世界着名节能建筑案例分析

引言

人、建筑、环境是建筑发展的永恒主题, 随着全球环境的恶化, 生

态问题日趋严重, 人们越来越关注人类自身的生存方式。特别是1992

年178 个联合国成员国通过了《里约宣言》, 为促进地球生态系统的

恢复, 实现地球的可持续发展起到了导向作用。生态技术在这一背景

下, 发挥出越来越重要的作用, 成为各国实现可持续发展的绿色快车

和实现保证。可以说, 生态建筑的发展在理论上、技术上以及建筑设

计的实践上都取得可喜的成就。生态建筑有时又被称为“节能建筑”、

“绿色建筑”, 严格地讲都是不全面的。现代意义上的生态建筑, 是

指根据当地自然生态环境, 运用生态学、建筑技术科学的原理, 采用

现代科学手段, 合理地安排并组织建筑与其它领域相关因素之间的

关系,使其与环境之间成为一个有机组合体的构筑物。

我们不妨看看近年来出现的新的气候生态建筑典范——我想，这

将给我们这些未来的设计师们一个很好的发展的启迪。

案例一：法兰克福商业银行总部大厦

德国的绿色建筑中最为出名的无疑是位于法兰

克福的商业银行总部大厦（Commerzbank

Headquarters，Frankfurt，Germany），由来自于

英国的福斯特联合建筑事物所完成建筑设计，结构配

合同样是英国的阿如普公司設計。它是高层绿色建筑

的一次成功的尝试。商业銀行大廈是欧洲与

1997-2004年间最高的摩天楼，其实际高度是258.7

公尺，连同标杆的高度达300公尺。作为商业銀行的

总部大楼，大楼提供121,000平方尺楼面面积共53层。大楼設有天然光系統和

空氣流通系統。

(一) 平面分析

福斯特的笔下，传统的办公塔楼似乎被一

刀切开并进行了内外环境的重新配置，他将传

统位于塔楼中央的公共交通等核心（电梯，步

梯，洗手间等）分散在建筑三角形平面的三个

角，而解放出中部较大的空间来重新设计，每

2个交通核之间的梯形部分则是建筑的主要

办公部分，三个梯形又围合出一个空透的三角

形中庭。福斯特的过人之处是在这些梯形部分

每隔8层就安排了1个高达4层（约14米）的空中

花园，而且花园是错落上升设置的，这让每层的办公

室都可以接触到花园般的景色。

(二) 立面分析

除了贯通的中庭和内花园的设计外，建筑外皮

双层设计手法同样增加了该高层建筑的绿色性，外层

是固定的单层玻璃，而内层是可调节的双层Low-E

中空玻璃，两层之间是165

毫米厚的中空部分，室

外的新鲜空气可进入到此空间，当内层可调节玻璃窗打开时，室内不新鲜的空气

也进入到这一中空部分，完成空气交换。在中空部分还附设了可通过室内调节角

度的百页窗帘，炎热季节通过它可以阻挡阳光的直射，寒冷季节又可以反射更多

的阳光到室内。

(三)气流分析

右图显示的气流如何穿过建筑,外围的办

公室通过立面的覆层系统直接与外部通风,内

部的办公室途径则由经花园，同时，中庭和空

中花园的设置使得在全年的大多数工作时间

里，该大厦仅靠自然通风和采光手段已经满足

内部通风和采光的需要。

(四)剖面分析

右图建筑的剖面局部从这里我们可以看

到办公室和景观区的交接处,工作空间和这些

花园直接相连,从而使人们享受自然通风.。

(五)结构大样分析

这个构造大样立面

的双层表皮纵剖面图,设

计中的木构件安置是为

了促进外部空气的渗入

而不产生气流。

上述种种自然通风，采光方法，以及智能控制技术等在法兰克福商业银行总

部大厦中的综合应用，使得该建筑自然通风量达60%，这在高层建筑中是非常

难得的，大厦也成为欧洲最节能的高层建筑之一，使用第一年的耗电量仅为185

kwh/m2/y[9]。 但是，该大厦也存在一些不足之处，由于设计者将较大空间安排

为空中花园和中庭，使得建筑的办公面积使用效率较低。

案例二：北京朝林酒店

朝林酒店位于北京经济

技术开发区，是集购物广场、

商业写字楼、星级酒店于一体

的大型建筑群。该项目是北京

经济技术开发区规划建设的

第一个综合性商务核心区域。

设计中强调公共空间的层次

感，在变化与简洁之间把握适度的平衡。

整个建筑设计充分考虑先进的结构系统与高科技、生态节能技术的应用，德

国 SOBEK 结构设计公司为建筑主体结构及翼形建筑提出多种结构概念，为中部

的玻璃天穹设计了先进的薄壳结构体系。

建筑特色：

一、置换式新风系统与分散式外墙新风装置：

朝林酒店是由五合国际负责设计的高科技综合酒店项目。它采用的分散式新

风系统将过去集中的送风口分散开，使室外空气从房间下部各方位缓慢流入室

内，旧空气从上部溢出，整个室内充满了由新鲜空气形成的“新风湖”。在采用

这种新风系统的房间中，工作者能直接呼吸到室外的新鲜空气，感受到空气的湿

润，闻到空气中雨后泥土的芳香。分散式新风系统能够将外部环境的变化直接传

达给室内工作者，满足了人们对自然界感知的心理需求。与此同时，由于没有使

用过的旧空气被循环输送回

室内，避免了交叉感染；缓慢

流动的送新风方式，也解决了

传统方式中的风感和噪声问

题。

置换式新风配合辐射式楼板采暖制冷系统

外墙进风设备-卫生间出风口-屋顶排风扇的通风系统

二、高效太阳能光伏发电案例：

朝林酒店项目中采用的高效太阳能光伏发电系统，将具有遮阳效果的玻璃天

篷太阳能发电系统，设置在酒店玻璃顶，发电功率可达0.1kw/㎡。

案例三：日本“经堂杜”环境共生住宅

“经杜堂”是集“筑波”方式”“毛坯房”的建筑无控自然能源设计，协和

共建式等要素为一体，以环境共生为目标，有12户构成的三层集合住宅。

“经堂杜”环境共生的基本手

法是采用自然能源设计功能，

最大限度的利用户外充足的

环境潜能。在考虑建筑平面规

划之前，首先积极着手改善。

整理户外环境，把户外做为一

个大的天然空调装置来规划，

结合无控能源设计，积极进行自然能源调整是这个项目的成功之举。 环境共生的主要特色：

一.、外部环境的整理

外部环境整理的母题是造林———绿化，主要从三个方面着眼：

（1） 保留原有树木

夏季树木多的小空间的微空气侯与周围的建筑。沥青暴路面相比，人体感觉

舒适的多，经堂杜拥有5棵120多年树龄的榉树，这些树木可控制热岛现象，防

止白天气温上升，夜间还可以降低外气温。优先

考虑保护带来自然恩泽的树木是首要的举措。

（2）绿地的节点

种植新的植物，进一步改善环境。规划用地

的南方有大片的阳竹林。绿地规划采用与周围绿

化用连续感的树种。在建筑南侧空地选种落树

种，夏季可以遮阳，冬季落叶后让阳光射入窗内。

（3）植物隔热

尽可能排除损失舒适环境条件的不良因素。

占有大面积建筑物本身成为吸收夏季阳光照射

的“热块”，为解决建筑自身的矛盾，将建筑彻底用绿色植物覆盖。屋顶垫土120cm，营造小森林和菜园，露台做成凉亭，花架上植物为檐，裸露的墙面多采用爬藤植物，并预先在墙面上装置了爬藤用网络架，进行垂直绿化。

二、自然能源的设计

经过以上的绿化规划，形成环抱整个建筑的小森林，提高绿地覆盖率所产生的微气候环境转为无控能源用于各户，具体采用以下措施

（1）共用庭院

为接受冬季的阳光，在建筑的南侧布置进深很深的共用庭园。

（2）通风道

东京夏季多刮南风，顺着风向，

依靠风向是绿地得到净化。为使纯

净的空气引进入室内，首先要考虑

建筑的形状，将建筑分为两列，并

在墙上作成兜风的凹凸形状，以形

成通风道

（3）无控太阳能

即使夏季树木繁茂，到了冬季

树叶落光，将太阳能引入室内，在建筑归划上考虑让各户尽可能的考虑享受太阳的温暖。

设置太阳能发电，风力发电设备，用于公共空间的照明，并把太阳能用于雨水循环用扬水泵。

（4）利用自然提高住宅性能

为了保证夏季引进凉爽的徐风，冬季得到阳光照射的室内环境，不散发室内蓄热的住宅性能是十分必要的。经堂杜采用的是室外保温法让热容量大的RC气体来蓄热，并采用双层玻璃提高隔热性能

在提高自然和建筑平衡的基础上实现的环境效果与依赖机械装置带来的舒适感是完全不同的，是通过人体感官来体验的。

结语

在建筑领域里, 我们呼吁与环境共呼吸的建筑设计观, 提倡各种建筑生态技术的应用, 发展生态建筑。这不仅有助于推动全球环境品质的改善, 而且有助于个人生活品质的提高。对于发展中国家, 加大生态建筑的研究, 推进建筑的生态化,无论从环境的角度、能源的角度或是建筑设计的角度都将有深远的现实意义。

这份报告只是我们对生态建筑的一个初步认识，我们将在以后的学习工作中将生态这个理念继续贯彻下去。