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美國綠色建筑漸成建筑業(yè)主流設(shè)計(jì)思想

來源: 作者:佚名 2005/1/26 10:30:00

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 2004年年底,美國綠色建筑委員會(USGBC)宣布推出新的商業(yè)建筑室內(nèi)裝飾綠色評級系統(tǒng)。這是繼現(xiàn)有建筑綠色評級系統(tǒng)和新建建筑綠色評級系統(tǒng)之后,USGBC推出的第三個評級系統(tǒng)。專負(fù)責(zé)監(jiān)督各個非軍用相關(guān)部門辦公樓的美國聯(lián)邦相關(guān)部門總務(wù)管理局也于較近宣布,所有新建或者改建的工程項(xiàng)目都必須達(dá)到綠色建筑認(rèn)證體系(LEED)的較低標(biāo)準(zhǔn)。
 
  USGBC于1998年創(chuàng)立能源與環(huán)保設(shè)計(jì)指標(biāo),簡稱LEED評級制度。這套綠色建筑認(rèn)證體系從場址規(guī)劃的可持續(xù)性、保護(hù)水質(zhì)和節(jié)水、能效和可更新能源、節(jié)約材料和資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等五個方面對建筑項(xiàng)目進(jìn)行評估,目的是推行整體綠色建筑理念,并對符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的綠色建筑提供正式認(rèn)可。同傳統(tǒng)建筑相比,一幢達(dá)到黃金級的綠色建筑對周圍環(huán)境和用戶的負(fù)面影響會減少50%,而只有在這種負(fù)面影響的減少率達(dá)到70%以上,才能被評估為鉑金級的綠色建筑。

  美國耶魯大學(xué)教授、Autodesk軟件公司建筑解決方案部副總裁菲利普·伯恩斯坦表示,綜合考慮能源的消耗、材料的使用、水資源的浪費(fèi)等各方面因素,綠色建筑節(jié)能效率可達(dá)到30%。根據(jù)USGBC的數(shù)據(jù),達(dá)到LEED黃金級,建造成本比普通建筑大約要提高2%,但運(yùn)營和維護(hù)成本大幅下降,通常在兩年之內(nèi)這部分投入資金便可收回。相比之下,傳統(tǒng)建筑業(yè)力圖非常大限度節(jié)約建造成本,往往帶來的是高額的水電賬單以及大量污染和廢棄物。USGBC說,目前全美50個州約有1700幢建筑正在申請LEED等級評估,另有137幢已經(jīng)落成并獲得等級認(rèn)證。

  有很多方法可以降低建筑物對周圍環(huán)境的負(fù)面影響。比如由Fox&Fowle建筑事務(wù)所設(shè)計(jì)的紐約時代廣場4號孔戴·納斯特大廈,就使用了各種可能得到的高科技節(jié)能技術(shù)體現(xiàn)“綠色”設(shè)計(jì)理念。該大廈采用的特殊玻璃采光性能良好,可以減少室內(nèi)燈光照明,夏天能隔熱并隔絕紫外線,冬天又能降低熱量散失。兩個天然氣燃料電池可提供400千瓦電力,足以保證夜間全部電量供應(yīng)以及白天5%的電力需求。燃料電池產(chǎn)生的熱水部分用來為大樓供暖,部分作為日常熱水使用。屋頂?shù)闹茻岷椭评湓O(shè)備也使用天然氣而不用電,從而減少了電能傳遞造成的能量損耗。建筑外墻使用了太陽能光伏發(fā)電板,也可提供15千瓦的電力。室內(nèi)則安裝了動作感應(yīng)器,可以自動控制人少區(qū)域,比如樓梯間的電扇和照明燈具的開關(guān)。出口標(biāo)志則使用低能量發(fā)光二較照明。這些節(jié)能措施使得整幢大樓的能量損耗降低了35-40%。

  由福斯特事務(wù)所設(shè)計(jì)的倫敦StMaryAxe30號也使用了很多節(jié)能招數(shù),并盡可能地利用自然條件采光和通風(fēng)。大樓雙層玻璃幕墻下配備有由電腦控制的百葉窗;樓外安裝有天氣傳感系統(tǒng),可以監(jiān)測氣溫、風(fēng)速和光照強(qiáng)度,在必要的時候自動開啟窗戶引入新鮮空氣,這種自然通風(fēng)可以在很大程度上減少機(jī)械加熱制冷所消耗的能量。整棟樓的外形設(shè)計(jì)保證了室內(nèi)采光率非常大化,同時遠(yuǎn)眺視野良好。這座高179.8米,綽號為“腌黃瓜”的40層大樓是英國較新的摩天大樓,獲得2004年的RIBA斯特林大獎,被譽(yù)為21世紀(jì)倫敦街頭較佳建筑之一。

  目前規(guī)劃中較高的綠色建筑當(dāng)數(shù)將在紐約世貿(mào)大樓遺址修建的自由之塔。其主樓高1776英尺(象征美國建國的年份,約541.3米),配備有太陽能板和一個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,可提供1兆瓦電力,預(yù)計(jì)能滿足整幢樓20%的需求。此外,自然采光和通風(fēng)條件以及節(jié)能照明設(shè)施也是新的世貿(mào)大樓設(shè)計(jì)方案的側(cè)要點(diǎn)之一。

  節(jié)能措施并不限于安裝覆膜玻璃、配備電腦控制的百葉窗以及光伏電池等高科技,F(xiàn)在很多建筑采用更新紙甚至破舊牛仔服等布料,隔熱效果更為明顯,不僅成本大為降低,也更加環(huán)保。

  綠色建筑同樣可帶來很多隱性的經(jīng)濟(jì)效益。比如,采用自然光在達(dá)到節(jié)能目的的同時,也可增進(jìn)員工的工作效率。美國密歇根大學(xué)環(huán)境心理學(xué)家雷切爾和斯蒂芬·卡普蘭的研究表明,在視野開闊能夠看到自然風(fēng)景的辦公樓上班,員工工作滿意度高、壓力小,患病幾率也隨之降低。洛克希德-馬丁航空公司在將其2500名職員搬遷至加州森尼韋爾城的新辦公樓后發(fā)現(xiàn),員工無故缺勤率下降了15%,工作效率的提高使得當(dāng)初辦公樓增加的建造成本在一年之內(nèi)便得以回收。加州HeschongMahone集團(tuán)的研究數(shù)據(jù)顯示,利用天窗采光的商場銷售額會提高40%,而學(xué)生在自然光線充足的教室學(xué)習(xí),效率也能提高20%。

  不過,“綠色”目前仍然只是建筑業(yè)的一種期望,而不是法定的標(biāo)準(zhǔn)。伯恩斯坦表示,主要問題在于,綠色建筑要求建筑師、工程師、開發(fā)商以及施工方事先有更多的溝通和計(jì)劃,而目前建筑業(yè)的分工過于零散,各方都追求各自利益的非常大化,使得總體的建筑成本攀升,效益則大打折扣。

    不過,Autodesk軟件公司已經(jīng)開發(fā)出一套軟件,通過創(chuàng)建規(guī)劃中項(xiàng)目的三維模型,根據(jù)待建建筑物的外形、制熱和空調(diào)系統(tǒng)、朝向和地理位置,計(jì)算出該建筑物需要消耗多少能量,從而加強(qiáng)施工前的各項(xiàng)前期規(guī)劃。伯恩斯坦說,在過去,計(jì)算機(jī)三維模型只是在陳述對建筑物環(huán)境影響的評估結(jié)果時才會用到,而現(xiàn)在,它已經(jīng)發(fā)展成為一種建筑業(yè)普遍采用的分析工具,用來預(yù)測某棟建筑的能源和水的消耗量、建筑材料用量以及要達(dá)到LEED認(rèn)證級別所需的各項(xiàng)參數(shù)。依靠計(jì)算機(jī),建筑師可以嘗試各種全新的設(shè)計(jì)形式。

    英國倫敦的StMaryAxe30號大樓的5500塊玻璃,都通過計(jì)算機(jī)模型對其周圍氣流加以測算并較終確定每一塊玻璃的準(zhǔn)確形狀。1998年落成的雅典Avax辦公樓設(shè)計(jì)出可自動開合的玻璃墻,也是通過計(jì)算機(jī)模擬太陽方位以及光照強(qiáng)度,在保證陽光充足的同時,使得室溫不至于過高。美國匹茲堡會議中心沒有安裝一架電扇,完全依靠其可移動屋頂產(chǎn)生的“煙囪效應(yīng)”,將冷空氣從樓下河流旁的排氣孔吸入室內(nèi),達(dá)到降溫的目的。

  伯恩斯坦認(rèn)為,在未來的5年內(nèi),綠色理念將逐漸成為建筑行業(yè)的主流設(shè)計(jì)思想,屆時將有越來越多設(shè)計(jì)新穎、節(jié)能環(huán)保的綠色建筑出現(xiàn)在人們的生活中。 

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