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一场深刻的绿色革命第一部分：高级绿色设计的理念“按照原有的旧思路走下去，世界将无法度过当前的危机“----爱因斯坦绿色世界需要某种革命性的思考！人类的建筑行为对环境有许多消极影响。尽管在我们周围已经有了或多或少的努力，但少行恶，并不等于行善-节能减排的目标还很遥远少行恶，并不等于行善一个深刻的冲突#1-气候变暖-原因是排放了太多CO2#2-石油枯竭-原因是石油导致CO2排放增加•如果此刻地球上石油耗尽，我们可以在很大程度上解决全球变暖的问题。•然而问题是我们还有大量的石油和煤目前煤仍被看作是石油的廉价替代品。它不仅储量大，而且燃烧时排放大量温室气体。废弃物在成为废弃物之前都是经过“设计”的产品包括建筑物在内的很多“设计成果”最终都成为了对环境的污染。从各种包装、日用品到庞大的建筑物!一个深刻的哲学废物与食物的平衡关系（人类常常把自己设计的东西当成垃圾）通过设计变废为宝，产生封闭的物质循环。可以被降解的终端效仿自然界的循环系统一个深刻的命题为分解而设计让产品甚至楼宇最终能够分解和再次使用重复使用意味着比回收更加节能使设计的楼宇模块化，以便它们能够被方便地维修，重复使用和回收。效仿其他产业《一个令人不安的事实》是一部由美国前副总统戈尔参与拍摄的影片。其中谈到建筑物碳排放量占全球总排放量的40%-70%在美国能源消耗结构中，建筑占48%，交通占27%，工业占25%。Buildingsusemoreenergythancarsandtrucks!以1997以国家为单位的CO2排放量来看，美国、中国、俄国、日本是世界上最主要的CO2排放者CountryCO2Produced(tonnesofcarbon)Total(millions)PerCapitaU.S.1,489.65.48China913.80.75Russia390.62.65Japan316.22.51India279.90.29Germany227.42.77UK142.12.41Canada133.94.42Italy111.31.94Ukraine100.41.97Source:CarbonDioxideInformationAnalysisCenter,OakRidgeNationalLaboratory,Tennessee到了2006年，以国家为单位的CO2排放量来看，这个次序变为中国、美国、俄国、印度CountryCO2Produced%totalworldemissionsmetrictonnesU.S.5,75220.2%China6,10321.5%EuropeanUnion1,31413.8%Russia1,5645.5%India1,5105.3%Japan1,2934.6%Canada5451.9%过去10年全球排放形势急剧恶化而中国排放量增加了6倍Source:Wikipedia,accessedSept3,2009中国俄国美国其他印度飞向零碳时代：应对2030挑战第二部分较少温室气体排放和“零碳设计“该如何起步国际公认的矿物燃料减排标准-新建楼宇的矿物燃料减排目标：到2010年减少60%到2015年减少70%到2020年减少80%到2025年减少90%到2030年彻底消除矿物燃料排放物Source:计算碳的排放量和成本楼宇运行能源消耗建筑材料中蕴藏的碳交通及其他建筑使用中的能耗景观+场地再生能源+场地收集的能源统计通过购买和置换减少的碳排放Disturbancevs.sequestration（80%的能耗集中于此）减少含碳矿物燃料排放的4个关键步骤：•#1减少需求（保护，被动设计，日光照明，遮阳，朝向，等等）•#2提高能源效率（节能采光，高效机电设备，控制等等）•#3使用再生能源满足需要•#4购买和置换REDUCINGOPERATINGENERGY使用被动微气候控制策略减少能源消耗HEATINGCOOLING传导对流辐射蒸发冬季夏季控制策略供暖制冷促进吸热减少散热减少吸热促进散热减少传导热传递减少室内热空气渗出减少室外空气渗入促进日光能吸收减少传导热传递促进热量向大地传导减少空气渗透促进通风降温促进辐射降温减少日光能吸收促进蒸腾降温热摄入大气太阳热损失大地大气天空大气微气候控制策略减少碳排放：层级方法Image:NorbertLechner,“Heating,Cooling,Lighting”基本建筑设计原则必须负起责任对气候环境做出正确回应…否则被动建筑热工系统将失去意义…（基本设计原则基础不正确）机电设备也无法小到能够用再生能源驱动REDUCINGOPERATINGENERGY基本建筑设计原则被动建筑热工系统机电设备设计“舒适点”与“舒适区”Thisfamousillustrationistakenfrom“DesignwithClimate”,byVictorOlgyay,publishedin1963.Thisisthefinitepointofexpectedcomfortfor100%mechanicalheatingandcooling.ToachieveCN,wemustworkwithinthebroaderareaANDDECREASEthe“line”to18C–pointofcalculationofheatingdegreedays.REDUCINGOPERATINGENERGY被动生物-气候设计：舒适区重新思考舒适的定义，避免过度依赖机械系统调节室内环境划定“缓冲区”，让室内环境的处于不同级别的“舒适区”允许使用者更多地参与调节建筑室内的的温度和气流生物气候设计•热带，干旱，温暖，寒冷，极地COLD(verycold)TEMPERATE(warm)HOT-ARIDHOT-HUMID~cmhui/teach/65747-Xd.htm•热带，干旱，温暖，寒冷，极地生物气候设计：严寒地区•特点：对取暖的关注远超过了其他的设计考虑，一年中的采暖天数远超过了制冷天数原则：•首先要隔热•减少空气渗透•然后集热•良好的朝向和正确的选址•南向开窗，增加储热，创造相对隔绝的微气候YMCA安大略天堂湖生物气候设计：干热地区•特点：夏季温度高，且变化大。一年中需要制冷天数远超过了采暖天数。原则：•避免日晒•避免白天通风•加强夜间通风•白天通过反射采光，使用不吸热的颜色•通过使用浅色，轻质材料实现凉爽的微气候•遵守生物昼夜作息习惯•使用热储值大外墙，但不要设隔热层埃及传统住宅生物气候设计：湿热地区•特点：高温，湿度高。一年中需要制冷天数远超过了采暖天数。•原则：•-避免日照•大屋顶遮阳，窗可以在任何天气打开不必考虑风雨•-加强通风•-使用轻质材料，热储值低，且可以避免发霉•-避免设计地下室和混凝土•-使用“烟囱效应”通风•-使用庭院和半封闭的空间•-使用水景降温佛罗里达州，滨海生物气候设计：温带特点：夏季湿热，冬季寒冷，其他季节温和。一年中四季几乎一样长。原则：•平衡：湿热和冷的平衡•保持建筑的灵活适应性•充分理解并运用日射角平衡日照采暖和夏季遮阳西雅图民宅重要的经验•没有一种设计可以适应所有气候然后让暖通工程师解决建筑的问题•学习研究当地传统建筑的经验，是解决能源与温室气体排放的问题的不二法门减排，更新，置换•减少：提高使用效率，减建筑体量，保护生态系统•更新：使用可更新能源，和可再生可回收材料•置换：关注置换减排项目source:减少环境影响的重要性•必须通过减少建筑对环境的影响来实现减排的目的。•场地和地段的意义•-使用被动采暖，冷却和自然采光•-利用“棕土“（受到污染物影响的地块）或受到保护的生态系统？•-城市，市郊或农业用地？•开掘动土即是影响环境7Impactssource:“solarmeadow”totheirsouthtotakeadvantageofsolarheatinganddaylighting.越小越好•越小的房子意味着材料中蕴含着更少的碳，更少的供暖，制冷和耗电•不断审视设计任务书，确保只建设必要的部分•思考“空间将怎样被使用”？•想想有没有可能通过创造性的使用房间，共享，分时使用来节约空间？•能否更充分利用户外空间或季节性地使用户外空间？•能否转变生活方式？-InferenceofLIFESTYLEchangesCalculatingyour“ecologicalfootprint”…cannaturallyextendtoanunderstandingofyour“carbonfootprint”Source:材料选择的意义•恰当地材料选择可以减少建筑蕴含的碳•材料从何处来？•材料的提取和建设过程是否需要大量能量？•是否使用了经过回收的再生材料？•能否被再次回收或重复利用？•材料和构件能用多久？Foster’sGLA–mayclaimtobehighperformance,butitusesmanyhighenergymaterials.GreenontheGrand,Canada’sfirstC-2000buildingchosetoimportspecialwindowsfromadistanceratherthanemployshadingdevicestocontrolsolargainandglare.自然生态系统吸纳碳•碳天然地存在于地下•正确地景观处理可以让含碳物质保持在地下而不释放到大气中•正确地景观设计可以逐步吸收和固定含碳物质•使用本地植被，减少用水和维护成本•在项目中引入自然系统可能协助降低建筑的碳排放量和对环境的影响ThenaturalsiteispreservedatIslandWood,BainbridgeIsland.建筑可以帮助吸纳碳•正确的材料选择有助于减排•植树有助于碳吸收•使用“绿色屋顶”或“生态墙”有助于碳吸收GreenroofatWhiteRockOperationsCenter,WhiteRock,B.C.GreenroofatVancouverPublicLibrary通过重复利用减少环境影响•重复利用材料，减少新材料应用•通过技术改造让现有建筑“低碳运行”•考虑在旧的建筑基址上建设新建筑，减少对新的土地资源的利用•寻求可以拆卸重复利用的建筑构件AllofthewoodcladdingattheYMCAEnvironmentalLearningCenter,ParadiseLake,Ontariowassalvagedfromthedemolitionofanexistingbuilding.TheSchoolofArchitectureatWaterlooisareusedfactoryonaremediatedBrownfieldsite.迈向零能耗、零排放BEDZedJubileeWharfAldoLeopoldLegacyCenter零能耗建筑早期的零能耗建筑零碳排放建筑早期的零能耗建筑-贝丁顿零能耗项目零能耗建筑-朱比利码头零能耗案例零碳排放建筑-阿尔杜中心零能耗设计零碳设计的哲学零碳设计要求重新审视设计的优先考虑因素建筑师和工程师们普遍认为与普通建筑相比，零能耗建筑的设计要求更加一体化的设计思考。当前英国能源消耗现状：建筑物，食品和交通各占1/3Imagecredit:ZEDfactory贝丁顿零能耗项目零能源发展•生态村，Hackbridge，英国。这是一个早期零能耗的设计案例。其中82套住宅、17间公寓、1405平方米的工作区建于2000-2002年。这是一个早期的零能耗项目。•气候：温和、内陆气候Source:Zedfactory可持续设计的基本原则：•建筑朝向•较高的