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布利特中心——全球最绿色环保的建筑

建筑2030 建筑2030
2024-09-07

图片来源:www.uli.org


很多朋友都见过布利特中心的照片,这是位于美国华盛顿州西雅图市的全球最绿色环保的建筑之一。建筑的用途为办公,总面积为4800平方米,建设投资为1850万美金,、即每平方米3820美元(折合建设投资1.26亿人民币,即每平方米26,200元,包含了土建和室内装修所有费用)。项目获得了生存建筑挑战的认证(Living Building Challenge,即实现了净零能耗、零水消耗和净零碳)。布利特中心于2013年4月22日——世界“地球日”开业。


平面图与剖面图

图片来源:www.uli.org


屋顶太阳能光伏板

布利特中心最大的特色为悬挑的大屋顶,安装满太阳能光伏板的屋顶就像一棵巨大的树冠以获得更多的太阳能。该平屋顶上安装了575块太阳能光伏板,总面积达到1,300平方米,每年能够产生230,000千瓦时的电力。太阳能板的朝向并非传统的南向以及角度与纬度一致。因为西雅图的太阳能主要来源于夏天,冬天的太阳高度角太低,因此设定的角度有利于夏天获得更多的太阳能。将夏天多余的太阳能传输入电网,而冬天从电网获得电力,从而在一年内获得净零能耗。


屋顶太阳能光伏板

图片来源:http://www.bullittcenter.org


建筑能耗

项目的另一大特色为显著降低了建筑的能耗,同类项目的能源使用强度(Energy Use Intensity,美国建筑的能源使用计量)为92kBtu/sf/yr(折合290 kWh/sqm/yr),这意味着布利特中心需要7,618平方米的太阳能光伏板。但是项目通过一系列的策略和设计降低了建筑能耗,例如高效的热工维护结构(达到了R-10,高于规范要求的R-6)、被动式通风、地源热泵、自然采光(照明的能耗仅为4.4w/m2)和租户能耗预算,项目运营的EUI仅为16 kBtu/sf/yr(折合50.5kWh/sqm/yr)。


暖通空调系统

项目通过地面辐射调节室内温度。楼板中埋设了一套闭环的管道,并在地下安装了一套管道。项目在地下打了26个井,深度达到121米,地下管道的热媒介(水和乙二醇)与泥土及地下水交换热,达到恒定的10摄氏度,之后地下的热媒介和地上的热媒介在热泵中进行热交换。在供暖的季节,地上的热媒介被热泵加热到32摄氏度,进而为室内供热;在夏季则进行相反的热交换。地热井所在的位置,地下水缓缓流向附近的海湾,因此造成的“热污染”范围小于3.7米。这一热循环系统使用较少的电力——主要是运行压缩机和水泵,比传统的电力供暖/冷更为高效。


地热井和辐射地面系统

图片来源:http://www.bullittcenter.org


布利特中心设计了特殊的热交换系统以减少通风换气的热损失。热交换通过一个蜂窝材料的旋转鼓进行,蜂窝材料非常薄,导热性很好,因此可以有效的传导热,而鼓形的设计是为了避免空气污染。空气进入盘管后进行进一步的预热/冷,盘管的温度则根据季节变化,盘管由地源热泵进行供热/冷。这一系统可以实现约65%的热量交换。


热交换系统

图片来源:http://www.bullittcenter.org


水资源的利用

布利特中心设计了一套灰水循环系统。厕所和浴室使用的水以及可降解的肥皂进入地下室1900升的水箱中,随后这些水被水泵输送到位于三层屋面的人工湿地中,水缓缓的通过各类滴灌管道以及砾石和泥土层,水中的各类有机物(例如氮和磷)被植物充分吸收,之后排放入基地西侧的生物洼地中,水将经过50厘米的砾石层过滤,最终进入地下。

 

灰水处理系统

图片来源:http://www.bullittcenter.org


布利特中心另有一套雨水收集系统。在屋顶的太阳能光伏板下,雨水被收集进入地下室的21,000的混凝土水箱,在下降的过程中,旋转过滤器将去除水中的大颗粒,之后雨水通过陶瓷过滤器以去除病毒,接下来经过紫外线照射,添加活性炭和少量的氯以消毒。完成清洁和消毒后的水将进入地下室的1900升的清洁水箱。


堆肥厕所

为了减少废物排放,中心的厕所采用了堆肥厕所,这一设计一般用于一层且没有下水道的建筑,而对于六层的建筑而言,需要将排泄物顺利运输到堆肥设备内,并减少水的使用。项目采用了一种泡沫冲刷洁具,泡沫由可生物降解的类似肥皂物质和很少的水组成。接下来排泄物进入有氧降解的过程,系统需要充足的氧气,也会产生二氧化碳、渗滤液和污泥,在18个月后污泥可以直接用作肥料。


步行楼梯

中心设计了一步木质的楼梯,临近主入口,并可以远眺西雅图市中心和普吉特海湾,以鼓励人们使用楼梯,减少使用电梯,从而节约建筑能耗。


木楼梯

图片来源:http://www.schuchart.com


自然采光

布利特中心优先考虑自然通风和采光,建筑层高为4.3米,高大的落地窗将自然光引入室内,极大的减少了人工照明的需求,并且满足生存建筑挑战中所有用户距离窗户的距离需要小于9米的要求,而会议室等空间位于建筑的中心。当气候适宜时,建筑控制系统将指示打开窗以通风;在夜间窗户也会自动打开以冷却室内环境。


自然通风和采光

图片来源:http://www.aiatopten.org


遮阳系统

图片来源:http://www.bullittcenter.org


BMS系统

布利特中心是一个智慧建筑,用BMS控制供热/冷、被动式通风/主动通风、采光、堆肥和灰水的处理。计算机根据内外环境的变化进行调整,建筑需要通风时,窗户会自动打开;当建筑需要遮阳时,百叶将调整到遮阳的最佳角度;而在寒冷的冬季,计算机将指挥建筑封闭。布利特中心的网站也提供了建筑的实时能耗数据,以利于监控和反馈,公众可以登录布利特中心的网站以查阅相关信息。


建筑性能的仪表板

图片来源:http://www.bullittcenter.org


访客资讯中心

建筑的底层设置了访客资讯中心,由华盛顿大学的综合设计实验室负责,中心展示了项目的可持续发展过程,包括能源、设计、水和材料。


访客资讯中心

图片来源:www.uli.org


小结

布利特中心是可持续建筑设计的典范,并获得了许多奖项,工程新闻记录(EngineeringNews Record)将其评为“2013年最佳项目”,世界建筑新闻(World Architecture News)将其评为年度可持续建筑以及“世界上最绿色的商业建筑”以及美国建筑师协会环境委员会的“2015年十大最佳建筑”。作为一个示范项目,布利特中心希望展示现有的技术和产品已经能够使建筑非常绿色环保,并鼓励建筑师和业主讨论绿色建筑科技对于长期投资回报以及降低运营成本的正面影响。

 

如果大家有机会去西雅图,可以登录布利特中心的网站预约参观该建筑,网站上也详细的介绍了建筑的特色,可以点击阅读原文登录网站。


室内空间

图片来源:www.uli.org

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