• 环保混凝土打造的六星研究所

    16 July 2014

    当气候变化已是全球公认的关注问题,各国皆作出更大努力寻求能同时配合建筑物及天然环境的方案;当中在布里斯本昆士兰大学的圣卢西亚校园( St. Lucia Campus )内,新建的全球变化研究所( Global Change Institute , GCI ) ,让澳洲在可持续设计及实践方面,在所有国家中处于最尖端的位置。

    GCI_External2

    GCI 被誉为一栋「生态建筑」,荣获澳洲绿色建筑委员会所颁予的教育类V1六星级绿星评估认证; GCI大楼先前更获得「全球50所最可观之环保大学建筑」的第34位排名。

    由 HASSELL 设计,连同 Bligh Tanner 、奥雅纳及 Medland Metropolis 等公司,兴建共同兴建这耗资三千二百万元 GCI 示范可持续技术研究和实行最新的可持续建筑方案,大楼达致全球最先进的可持续性表现,充分利用天然环境条件,同时实现零UQ_GCI_EFTE Roof_PeterBennetts碳排放和零废物污染。带领 HASSELL 设计团队的主建筑师 Mark Roehrs 表示,大楼以及矿物聚合物混凝土的使用,为可持续设计及建筑业带来一股新的庞大潜力:「 GCI 带出一个契机,就是使用了一种可能彻底改变建筑界、促使业界迈向低碳未来的创新技术。」

    该建筑物展示可持续发展技术研究成果,并首次成功执行创新的可持续发展建筑方案;昆士兰大学亦希望利用 GCI 来实证支持设计和施工技术上所作的改进,促使在亚热带气候中的大厦能更有效地运作。

    GCI 大楼是全球首栋使用不含水泥混凝土的悬浮建设,由 Hassell 、 Wagners 及 Bligh Tanner 发起在建筑时采用矿物聚合物混凝土,更因此赢得2013年《建筑产品新闻》杂志(BPN)可持续发展奖的大奖。大楼在具备多项独树一帜的环保特色之余,也有很多环保设施能方便地施行于任何一栋新建大楼,例如使用雨水方面,也是 GCI 为环境带来正面影响和把焦点从耗用移向贡献的实际例子。

    环保混凝土

    环保混凝土( Earth Friendly Concrete, EFC )是Wagners其商业用矿物聚合物混凝土( geopolymer concrete )的品牌名称,也是全新 GCI 大楼内33条预制地板梁之采用材料,使用了预制的矿物聚合物混凝土,替代了含有粉煤灰的水泥。

    Roehrs 表明:「矿物聚合物混凝土在设计上具有矿物聚合物混凝土在设计上具有有很吸引的潜力,除了于考虑低碳时可替代传统的矽酸盐水泥,材料更是非常耐用,固化后外观上已是很吸引的灰白色,让使用这创新产品时更为建筑物带来明显的雕塑美感元素。」UQ_GCI_From above_PeterBennetts

    EFC 由砂、集料和含有炼钢产生的废渣粒化高炉矿渣粉,以及燃煤发电产生的废渣粉煤灰之黏合物,不含矽酸盐水泥,因此相比一般采用以矽酸盐水泥为主材料的混凝土,其二氧化碳排放量非常低。预制的板块已嵌入水力管道,成为大楼低耗能和被动式散热的主要元素,除了更为环保外,板块的固化时间更短,制造成本也因此减低。

    黏合物的不同化学元素,也代表了悬浮的无机聚合物建材地板很少收缩和反应热小,避免了热裂解发生的可能性,比较一般混凝土时其弯曲拉伸强度更高三成,也比一般混凝土更​​为耐用。「我们尽量善用矿物聚合物混凝土的属性,把预制的板块外露,使其成为一个重要的结构设计元素,同时促进大楼低耗运作。」 Roehrs 继续表示: 「预制的地板内藏线圈,夜间可以透过液体循环为热质量散热,优化大楼的舒适节能控制。」

    GlobalChangeInstitute_Thermal chimney_PeterBennetts_02「相比矽酸盐水泥,每十吨的矿物聚合物混凝土便省下七至八吨的二氧化碳排放,在其生命周期完结时更可循环再用。」「连同这所碳中和及零耗能建筑物中的各样不同可持续设计特点,矿物聚合物混凝土将有潜力促进实施低碳设计和建筑,其应用也是建筑师与工程师紧密合作而创造的新产品,将其设计方面的潜力尽量发挥。」于建造GCI之前,无机聚合物建材只试验性地用于铺设地面、砌块及其他低层次结构应用上。

    在这项目中创意及开创性地巧用矿物聚合物混凝土,令大楼在绿色建筑委员会作绿星评估时,于创意方面获得两分,大楼成为六星评级的建筑物。


    加热和制冷

    GCI 全年大部分时间皆自然通风,透过无污染的太阳能源自给自足地发电并作储藏,多余的电力则输回国家输电网络。大楼设有可操作的遮阳系统,能自动追光并保护玻璃百叶以做到自然通风,空气从工作空间流到作为建筑物肺部的中庭,通过热能烟囱排出暖的空气。半透明的ETFE (乙烯--四氟乙烯共聚物)中庭顶部,把天然光引入内部,同时隔开太阳热能,又使用环保 LED 照明来协助营造最佳的天然光效果。

    环保材料的选择UQ_GCI_PeterBennetts_Internal

    GCI 能够达致零碳排放,当归功于 Hassell 考虑环保而所作的材料选择。大楼使用了可操作的遮阳系统,能自动追光并调校大楼的玻璃百叶,能根据整天不同时段的情况来全时间作出最有效的自然通风。借着追光百叶所形成的气流,从大楼的工作空间流到中庭,再通过热能烟囱将暖的空气排出。

    项目中的液体循环冷却系统亦非常先进,冷却的雨水流经外露的预制地板而为整栋建筑物制冷。由60,000升容量的雨水存水缸之水量支持着整个水力冷却系统,同时提供厨房和淋浴用水。大楼设有的环保 LED 照明,支持并优化天然光的效果,更附设绿化墙、丛林食物花园和生物滞留盆地,让大楼的环保表现臻至完美。

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