可持续建筑：起源，原理，应用，材料 - 环境 - 2024

在可持续建筑是可持续发展建筑物的设计，建造和运行原理的应用。其主要目标是寻求能源效率和对环境的总体影响小。

为了实现可持续性，考虑了五个因素（生态系统，能源，材料类型，废物和流动性）。另一方面，它寻求实现资源的经济性并根据用户构思设计。

太阳房子在蒙特利尔（加拿大）。资料来源：Benoit Rochon

考虑到这些因素和原理，可在建筑物的整个生命周期内实现更高的能源效率。在设计，构造，占用和操作方面均达到了这种效率。

可持续建筑力求减少非可再生能源的消耗，并最大限度地利用可再生能源。从这个意义上讲，促进了清洁能源系统的使用，例如太阳能，风能，地热能和水力发电。

同样，它力求实现有效用水，使用雨水和回收灰水。另一方面，与自然环境的关系是必不可少的，因此通常使用绿色屋顶。

另一个重要方面是基于生态的三个R（减少，再利用和再循环）的规则进行废物管理。此外，可持续建筑强调使用可再生或循环利用的自然资源中的材料。

当前，以可持续性标准设计，建造和管理的建筑越来越普遍。从这个意义上讲，有些组织授予可持续建筑认证，例如LEED认证。

可持续建筑的一些例子包括Torre Reforma（墨西哥），Transoceánica建筑（智利）和Arroyo Bonodal合作社（西班牙）。

起源

可持续建筑的概念是基于1982年布伦特兰报告（挪威总理）提出的可持续发展的概念。

后来，在联合国第四十二届会议（1987年）期间，文件《我们的共同未来》纳入了可持续发展的概念。

这样，可持续发展被认为是在不损害子孙后代需求的前提下满足当代人需求的能力。

在1993年期间，国际建筑师联盟正式认可了可持续性或建筑中的可持续性原则。然后在1998年，密歇根大学建筑与城市规划学院提出了可持续建筑的原则。

随后，在2005年，第一届可持续，可持续和生物气候建筑研讨会在蒙特雷亚市（哥伦比亚）举行。

可持续建筑原理

弗莱堡（德国）的太阳能电池板房屋。资料来源：Arnold Plesse

-可持续发展的一部分

建筑的可持续性基于可持续发展的一般原则。这种可持续性源于减少施工过程和建筑物对环境的负面影响的需要。

从这个意义上讲，据估计建筑物消耗了大约60％的从地球提取的材料。此外，它们直接或间接地导致了近50％的二氧化碳排放。

-要考虑的因素

在1993年芝加哥国会期间，国际建筑师联盟认为建筑的可持续性应考虑五个因素。这些是生态系统，能源，材料类型，废物和流动性。

-可持续建筑的原则

可持续建筑的因素与密歇根大学于1998年在建筑与城市规划学院建立的三项原则有关。他们是：

资源经济

它指的是生态学的三个Rs（减少废物，再利用和再循环）的应用。这样，可以有效利用建筑物中使用的自然资源，例如能源，水和材料。

设计生命周期

该原理产生了一种分析建筑过程及其环境影响的方法。必须在施工前阶段（项目设计），建筑物的建造和运营过程中应用它。

因此，可持续性必须体现在建筑物生命周期的所有阶段（设计，建造，运营，维护和拆除）。

与用户相关的设计

可持续建筑项目必须促进人与自然的互动。为此，要考虑到符合城市设计的自然条件保护。

另外，必须重视用户的生活质量，因此必须从创建可持续社区的角度来考虑建筑物。因此，它必须满足以下要求：

1. 节约能源。
2. 有效利用其他资源，尤其是水。
3. 认为可以形成坚实而自给自足的多功能社区。
4. 被设计为具有长使用寿命。
5. 计划确保生活方式和主人翁的灵活性。
6. 设计为最大限度地回收利用。
7. 健康。
8. 设计为适应生态原则。

应用领域

废物回收。资料来源：豪尔赫·克萨科夫斯基（Jorge Czajkowski）可持续建筑的重点是实现与环境和谐相处，促进社会福祉，安全，经济繁荣和社会凝聚力的城市栖息地。从这个意义上讲，它的主要应用范围是用于居住的建筑物，无论是用于住宅还是用于工作。

因此，可持续建筑主要解决住宅建筑，清洁公司建筑以及教育或保健中心的设计和建造问题。

在这种情况下，适用于建筑的可持续性原则表达为：

-与周围生态系统和生物圈的总体和谐

旨在使建筑过程和建筑物的运行对环境造成的负面影响最小。为此，建筑物及其支持系统（提供服务，通讯路线）必须尽可能地与自然环境整合。

从这个意义上讲，促进与自然的联系非常重要，因此绿色区域（花园，绿色屋顶）与设计息息相关。

-节能高效

可持续建筑力求尽可能减少能源消耗，甚至使建筑物产生自己的能源。

减少能源消耗

重点是消耗大量能源并因此减轻建筑物环境影响的空调系统。

为此，要考虑设计，使用合适的材料和建筑物的方向。在后一种情况下，相对于天空中太阳的方向和风的循环方式非常重要。

在降低建筑物温度的情况下，通风是必不可少的，而充分的隔热对于有效地供暖则很重要。例如，大窗户可用于利用自然光并加热建筑物。

然而，玻璃是差的绝热材料，因此有必要减少通过玻璃的热损失。为此，替代方法是使用密封双层玻璃。

替代能源生产

可持续建筑考虑的另一个方面是替代能源（太阳能，风能或地热能）的结合，生产或使用。除其他选择外，太阳能可用于加热建筑物，给水或通过太阳能电池板发电。

地热能（来自地球内部的热量）也可以用来加热建筑物。类似地，可以并入风力系统（由风力产生的能量）以提供电能。

-使用对环境影响小的再生材料

建筑的可持续性甚至从用于建筑的材料的起源和生产形式开始。因此，应弃用或减少使用化石燃料中的材料，例如塑料（回收除外）。

另一方面，木材必须是人工林且不影响天然林。

-高效用水

可持续建筑可在建筑和建筑运营中促进高效用水。为此，有多种选择，例如收集和储存雨水。

此外，可以使用太阳能净化废水或安装灰水回用系统。

-绿色建筑

另一个基本原则是将自然融入设计中，这就是为什么要包括室内和室外花园以及绿色屋顶的原因。

包括这些元素的优点之一是可以使用雨水，从而减轻雨水对结构和径流的影响。

同样，植物净化空气，捕获周围的二氧化碳（减轻温室效应），并为建筑物的隔音做出贡献。另一方面，结构-植物的相互关系具有美学效果和良好的心理影响。

-生产和废物管理

当产生对环境的影响很大的废物时，应从建筑过程中考虑废物管理。因此，它寻求有效利用材料，减少浪费并重复利用或回收所产生的材料。

随后，必须有一个适当的管理系统来处理居民产生的废物。其他方面可能包括分类废物以进行回收和再利用，将有机废物堆肥用于花园。

建筑生态材料

采用可持续建筑方法进行设计和施工的材料对环境的影响应很小。因此，必须丢弃会破坏环境的材料。

例如，在亚马逊河砍伐森林后其内部饰面为木质的建筑物不能被认为是可持续的或生态的。

-传统材料

木

所用木材必须从人工林而不是天然林中获取，并且必须具有适当的认证。这种材料可以产生温暖宜人的环境，并且是有助于减少温室效应的可再生资源。

Adobe或Raw Earth

这种材料的冲击力小且节能，并且通过技术创新提供了更多的选择。以这种方式，可以获得适合不同用途的混合物。

-回收和生物降解材料

有多种选择，例如塑料瓶或玻璃瓶，水晶，农作物废料等。因此，已经从高粱，甘蔗和小麦收成残渣中开发了仿木板。

同样，用采矿废料和椰子壳制成的砖建造非常坚固的砖。同样，可以使用PET塑料瓶在隔音环境中构建功能性设计的面板。

另一种选择是由回收塑料制成的面板，该面板被整合到砖中以使其更具抵抗力。同样，可以回收建筑废料或拆除产生的材料，例如门，管道和窗户。

碎石可以用作垫层或套管。另一方面，可以使用基于牛奶蛋白，石灰，粘土和矿物颜料的再生金属或可生物降解涂料。

瓷砖

瓷砖是用于外部和内部的装饰性结构件。可以使用完全由再生玻璃制成的不同瓷砖替代品，例如Crush。其他的则包括各种废物，例如厕所废料，瓷砖或花岗岩粉尘。

瓷砖或地面覆盖物

有各种各样的产品，例如摊铺机，瓷砖或镶木地板，都是用再生材料制成的。例如，您可以使用再生轮胎和塑料以及其他元素制成的摊铺机和镶木地板。

积木

对于结合了可再生材料（例如Blox）的砌块，有一些建议。该材料包含65％的纤维素来自造纸业的再生纸或污泥。

面板和木板

面板可以用结块的农作物残骸或像Panel Caf这样的稻草制成。同样，可以用树脂粘合的木纤维（DM板）或回收的聚乙烯来制造它们。

具有可持续建筑的建筑实例

Torre Reforma和Torre Mayor（墨西哥墨西哥城）。资料来源：卡洛斯·瓦伦苏埃拉（Carlos Valenzuela）今天，全球已经有许多可持续建筑的例子，其中包括以下相关例子。

Torre Reforma（墨西哥）

该建筑位于墨西哥城的Paseo Reforma，建筑于2016年结束。它是墨西哥最高的建筑之一，高246 m，并获得了国际LEED认证，证明它是可持续发展的建筑。

除其他方面外，在施工阶段，要注意对当地社区的负面影响最小。为此，每个班次只有50名工人，并且配备了灌溉系统以减轻灰尘的产生。

另一方面，它通过太阳能电池和位于建筑物顶部的风力发电系统产生一部分能量消耗。同样，通过小的瀑布产生水能，从而允许将电能提供给较低楼层的机械。

此外，由于采用了灰色水循环利用系统（厕所和淋浴间的排水），该建筑物比其他类似建筑物消耗的水少55％。同样，每四层都有一个景观美化的空间，可营造令人愉悦的环境并节省空调。

为此，Torre Reforma花园洒满了雨水并储存起来。另一个可持续的特点是它具有高效的空调系统。

关于光线管理，包括双层玻璃窗，可提供充足的照明并确保更大的隔离度。此外，它还具有带有传感器的自动系统，该传感器可以关闭无人空间或自然光充足的地方的灯光。

越洋大厦（智利）

该建筑位于智利圣地亚哥的维塔库拉（Vitacura），于2010年完工。由于它包含各种节能系统，因此获得了国际LEED认证，是可持续建筑。

因此，它具有用于建筑物空调的地热能生成系统。另一方面，它集成了一个能源效率系统，与传统建筑相比，可节能70％。

此外，它的目的是利用太阳能并保证所有外壳的外部视野。同样，其所有外墙都经过特殊隔热处理，以避免不必要的热量损失或增加。

像素大厦（澳大利亚）

它位于澳大利亚的墨尔本，于2010年完工，从能源角度来看，它被认为是非常高效的建筑。在这座建筑中，能源是由各种可再生能源系统（例如太阳能和风能）产生的。

另一方面，它包括用于收集雨水，绿化屋顶和废物管理的系统。此外，据估计其净二氧化碳排放量为零。

同样，屋顶绿化系统也用先前收集的雨水灌溉并产生食物。关于照明和通风系统，使用自然系统，并在窗户中加上双层玻璃的隔热层。

Cooperativa Arroyo Bonodal，特雷斯·坎托斯（西班牙）

这是一个位于马德里Tres Cantos镇的80栋房屋的住宅区，于2016年获得LEED认证。它包括双层隔热的通风外墙和地热能。

地热能是从138 m深度的47口井系统中获得的。借助该系统，该综合大楼完全装有空调，而无需使用化石燃料的任何能源。

这样，通过对产生的热能进行管理，可以在夏季为建筑物降温，在冬季为建筑物供热并为系统提供热水。

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