想象力和绿色方向
技术

想象力和绿色方向

我们城市和村庄街道上的建筑、建筑、建筑物一直是当前技术和技术状态最直观的展示。 什么是 XNUMX 世纪的陈列柜?

今天很难谈论一种主导风格或方向。 也许这是一个非常普遍的特征。 力求环保设计,但有不同的理解方式,有时有些人认为是绿色项目,有些人甚至认为是反生态的。 因此,即使在最强大的建筑趋势中也没有明确性。

这是经常被谈论的。 据世界绿色建筑委员会称,建造和运营建筑物所需的能源几乎占总能源的 40%。 全球二氧化碳排放量大于世界上所有汽车、飞机和其他车辆。

如果水泥行业是一个国家,它将是第三大二氧化碳排放源。2 中国和美国周边。 混凝土是使用最广泛的人造材料,其排放量高得惊人:生产和使用一立方米产生的二氧化碳足以填满整个单户住宅。

绿色设计师 仍在寻找比传统方法更符合自然环境的解决方案,尽可能减少排放并“固定”二氧化碳2.

由软木或干蘑菇制成的设计师房屋。 越来越多的发明可以捕获二氧化碳并将其与其他材料以砖的形式结合,例如,它们是由砖制成的。 生态房屋. 然而,似乎更现实和引人注目的选择是交叉层压木材 (CLT),这是一种工业胶合板,厚厚的木材层以直角胶合以提高强度。

虽然 CLT 砍伐树木,但它使用水泥释放的一小部分碳,可以替代低层和中层建筑中的钢材(而且因为树木吸收二氧化碳2 从大气中,木材可以具有正的碳平衡)。 世界上最高的 CLT 大楼最近在挪威建成。,它是一个多功能、住宅和酒店区。 在 85m 高和 18 层楼,优雅地用当地云杉完成,它似乎是混凝土和钢结构的真正替代品。 一年前,我们在 MT 上发表了一篇关于不断发展的木结构和 CLT 的广泛报告。

绿色海上项目

大胆的“绿色”项目和概念,自愿在媒体上发表,有时听起来非常激进和奇妙。 事实上,在我们看到未来的生物城之前,将会建造越来越多的建筑物,看起来像加利福尼亚州的新苹果园区。 圆形区域周围多达 80% 的区域,类似于 UFO 车辆,已在这里变成了公园。

Apple 聘请了大学树木专家来种植该地区的独特树种。 校园的建造与环境相协调,包括建筑物的高度。 所有建筑物不得高于四层。 虽然主楼应该在规模上占主导地位,但它实际上不会超过摩天大楼。 园区有一个备用电源,史蒂夫乔布斯本人打算最终成为主要电源,正如苹果公司打算的那样 产生太阳能这将比网络更清洁、更便宜,并使用后者作为后备。

2015 年春天,谷歌还在加利福尼亚州山景城推出了一个新总部设计的生态货架项目。 新谷歌园区的设计由两位建筑师 Bjarke Ingels 和 Thomas Heatherwick 开发。 它包括天穹住宅办公楼、自行车道、广阔的绿地和自动人行道。 毫无疑问,谷歌的项目也是对苹果 Campus 2 的回应。

对于许多当代设计师来说,单一的建筑绝对是不够的。 他们想建设和重建整个社区和城市的绿色。 法国建筑师和城市规划师 Vincent Callebaut 展示了一个将巴黎变成未来绿色智慧城市的项目。

这个被嘉利宝称为“智慧城市”的概念结合了时尚的绿色概念和最先进的技术解决方案。 该计划是将明亮的城市变成一个友好的城市,与自然和谐相处,同时保留其历史元素。

Vincent Callebaut 的可视化作品充满了使用被动能源技术的“绿色建筑”、完整的水循环、绿色墙壁和花园,甚至在最高楼层。 由蜂窝细胞制成的建筑物的墙壁肯定负责从阳光中产生能量。 然后,这种能源主要用于生产生物燃料。 绿色摩天大楼 它们应该结合住宅和商业功能,这应该减少通勤的需要,并使街道免受过度交通的影响。

值得记住的是,现代权威和既定法律也大力提倡建筑中的绿色思维方式。 例如,在法国,屋顶法自 2015 年起生效。 今后新建商业设施的屋顶必须部分绿化,否则。 这应该有助于使建筑物隔热,从而降低冬季供暖和夏季制冷成本,增加生物多样性,通过保留一些雨水减少径流问题,并控制噪音。 法国并不是第一个引入绿色屋顶政策的国家。 加拿大和黎巴嫩贝鲁特已经采取了这些措施。

建筑师正试图将自然带回城市。 将生物体的特性与我们的独创性相结合,可以模糊自然与人工之间的界限。 我们的生活会变得更好。 先驱们正在寻找拆除我们用栅栏围起来的墙壁的方法,并用覆盖着泥土和植被的“活墙”以及充满藻类的玻璃结构取而代之。 因此,它们可用于转化气体并产生能量。 即使是最简单的生物系统也可以吸收雨水,以各种形式支持生命,捕获污染物并调节空气温度。

形式跟随环境

激进的生态项目仍然大多是好奇心。 现代建筑的现实是强调建筑结构的能源效率,以便它们在经济和运营方面满足最高要求。 这是一个双“生态”——生态和经济。 节能建筑的特点是紧凑的外壳,其中热桥的风险和热损失被最小化。 这对于获得与外部隔板面积相关的良好最小参数很重要,这些参数与地面地板一起考虑,总加热体积。

2019 年 XNUMX 月,一群名为“Architects Declare”的英国建筑公司发表了一份宣言,除了适度的要求(尽量减少建筑垃圾、控制能源消耗)外,还包含更雄心勃勃的假设,例如尽量减少“生命”。 循环” - 关于 CO 的量2 生产混凝土或用于拆除能源的矿石所必需的。 对于一个习惯于摆脱旧建筑并重新开始的行业来说,一个特别有争议的建议是 现有结构应修改和升级,而不是拆除.

然而,正如许多人所指出的,对于“可持续”建筑和建筑的真正含义并没有真正达成共识。 当我们深入讨论这个话题时,我们不可避免地会发现自己陷入了意见和解释的迷宫。 一些人会坚持使用具有数百年历史的建筑材料,例如泥土和稻草的混合物,另一些人会指出建筑,例如阿姆斯特丹的豪华酒店,部分由再生混凝土建造,并具有控制内部的“智能”外墙温度。 作为正确方法的一个例子。

对于一些人来说,可持续建筑是与环境和谐相处的建筑,使用当地材料、木材、砂浆和当地采砂、当地石头。 对于其他人来说,没有太阳能电池板和地热供暖就没有生态建筑。 专家们想知道可持续建筑应该是可持续的,以便最大限度地利用建造它们所需的能源,还是应该在需求消失时逐渐生物降解?

建筑和建筑生态设计的先驱是著名建筑师弗兰克·劳埃德·赖特,他在 60 年代提倡与环境和谐相处的结构,而宾夕法尼亚州著名的层叠别墅就是这些愿望的具体体现。 然而,直到 XNUMX 年代,建筑师才开始更多地思考如何与自然和谐相处,而不是试图掌握它。 挪威建筑师 Kjetil Tredal Thorsen 提出了一个新的口号,而不是“形式跟随功能”的现代主义原则:“形式跟随环境”。

90年代初,因斯布鲁克大学教授Wolfgang Feist创造了“被动房”的概念,这种被动房在整个欧洲大陆流传多年,虽然不能说是大众化的-产生。 这是关于通过减少对“主动”能源密集型加热和冷却系统的依赖来使建筑物“被动”,而是更好地利用太阳、居住者的身体热量,甚至是家用电器辐射的热量。 1991 年在德国达姆施塔特建造了一座原型公寓楼。 费斯特和他的家人是第一批租户。

在被动式建筑中,重点是完美的绝缘。 这是一个精心设计的热包装,尽可能密封,内部温度由内置的通风系统和热回收系统控制。 最好的无源设计可将平均取暖费用减少 95%,显着减少排放。 较低的运营成本抵消了较高的建设成本。

然而,许多具有环保意识的建筑师对被动式房屋是否是一个绿色思维项目存在严重怀疑。 如果目标是与环境保持一致,为什么要建造一个带有三层玻璃窗的密闭封闭空间,打开窗户听到鸟鸣会扰乱建筑物的能量流动? 此外,被动式建筑标准主要适用于冬季非常寒冷而夏季有时炎热的气候,例如中欧和斯堪的纳维亚半岛。 相比之下,在海洋温带的英国,它的意义要小得多。

如果不仅在家里 节约能源,而且,例如,净化空气? 加州大学河滨分校的研究人员测试了一种新型屋顶瓦片,他们说这种屋顶瓦片可以化学分解大气中有害氮氧化物的量,相当于普通汽车一年排放的量。 另一项估计表明,覆盖着此类瓷砖的 21 万个屋顶每天可从空气中去除 XNUMX 万吨此类化合物。

新屋面的关键是添加二氧化钛。 他们将有害的氮化合物泵入“大气室”,并用紫外线辐射瓷砖,从而激活二氧化钛。 在各种样品中,活性涂层被去除了 87% 到 97%。 有害物质。 二氧化钛。 发明人目前正在考虑用这种物质“染色”建筑物的整个表面的可能性,包括墙壁和其他建筑元素。

尽管关于住宅建筑的概念存在冲突,但全球重建的绿色浪潮希望进一步渗透到所有社区、景观和环境中。 今天它使用计算机化的环境设计,即CAED()。 使用 PermaGIS() 的实践,您可以设计和创建自我修复的农场、农场、村庄、城镇和城市。

打印和垫

不仅设计范围在变化,性能也在变化。 2017 年 3 月,众所周知,他们计划在阿拉伯联合酋长国建造世界上第一座使用 XNUMXD 打印技术创建的摩天大楼。 这些计划是由迪拜的一家初创公司 Cazza Construction 宣布的。

“使用 3D 打印技术将减少 80% 的建设成本,节省多达 70% 的时间,并减少 50% 的劳动力使用,”当地基础设施开发项目实施部主任、工程师 Munira Abdul Karim 说。 早些时候,迪拜当局宣布了一项现代 3D 打印战略的计划,根据该战略,到 2030 年,迪拜的所有建筑物都将使用 25D 打印创建。

早在 2016 年 250 月,第一座使用这种技术建造的办公楼就在迪拜建成。 其有效面积为 XNUMX m。2. 该对象是与中国公司 Winsun 合作创建的,该公司以第一家 3D 打印公司而闻名。 2019 年秋天,世界上最大的 3D 打印建筑在迪拜竖立起来(1)。

1.迪拜世界上最大的3D打印建筑。

世界上已知的第一座使用这种技术正常使用的住宅楼是在大约 5 年前在中国建造的。 这是由上述公司Winsun完成的。 当时建了两层别墅和多层住宅楼。 整个施工过程历时17天,取得了成功。 混凝土、塑料和玻璃纤维增​​强灰泥的混合物被用来打印建筑物。 结果证明,实施成本比使用传统技术建造类似设施的成本低两倍。

2017 年 24 月,美国公司 Apis Cor 展示了第一座住宅楼,它在 3 小时内建成。 该建筑建于斯图皮诺(莫斯科地区)。 结构元件不是在生产车间制造的。 38D 打印机在施工现场打印出来。 首先,创建了一个完整的墙体结构。 打印机随后驶出大楼,打印了由工人安装的屋顶。 房间不需要抹灰。 在建筑工地之外创建的唯一结构元素是门窗。 Apis Cor 打印的房子面积很小——只有 XNUMX 平方米。2. Apis Cor 报告说,总建筑成本为 10 美元。 最大的开支是购买门窗。 然后,有关使用 3D 打印技术制作的项目的信息开始成倍增加。

此外,打印不仅在家里。 世界第一台于秋季安装在荷兰 3D打印混凝土自行车桥. 该设计是埃因霍温科技大学与建筑公司 BAM 合作的结果。 这座桥,或者更确切地说是盖默特 ​​Pelse Loup 河上的人行桥,长 8 m,宽 3,5 m。十字路口被打印成一米长的段,在现场组装并放置在两根柱子之间。 人行天桥也是在西班牙印刷的。

3D打印房屋的技术,除了执行速度快、成本低之外,还提供了许多以前不为人知的机会。 印刷建筑可以采用任何与传统方法建造的显着不同的形状。 只有建筑物对居民的生存能力和舒适度是有问题的。 印刷厂仅在几年前才出现。 目前还没有人对长期印刷厂的技术状况进行全面检查。

此外,模块化建设的趋势正在发展。 无论是住宅还是商业建筑,用砖块轻松建造的梦想,例如乐高,都不会失去它的受欢迎程度。 不再是预制元件和“大板”可能使我们远离这种技术。 一种更具创造性的思维方式正在出现,它强调使用不同构建块配置的可能性。

在工业企业中创建现成的模块块,包括使用 3D 打印技术,用于建筑具有相当明显的优势。 例如,无需在工地收集材料或为他们的长期运输提供道路。 工厂通常位于交通枢纽、码头、港口附近,极大地方便了物料的运输,降低了成本。 此外,与建筑工地不同,工厂可以继续全天候工作。

模块化建筑 节省时间。 在现场,您不必等待一个阶段完成后才能开始下一个阶段。 不同的物品可以在不同的地方制作,然后根据计划和时间表进行交付和组装。 根据美国模块化研究所的数据,30-50% 的模块化项目是创建的。 比传统的更快。 建筑中的废物量也大大减少,因为工业厂房的废物可以回收利用。 在工厂生产“砖”也是一种潜在的更高质量的工艺,因为生产条件比员工的“救济”和更大的安全更有利,因为。 车间比plein air施工现场更容易控制和控制。

然而,从块构建对组装的准确性提出了新的要求。 在此类项目中,所有电气和液压装置都是折叠模块的一部分。 组装时,电线或通道必须完美匹配,立即连接,就像“一键式”一样。 此类方法的传播也将需要新的标准化水平。

因此,在这种技术中,诸如 BIM(英语)等系统的重要性——关于建筑物和结构的建模信息开始增加。 模型是建筑对象的物理和功能特性的数字记录表示。 计算机辅助设计软件用于模拟。 该模型是使用 XNUMXD 对象创建的,例如墙壁、天花板、屋顶、天花板、窗户、门,这些对象被分配了适当的参数。 对构成模型的元素的更改反映在模型的三维表示中,在几何和材料数据列表中。

然而,其中一些例子抑制了人们对装配式建筑的热情。 两层半,每天超过九米——按照这样的速度,根据响亮的公告,中国长沙市的天空之城摩天大楼本应升起。 建筑高度为838米,比目前的迪拜纪录保持者哈利法塔高出10米。

这一步伐是由 BroadSustainable Building 公司宣布的,该公司使用预制构件建造物体,这些构件只需要在交付到建筑工地时相互连接。 仅准备预制件只用了四个月。 然而,由于结构稳定性问题,2013 年 XNUMX 月一楼完工后不久就停止了工作。

混合风格和想法

除了我们在 MT 中不止一次写过的高层建筑,撇开我们描述的众多绿色项目不谈,XNUMX 世纪正在创建许多非常有趣的建筑项目。 以下是一些精选的有趣设计。

例如,在法国小镇 Ouagny,创建了一个非凡的 Metaphone (2) 音乐厅,Herault Arnod 建筑师事务所的设计师将其设想为一种独立的乐器。 建筑物的所有结构元素必须“协调”以创造和放大声学效果。

该建筑由黑色混凝土框架组成。 表面覆盖着各种类型的材料,从钢或优质耐候钢到玻璃和木材。 大厅内部产生的声音通过结构元件传递到建筑大厅和外部。 不仅声学在这里发挥作用。 振动墙板通过电线连接并引向控制面板。 Metaphone 创作的音乐也具有电声特性。 你可以“演奏”这个巨大的乐器。 建筑师们请来了音乐家 Louis Dandrel 来创建这个结构。 建筑物的屋顶大部分覆盖着太阳能电池板。 甚至它们也可以用作谐振器。

还有许多其他有趣且并不总是为人所知的现代建筑。 例如,Linked Hybrid (3) 是 2003 年至 2009 年间在北京建造的由八座相互连接的住宅楼组成的综合体。 这些综合体由八座相互连接的建筑组成,共有 664 套公寓。 建筑物之间的通道,位于十二层和十八层之间,除其他外,还有游泳池、健身俱乐部、咖啡厅和画廊。 该建筑群有深井,可通往温泉。

另一个不同寻常的新建筑是 Absolute World (4),由多伦多郊区密西沙加的两座超过 206 层的摩天大楼组成。 建筑物的旋转角度达到XNUMX度。 尽管该项目最初计划为单塔,但原项目中的房间很快就售罄,以至于计划建造第二座建筑。 该结构也被称为玛丽莲梦露塔。

4. 多伦多绝对和平

世界上有很多有趣的后现代项目是开箱即用的。 例如,德国宝马世界的总部、由著名的圣地亚哥卡拉特拉瓦设计的瓦伦西亚艺术与科学城、波尔图的音乐之家或汉堡的易北爱乐乐团。 而迪斯尼音乐厅(5)虽然是由弗兰克·盖里在二十世纪设计的,却是在二十一世纪创建的,让人想起毕尔巴鄂著名的古根海姆博物馆。

5. 迪士尼音乐厅 - 洛杉矶

典型地,我们这个时代最引人注目的建筑钻石主要是在亚洲创造的,而不是在欧洲或美国。 广州的扎哈·哈迪德歌剧院 (6) 和北京的保拉·安德鲁国家大剧院 (7) 只是众多优秀例子中的一部分。

6. 广州歌剧院

7. 国家大剧院——北京。

、音乐厅和博物馆。 该领域的创造者创造了无法定义的整个复合体和结构。 其中包括壮观的新加坡海湾花园 (8) 或 Metropol 雨伞 (9),由距塞维利亚市中心近 30 米的桦木建造。

8. 滨海湾花园 - 新加坡

9. Metropol Umbrella - 塞维利亚

建筑师正在混合风格,而新的建筑技术使他们在创建实体和连接方面做得更多。 只需看几个普通现代住宅的项目(10、11、12、13),看看你今天能负担得起和看到的建筑。

10.住宅建筑XNUMX世纪I

11.住宅建筑XNUMX世纪II

12.住宅建筑XNUMX世纪III

13.住宅建筑XNUMX世纪IV

添加评论