(xiàng)目沿該立面集成了光伏板和冷卻系統(tǒng)，以保持舒適的室內(nèi)空氣質(zhì)量。

6. 倫敦主教門 8 號

這座塔樓采用智能技術(shù)，可共享實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也有助于為每個(gè)空間定制能源和舒適度。外墻被用來結(jié)合光響應(yīng)百葉窗，屋頂被用于城市種植或太陽能電池板。收集雨水，過濾和再利用用過的水，以減少對淡水的依賴。

全球案例揭示了一個(gè)共識(shí)：零碳高樓不是未來幻想，而是正在發(fā)生的現(xiàn)實(shí)。這場變革中，每個(gè)人都是參與者。當(dāng)零碳高樓從“先鋒實(shí)驗(yàn)”變成“標(biāo)準(zhǔn)配置”，城市的天際線將不再是與自然對立的冰冷符號，而是一串串向上的綠色密碼，解碼著人類與地球共生的可能性。

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