设计灵感 | 盘点为环境做出贡献的建筑设计方案

转自：IMPACT STUDIO

污染是一个重大的全球性问题，各种各样的污染存在的有害物质和气体等不断损害着我们和环境的健康。在以前的概念中，建筑往往也被认定为场地的一个污染潜在因素，因为它会带来物质能源的消耗和人物活动，所以绿色建筑、可持续建筑的出现就是为了降低建筑可能带来的污染。渐渐的设计师们开始尝试一种更加环保的方式，是否建筑可以不再成为环境的负担，反而能够成为解决当地污染的一个方式呢？今天就让我们一起来盘点一下这些能为环境做出贡献的建筑设计方案~

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人类是通过使用有毒化学物质，发电方式和出行方式造成空气质量差的主要生产者。工业，森林砍伐以及自然现象都会造成环境污染。但是，越来越多的人意识到保护环境的重要性，并为了建立可持续和健康的未来，正在为了促进清洁能源和零污染城市的愿景而努力。所以设计师们也在不断思考，旨在创造一个所有人都可以呼吸洁净空气的世界。

城市中的污染

由意大利和中国政府的合资，建在清华大学校园内，拥有生态保护，教育，培训和研究的生态节能中心就是现代一个很好的例子。该建筑被设计为“展示柜”，用于在中国减少二氧化碳的排放。该设计集成了被动和主动策略来控制外部环境，以优化内部环境条件。

该建筑呈U形设计，围绕中央庭院，在底楼，公共区域可望见园景花园。它在面对寒冷的冬季风的北侧是封闭且隔热良好的，而向南则是开放透明的。较高楼层的办公室和实验室设有露台花园，屋顶花园被光伏板遮蔽，可为建筑物产生能量。

01|清洁网络

印度的首都因人满为患和工业废料产生的有毒烟雾而闻名。截至2019年11月，印度首都的空气污染处于危险水平。所以许多设计师会选择印度为首要场地来设计更加环保的建筑，接下来这两个塔类网络设计，利用不同的方式和相似的设计手法，旨在为德里市以及全球其他各个城市创造一个清洁的未来，使所有人都能获得清洁的空气。

为了净化印度德里的气氛，共生工作室设计了一系列名为“光环”的解决方案。该项目包含四个不同的元素，提出了一项综合策略来应对和纠正迫在眉睫的污染威胁。

该项目的第一部分是清洁塔，是根据空气动力学原理开发的扭曲椭圆塔。它们可以360度吸入污染空气，并具有两个主腔室。一种是增加空气的相对速度，另一种是在排出之前清洁大量的进气。

形式的发展过程

“光环”的次要系统被设计为嫁接到城市中。这些塔形成一个网格，可确保城市中的空气清洁。即使风速下降且污染水平增加，仍然有效。这些塔的范围较小，只有1平方公里，在低风速和较高污染水平的日子里，对清洁城市非常有效。

第三个系统观察运动中的物体，穿过整个德里市。该元素着眼于汽车的空气动力学特性，汽车在城市中行驶的次数越多，它们清洁城市的程度就越高。这些汽车将充当微型空气净化器的蜂巢。

第四个系统着眼于无人驾驶飞机网络，它们飞越德里市。这些无人机是嵌套在清洁塔中的组件，清洁塔在实时更新污染水平的指导下分离并在城市中移动。它们可以兼作闭路电视摄像机，并具有额外的安全性。

以及Znera Space发布了“烟雾计划”，希望通过在整个城市增加烟雾过滤塔网络来解决德里的有害空气质量。利用太阳能作为能源的可再生能源，该项目与六边形网格的形式创建新的德里。

每座塔都精心放置在关键的城市节点上，并会在两公里内产生大量的半清洁空气。垂直的空气净化塔将通过用氢生成电池建造的高架桥连接，以为塔提供动力。设计主张采用一种本地化方法，指出该建设可以从单个区域开始，以在建立更大的网络之前判断成功率。

该项目专门设计用于去除空气中的烟雾和污染物，在底部使用了一个过滤滤网，在顶部使用了空气螺旋桨。塔底部的流入物吸收空气，并经过五个阶段的过滤：包括木炭活化的碳，负离子发生器和带静电的等离子体来捕获空气中的颗粒。空气被迫向上流动，然后通过光触媒过滤器对细菌和病毒进行杀菌，然后才释放到大气中。

02|污染的价值

“污染不过是我们没有在收获的资源。我们让它们分散是因为我们一直不知道它们的价值。” —— 巴克敏斯特·富勒

设想在资源枯竭的时代，空气污染是否而可以成为一种有价值的商品。比如下面这个计划利用了伦敦最污染的地区之一马里波恩路（Marylebone Road）附近的邮局塔楼，将垂直油田和实验室混合在一起，以获取未来从大气中的污染资源。

城市过滤视图

该项目旨在展示混合的新基础设施如何收集污染物，存储，消化和收获污染物以稀释矿物质和生物富集，在地面上产生清洁空气的过程。该项目的最终目标是作为改造策略部署到伦敦的未使用或废弃的高层建筑中，这表明污染因具有“经济利润”而变得有意义。

空气污染对液态资产生产系统的影响

粒子行为和分组

生成系统

系统解剖

03|植物的优势

城市化进程的急速发展使我们的城市不断缺乏基础设施，成为高污染以及糟糕的城市和建筑设计。植物本身的清洁性质也可以成为设计中考虑的方向之一。下面这个生物城市设计背后的主要思想是利用纳米技术和生物遗传学将普通的葡萄藤转变为“城市葡萄藤”。这种新型植物将能够更快地生长，附着在各种表面上并通过加速新陈代谢而排出更多的氧气。

方案的目的是用城市葡萄藤覆盖全球污染最严重的城市的某些区域。藤蔓将通过绿色的树冠提供与元素隔离的庇护所，将减少一定数量的二氧化碳，还将成为生物燃料的来源，最终将替代化石能源的消耗。

04|生态摩天大楼

将建筑设计成环保的形式具有多种方法，我们需要思考的是如何将本该有害的东西变的有存在意义，以及如何发挥物质的更多价值。下面这几个方案属于未来具有生态系统的摩天大楼，让我们一起看看如何在设计中实现完整的环保系统。

4.1 换能器摩天大楼

城市中最普遍的污染形式之一是噪声，它是一种经常被忽视且很少被认为有害的污染物。声音从最简单的意义上讲就是能量，它不会在吸收后消失于虚无，而是转化为新的能量。这种产生的能量通常是热量，随着人口和噪音的产生继续增加，由此产生的热量也会增加，这可能加剧了全球变暖。

换能器摩天大楼的设计就是通过捕获空气中的声音并将其转换为可用能量来解决城市的噪声污染。为了从噪声中获取最大的能量，屏蔽系统使用了隔音板，这些隔音板经过调整后可以对当前频率的特定波长做出反应。大楼还具有记住最常见的频率及其位置的能力，可以预先调整以产生最大的效率。

除了能量收集的概念，声音还启发了换能器的形式。产生时，声音是纯净的并且其形式不变，但是人类对纯净声音的感知由于其与环境的相互作用而失真和扭曲。城市传感器在外观上反映了这种关系。它由六个集线器和围绕其核心的许多吊舱组成——所有这些都是纯净，简单的形式。人们对这些组件的感知会被遮蔽它们的外部屏幕系统所改变，从而在视觉上扭曲它们的纯净本质。

4.2 蓝色项目

中国爆炸性的经济让世界敬畏，但由于“世界工厂”正以惊人的速度受到污染，中国付出了巨大的代价。由于空气中大量悬浮颗粒物，中国城市现在以不健康的朦胧天气为特征。蓝色项目的目的是通过创建一个巨大的倒置冷却塔和一个多管循环脱硫系统，将悬浮颗粒转化为绿色能源。

该系统会产生氮和硫。当这两种元素与大气中过量的一氧化碳结合在一起时，结果是水煤随后会转化为甲烷，并通过称为低压高效甲烷化的低压反应用作绿色能源，这是一种从煤中生成甲烷的物理化学过程。生物质发酵或热化学气化过程可以产生的各种气体的混合物。

4.3 净水摩天大楼

雅加达位于人口稠密的13条不同河流的中心。居住在这里的人们不仅依靠水源来取水，还依靠生计和废物处理。因此，由于洪灾破坏了城市，河流已被严重污染，并被贫民窟完全包围。该结构本身是由一根将水运入和运出河水的管子的脊柱建造的，旨在收集河岸的垃圾。

通过在三个不同阶段运行大型过滤器系统巧妙的净化它的水。首先，这些管子通过毛细作用从河中收集水，然后将不同类型的垃圾分开，并利用有机垃圾为土壤施肥。其次，通过去除危险的化学物质并向其中添加重要的矿物质来净化水。最后，在第三阶段中，所有可回收废物均得到处理。

随着河流及其河岸被改造成新的生态系统，沿河的贫民窟将被清除，居住在那里的人们将被安置到摩天大楼的低收入住房单元中。此外，该结构将由风力涡轮机和屋顶上安装的太阳能系统提供动力，从而使建筑物在能源和水方面完全自我维持。

4.4 享乐主义的景观复原力

该项目位于斯德哥尔摩校园附近，研究的结果是，水污染一直是一个长期问题。我们要关注的是气候危机以及建筑与环境影响之间的关系。设计是一台由风力驱动的机器，可以吸收海水中的污染物，同时净化海水并为顶层住宅提供淡水。

该塔是一个自我维持的公共基础设施。同时，它还具有娱乐功能。游客和居民可以参观能量转换过程。该项目表明，可持续性不是负担，而应该改善人们的生活质量，并且可以美学和表达出动态体验。该塔具有生态，经济和社会可持续性。

4.5 生态塔

每天，有众多的碳排放车辆来污染空气。该项目旨在可以通过过滤空气并为居民提供新型汽车。为了减少芝加哥在艾森豪威尔高速公路上的汽车产生的二氧化碳排放量，项目提议使用碳洗涤塔和过滤设备系统清洁国会大厦，以净化二氧化碳和其他空气污染物。然后，藻类有助于处理生物燃料，这将成为为居民提供环保汽车的方式。

两座塔楼在顶部分裂并汇聚在一起，形成通往城市的标志性门户。一座桥连接两座塔楼，并设有一间公共餐厅，可欣赏到邻近建筑物的景色。行人通道在底座处被美化，突显了建筑物以汽车为中心的特征。碳洗涤空间位于塔的顶部，捕获二氧化碳和其他空气污染物。

该生态塔双层幕墙有助于减少交通噪音，并提供封闭的阳台。此外，单元的自然交叉通风能够通过建筑物的中庭到达单元。由于建筑物的形状不规则，因此在电梯核心两侧都留有小空间，用作居民的公共室外露台。露台被生物反应器管包围，生物反应器管生长负责生物燃料加工的藻类。

未来设计师的目标是在遭受危险性污染的城市中创造干净的土地。比如设计可吸入被污染的空气，并将其作为清洁空气排放到周围的环境中的塔楼；或采用与植物净化空气相同技术，设计规模更大的综合体或城市网络等。这些设计使人们可以呼吸并体验城市中真正的清洁土地。在一些城市中，污染物和烟雾可能是看不见的，但对我们的日常生活和健康的影响却是非常真实的。所以作为当代社会和未来城市面对的最大的问题之一，我们的设计也应该从根本去考虑。通过这篇文章，希望同学在表现生态、可持续、绿色的主题的时候，可以从不同的方式思考，比如是否可以通过设计，不仅仅只是降低建筑能耗，而是让建筑能够通过直接的经验来解决污染问题。最后希望正在设计的我们，都可以实现建筑将使人们团结起来，共同思考如何解救污染城市。

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