高層建筑的可持續技術

時間：2025-04-04 10:53:25 作者：GBWindows 來源：原創文章閱讀：656

內容摘要：導讀聯合國預測，未來25年全球人口將達到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，以適應增長。事實上，國際能源署估計，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，對可持續解決方案的需求也是應對氣候變化影響的當務之急，不同的設計師采用了不同的技術來幫助他們實現可...

導讀

聯合國預測，未來 25 年全球人口將達到 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，以適應增長。事實上，國際能源署估計，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，對可持續解決方案的需求也是應對氣候變化影響的當務之急，不同的設計師采用了不同的技術來幫助他們實現可持續和節能的高層建筑。

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

高層建筑的優勢

高層建筑被定義為足夠高的多層建筑，需要使用電梯等機械垂直運輸系統。這通常約為 35m 高或 12 層。這些可以容納住宅、辦公室或商業空間，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。

可持續設計要求項目在能源和水的消耗方面保持高效;營造一個身體、情感和心理健康的環境;在設計和使用的材料方面具有韌性和耐用性;并通過其環保設計在美學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，對空間的需求不應忽視為子孫后代保護和保存環境的必要性。在設計高層結構時探索可持續性可以創造出全面和包容性的設計，另一方面則是建筑、技術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，可以在一個結構中容納各種功能。因此，許多便利設施是共享的，這有助于在更大范圍內減少能源消耗。這也有助于促進社交互動和社區建設。
高層結構提供了一個沒有噪音和空氣污染的環境，以及更好的通風和景觀。它們還提供大量的隱私和精心規劃的安全系統。
通過將底層從建筑結構中解放出來，減少了城市擴張，并且底層可以設計為容納更多的社區活動開放空間并保護自然綠地，從而實現土地保護。
高度越高，可以更好地獲得風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境的能源消耗，促進可持續設計。
當商業空間與同一棟建筑中的住宅單元整合在一起時，可以輕松前往商店、醫療保健設施和其他企業，從而減少旅行的時間和精力使用。
最后，高層和摩天大樓結構定義了城市建筑的天際線，這也可以設計為創造標志性的景觀和遠景。

哪些技術可以在高層建筑中創造可持續的環境？

更高的建筑需要更多的材料，從而產生更多的隱含碳，這可以通過綠色和可持續技術來應對。當使用更好的設計、工程、施工和系統來改進大型結構時，就會實現巨大的影響。這些改進包括使用創新和先進的材料、高效的用水技術、立面設計、采光和通風，使用有效的機械、結構和電氣基礎設施，以及采用可再生能源系統。

在設計構思時，這些技術添加需要與美學和功能的空間、景觀和立面設計相結合，以增強結構的可持續性：

智能 HVAC 系統：在高層建筑中，供暖、通風和空調（HVAC）系統消耗了大量能源。更好的設計，例如結構及其開口的對齊，以及使用智能技術，其中實時數據和傳感器有助于監控建筑物的使用情況，有助于減少對這些系統的依賴。
先進和創新的材料 – 材料是建筑的本質，1需要可持續采購以減少對環境的影響。選擇可回收、可重復使用的本地材料有助于減少隱含碳。還有許多創新材料可以滿足當地特定的絕緣、玻璃和外墻條件。
節能玻璃和窗戶技術 – 建筑物的開口是引入光、熱和風的主要來源，需要根據需要和周圍條件進行設計，以減少對人工照明和通風的依賴。今天的技術提供了多種選擇，其中熱量和光可以減少或增加，具體取決于內部環境所需的舒適度。
建筑管理系統 – 為了管理更大的區域，需要全面的管理系統來控制 HVAC、照明、安全、機械、電氣、水和管道。可以采用節能系統，以確保使用精確的能源量并減少能源浪費。
可再生能源整合 – 這些結構的高度優勢為利用太陽能和風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力渦輪機可以產生使用結構所需的部分能源。沿立面和玻璃建造集成光伏電池也有助于產生能量為結構供電。這些也可以設計為在美學上增強設計。
LED 照明和日光 – 眾所周知，LED 燈更環保、更節能，并且比傳統照明使用壽命更長，使其更具可持續性。應用適當的采光策略，如窗戶和天窗的放置，以及設計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的一部分，可以使建筑物減少能源消耗和能源浪費。
節水技術 – 水是生命賴以生存最重要的物質之一。有效利用水有助于保護它們。回收用過的水、雨水收集、高效的管道系統和智能技術等功能可以幫助節約和提供清潔的水以供使用。

可持續高層建筑示例

1. 法蘭克福德國商業銀行總部

它曾經是整個歐洲最高的建筑，并被公認為全球第一座生態辦公樓。該建筑的設計重點是利用自然的照明和通風系統，即使在今天，辦公室一年中 85% 的時間都是自然通風的。中央中庭是一個自然天堂，不僅提供通風和景觀，而且還是一個聚會空間。

2. 首爾樂天世界塔

該摩天大樓光伏板、風力渦輪機和地熱能構成了建筑的核心力量，并定義了對可持續發展的承諾。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 系統高效運行，集水系統和廢水再利用有助于節約用水。

3. 新加坡豪亞酒店

這家酒店位于新加坡中央商務區的辦公樓之間，因其顏色、穿孔和長而高的結構上的綠色植物而聞名。建筑師用親自然設計來創建內部景觀，這些設計不僅集中在四個空中露臺上，而且還悄悄地覆蓋了整個高層建筑的外立面?？罩新杜_除了沿著立面產生浮雕外，還有助于提供自然通風、對流通風、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溫度，從而創造更好的室內空氣質量。

4. 溫哥華公爵公寓

這個多功能結構有一個大的梯形中庭，從中央中庭吸收光線和通風。因此，公寓光線充足，通風充足，中庭鼓勵公共聚會，并提供不同顏色的門的迷人和生動的景色。它具有增強的能源效率、節水系統以及可回收和環保材料。

5. The Visionaire Tower

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

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

6. 倫敦主教門 8 號

這座塔樓采用智能技術，可共享實時數據，也有助于為每個空間定制能源和舒適度。外墻被用來結合光響應百葉窗，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共識：零碳高樓不是未來幻想，而是正在發生的現實。這場變革中，每個人都是參與者。當零碳高樓從“先鋒實驗”變成“標準配置”，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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