木结构建筑、翻新建筑，建筑碳中和可以这么干

友绿智库仔细挑选了3 个在 2021 年 INDE.Awards 上获得多方面赞誉的碳中和建筑，在此与各位建筑业同仁分享。

Te Whare Nui o Tuteata：新西兰 SCION 木材创新中心

Te Whare Nui o Tuteata 是SCION面向商务游客和公众的服务中心。邀请所有人体验这座建筑独特的结构设计，在互动展览区发现创新技术和科学成就，学习新的可持续的木材资源和建筑方法。并在新的伊斯特伍德咖啡馆享用茶点。

这座2000平方米的三层建筑的主要特征是斜网格（diagrid）木结构。斜交网格是提供强度和刚度的有效方式，并且比传统结构需要的材料更少。这座建筑被认为是世界上第一个如此大小的木制斜肋结构。

工程木材因其物理特性、可持续性和环境性能而被选择用于建筑。斜肋墙框架使用胶合木和层压单板木材 (LVL) 技术；地板横梁和屋顶桁架由 LVL 制成。地板、电梯井板、悬空楼梯和会议室支撑室均由交叉层压木材 (CLT) 制成。签名入口檐篷利用 LVL 和 Glulam 技术。电梯井是世界上为数不多的全木制电梯井之一。

斜交网格的建筑形式表明，木结构建筑不需要像钢和混凝土建筑那样设计，而是可以遵循木材的连续纹理。

三层高的中庭通向壮观的定制设计的木制天花板，其灵感来自辐射松基因组的结构，灯光反射出 Matariki 夜空。木条和胶合板以微妙的色调描绘了植物 DNA 的条形码效果。中庭顶灯的布置代表了Matariki星团，它在新西兰很珍贵，被称为Matariki母亲和她的六个女儿。Matariki 星星的重新出现标志着毛利新年的开始。

彩色幕墙包裹着建筑物的颜色，倒映出森林的树冠，传统的tukutuku编织散发着传统文化的魅力，彩色玻璃调节太阳能增益，同时在内部创造斑驳的光线穿过森林树冠的效果。

斜肋组件在 Scion 经过了严格测试：顶点部分承受 45 吨向下的压力，然后被 31.5 吨的力向上拉；节点部分，斜肋构件与水平构件结合在一起承受 20 吨的压缩力，并试图扭转水平构件。所有测试的部件都以优异的评分通过了测试，即使在工程师计算出的最大设计负载下也能舒适地运行。

建筑设计充分考虑了耐火性，足以防止火势蔓延或结构故障。重型木材构件，如 LVL 组件，往往会烧焦而不是着火。炭化速度缓慢且可预测，炭层起到绝缘保护下层木材的作用。

开放式框架斜肋结构旨在减少地震活动造成的破坏。斜向网格单元之间的连接包括一个组件，该组件旨在在严重地震中变形以保护建筑物。组件是可更换的。

该建筑在建设结束时实现了碳中和，包括原材料开采、制造、运输和安装，并且没有任何碳信用额的抵消。未来 60 年整个生命周期，碳使用量将约为当前 2020 年 RIBA参考建筑目标的三分之二。

该建筑包含 454 立方米的结构木材，在建筑的整个生命周期内储存了大约 418 吨的 CO2。这个储存量相当于 160 人乘坐从奥克兰到伦敦的返程航班的排放量。新西兰辐射松森林只需 35 分钟即可再生出如此多的木材。（请注意，这座建筑的设计并不是碳负排放的，但在产品制造和建筑施工阶段，选择木材而不是替代建筑材料在减少温室气体排放和化石燃料消耗方面具有价值。）

该建筑采用可持续设计，典型的办公室供暖和制冷需求显著减少。针对当地气候开发的电动双层外墙在冬季提供热量回收，彩色玻璃板和内部建筑空腔在夏季调节热增益。其他节能功能包括自然通风、遮阳和 LED 照明——所有这些都有助于降低持续运行成本。

澳大利亚智能设计工作室 Smart Design Studio, Australia

Smart Design Studio 成立于 1997 年，以跨学科的卓越设计工作室而著称，其理念可以概括为三个简单的词：卓越、创新和协作。凭借多元化的设计项目——新城市中心、公共项目、商业、文化和零售空间、多单元住宅开发和私人住宅的总体规划——Smart Design Studio 打造优雅简约的建筑和室内设计，将品质融为一体。

前工作室的建筑材料其中大约 80% 被回收，镀锌、多层、钢框架窗户延续了传统的工厂美学，但细节精致。在内部，梁和细部由预制混凝土结构制成（混凝土用量是普通建筑的大约一半）。

Smart Design Studio 是一座创新的、可持续的、雕塑般的建筑，同时融合了周边地区工业建筑的精髓。在环境方面，自然采光和通风的工作室收集自己的水并产生自己的电力，创造了一个碳中和建筑。

NUS School of Design and Environment 1 新加坡国立大学设计与环境学院1号楼

新加坡国立大学设计与环境学院中有四座旗舰建筑：SDE4 – 新加坡第一座专门建造的净零能耗建筑；SDE1和3—低碳和超低能耗适应性再利用开发；以及拟议的 SDE2“混合”开发项目，即产能建筑和净零用水量。还将特别考虑施工方法和材料的选择，以跟踪开发的总碳使用量。此次参赛的是SDE1。

SDE1是一个智能适应性再利用项目，它重塑了 SJ van Embden 1970 年代建筑的遗产，以适应未来净零能耗、高舒适度的学术环境。它是 21 世纪学习、教学和研究的有力支撑，并将在设计和可持续发展方面激励后来者。

改造涉及教师办公空间的内部重组，而中央庭院则被丛林花园所取代。内部装有智能建筑传感器，可监测和控制最高标准的室内环境质量，并配备先进的混合冷却系统 (HCS)。

这座高效建筑集成了光伏和太阳能屋顶，以满足预计的能源需求（55 kWh/m2/年）。整体而言，改造展示了可持续设计的新形式。从本质上讲，设计解决方案围绕现有结构进行了最佳再利用，以满足未来学术环境需要的新空间，同时最大限度地减少碳排放。

SDE1的适应性再利用，展示了通过引入先进的高性能设计解决方案和优化运营绩效来更新现有旧建筑的有效策略。