作品解读丨雾霾之下，空气净化装置的摩天大楼斩获eVolo荣誉奖

︱ 项目选址 ︱

世界上污染最严重的城市有一半以上在印度，其中新德里稳居榜首。印度首都新德里经常被称作世界上污染最严重的城市，这里的空气污染每年会造成数千人死亡。德里是融合了各种不同成分有毒污染物的大熔炉。德里在环境、天气、能源消费习惯和不断增长的城市人口共同作用下，空气污染物的浓度不断提高，包括危害性极强的超细颗粒物。

特别是每年冬季，PM2.5指数达到安全限值的20倍。

2021年11月13日，新德里市政府召开紧急会议，以应对已经严重污染的空气坚持了好几天，做出了四个重大决定。在这些决定中，新德里的学校将停课一周；11月14日至17日工地没有建筑活动；新德里的政府办公室关闭一个星期；建议私人公司在家工作。城市实行汽车限行令，单号车只能在单日行驶，双号车只能在双号行驶，是为了使20%的车辆不在道路上行驶。而在解除对女性司机、贵宾车辆、紧急救援车、残疾人车辆等机动车的限制之后，这一数据仅仅只相当于德里汽车总量的6%。即使在最好的情况下污染城市空气的微粒物浓度也仅仅可能减半。事实上，要达到世界卫生组织（WHO）安全标准，德里污染空气的颗粒物浓度需要下降到惊人的30倍。如今，印度的环境污染已经成为严重的威胁印度人民的安全，数据表明，新德里每年都因为环境污染死伤无数。在超清洁电力公共交通成为常态之前，德里的污染问题不会得到很好地解决……

经查阅资料和研究，我们认为，印度政府颁布的禁令和学校停课并不能从根本上解决问题。 城市仍然需要发展和运行，这是一个复杂的、融合了一系列问题的问题，处理这一问题必须懂得创新、全面并且果断，否则难以解决。要从源头上遏制PM2.5和有害颗粒的产生。分析了各污染源所占比例，发现交通污染对城市生态环境的影响较大，车辆的流动加剧了空气质量污染。 人和车辆，尤其是经常有大量摩托车造成的交通堵塞，行人直接暴露在污染最严重的地方空气中，这无疑是对人们身体健康最致命的打击。

︱应对策略︱

我们把矛头指向最严重的污染源——交通污染。城市空气净化器摩天大楼应当设置在污染最严重的交通要道，遍布新德里各地，将生成PM2.5的四种反应气体进行收集，吸收，过滤，防止反应生成PM2.5。同时将这些气体进行再利用, 整个建筑形成一个自给自足的闭合系统，即吸收-过滤-再利用一体化的装置，使得被污染的空气自动进入建筑，被净化和重生，再给城市所用。所以我们的具体选址就在新德里交通拥堵的十字路口其功能是直接、快速收集被污染的空气就地净化。 其次，它是分离车流人流，缓解交通压力甚至可以作为新德里城市居民休闲娱乐观光的场所。

PM2.5的形成和来源

为什么印度的空气会是如此糟糕? 冰冻三尺，非一日之寒。印度的空气污染与其长期以来粗放低效的生产生活方式和能源使用方式密切相关。

第一，是焚烧稻草：每年的这个时候，农民们用焚烧庄稼的残留物来清理他们的田地，所以新季节的农业从11月开始。这就产生了一种由颗粒、二氧化碳、氮氧化物和二氧化硫组成的致命混合物。印度排灯节期间一周前的烟火让情况变得更糟。

第二，汽车尾气：汽车排放的污染物造成了巨大的污染——空气污染。印度的许多机动三轮车，出租车使用燃料，释放不安全的污染物恶化空气质量。

第三，燃煤电厂：印度是仅次于中国的世界煤炭大国，年产量为210百万千瓦，全国50%以上的电力需求由燃煤电厂来满足。化石燃料排放的温室气体，包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和氯化铵气体。

第四，此外，印度植被覆盖度低，气候干燥少雨，野火频繁向空气中释放颗粒物也会造成空气污染；发达国家每年出口大量的电子垃圾，不科学电子元件拆卸、废渣焚烧、磨渣等都是造成大气污染的主要原因。也就是 PM2.5的来源。

概念

高浓度的细颗粒物(PM2.5)，霾期间主要由化学反应产生，反应前的气体主要包括二氧化硫(SO2)，氧化氨(NOX)，(NH3)和挥发性有机化合物。在一个理想的世界里，清除这四种pm2.5生成前的任何一种反应物中的任何一种空气污染就能被治愈，去除（使用或转换）反应物，切断反应物的来源，就可以防止化学反应的发生，从而阻止PM2.5的生成，也就是减少甚至是消除污染的气体。

︱建筑细节︱

反应物的转换再利用过程

在污染严重的交通要道十字路口自动收集污染气体，转换成液氨作为清洁能源给装置提供能量，作为整个装置运作的能量来源。其他气体随着装置内外的温度差自动进入建筑，发生一系列复杂的反应得到第一次净化，有污染的反应气体转化成肥料，二氧化碳和水通过运输供给给建筑内部的垂直绿化供其使用。其他气体再通过垂直绿化部分进行了第二次净化直至纯净，再自由上升至顶层的城市休闲氧吧，将纯净的气体重新还给城市和市民使用，从而减少了城市的空气污染。

第一次净化装置步骤

装置剖面及建筑细部

建筑的各部分的主要功能

1.交通环岛：位于城市交通十字路口正上方，设置在建筑底部，架空在路口上方，供行人通行。而车辆则仍然在原来的十字路口处自由通行，从而将车流与人流分开，缓解新德里的交通压力，首先解决交通拥堵问题。

2.核心筒空气净化装置：发生在设备底部的气体反应是放热的，底部的温度较高，建筑物的顶部的温度较低，从而形成温差，使气体在建筑底部形成自然对流。即被污染的空气自然主动地从装置底部进入净化的核心筒位置，通过净化，转化和再利用等一系列的反应，逐级上升。而随着建筑高度的升高温度降低，洁净的气体又降回原来的温度，从顶部排出。

3.发电装置:位于核心管内部，将氨气转化为液氨作为清洁燃料，为建筑供电，使建筑自给自足。只要装置开始运行，就是自身供电，因而大大降低能耗。

4.垂直绿化：位于空气净化装置核心管上方，氨气和二氧化硫经反应后可转化为肥料提供给垂直绿化，同时产生水被用来灌溉。植物可以吸收多余的二氧化碳，转化为新鲜的氧气，同时空气也通过垂直绿化进行了二次净化。

5.城市氧吧：位于建筑顶部，可以接收到来自垂直绿化净化后最干净的空气，作为城市休闲氧吧，为居民提供休闲娱乐和观光功能。

6.交通枢纽:在建筑的主要支撑结构中，胶囊电梯作为垂直交通系统，将城市居民运送到交通环岛或城市氧吧。

7.输送管道：输送天然气、化肥、水。

8.表皮扇叶：开口的位置和方向决定了净化空气向上的走向，并防止污染的空气从表皮直接进入建筑。

建筑小场景展示

︱成果展示︱

︱学习心得︱

当我们在做摩天楼竞赛着手考虑出发点时，就在思考建筑与环境的协调与可持续性问题。我们关注到环境污染问题一直是全球热议的话题，并且很多措施并不能够有效解决环境污染问题，而建筑作为城市必不可少的因素之一，若是可以以此作为切入点，从源头解决环境污染问题，寻求人与建筑，环境三者之间的平衡点，既能顺应社会发展，又能利于三方的发展，这才是我们真正的目的。从方案推演阶段到建模以及出图我们也遇到了许许多多的困难，但解决的方式总比困难更多。非常感谢各位老师帮我们理清逻辑，循序渐进地引导，将方案阐述地更清晰明确。在效果图绘制上李老师和林老师也给了我们极大的帮助和许多很好的意见，才有了后期效果图这样的呈现。

这次竞赛营让我们强烈感受到团队合作的重要性，从最开始确定概念时候到后来的大家的头脑风暴，不断推翻又重新开始，继而坚持不断推进深化，都让我感受到许多很好的脑洞和想法，提高了做方案的能力和视野。

小组的团结合作和互相帮助是完成一份图纸必不可少的要素，我们知道只有有效的沟通，高效的合作，才能真正地实现团队的共赢。每个人身上都有互补的特质，队伍里既需要掌舵的人，也需要有愿意配合深化概念，推动设计的人，这才能使方案不断地推动，深化，从而达到我们想要的效果。

总之，非常感谢这段时间组员们和老师们的共同陪伴，让我们得以完成这一次不可思议的摩天楼设计。

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