上面那栋看起来平平无奇但是却大有文章的豆腐块,位于河北廊坊——祖国的广袤的华北平原上。
这里气候简单概括一下就是:
夏天热死要开空调,冬天冷死得有暖气,春天关窗不然吃土,秋天勉强接触自然。
因此八面玲珑,巧妙地呼应各种季节的气候特点是这个项目最严峻的挑战!——甲方爸爸威卢克斯决定在自家园区中开块地盘试一试,立志打造全国首栋Active House示范建筑。
因此就先升起一个方方整整的两层体量,让体型系数做到最小。
由于是办公楼,所以内部功能简单清晰。挖个庭院供采光使用,然后咔咔咔将开放办公空间和办公室填进去完事儿~
这样一来,一个平平无奇的豆腐块就切好啦~而想要达到年均减排250吨,接下来才是展现真正技术的时候了!
首先让我们简单了解两个概念:
首先是被动房。我们可以把它理解为用被子把人裹起来,让寒冷与自己隔绝——这叫节流。
而主动房更注重开源。合理利用自然界中各种潜在的能源,比如阳光,和风,甚至还有大地等。
想要减少碳排放,首先要实现的便是清洁能源的再利用。那这么个豆腐块,又是如何把自然界中的能源聚集起来的呢?
主动房并不提倡单纯的技术堆砌来获取能源,而是通过设计师的智慧来合理利用能源,做到健康舒适和能源环境的平和。
经过设计师的巧思,只要三步就能让建筑主动起来:
第一步:杜绝寒冷
首先,为了留住热量,建筑首先需要有一件保暖的衣裳,比方说——岩棉板。
而在室内外交汇和开启最多的地方,比如门,则需要改一道门为两道门,从而形成一个缓冲空间,我们称之为“门斗”。
传统建筑都是电网输送能源进入,我们不靠电网,而是要让建筑自己产能,这就需要借助自然的清洁能源。
1.大地的能源:地源热泵
使用地源热泵,将地下103m深的热量传输到建筑中,并通过蓄热/蓄冷楼板(TABS)均匀地传导到各个区域。
蓄热/蓄冷楼板(TABS)能够将热量留在楼板内,可以在用电低谷加热/制冷楼板,用电高峰关闭设备,只靠蓄热/蓄冷就能满足温度需求。
阳光不仅能让人心情愉悦,阳光本身还是热源,能让建筑吸收能量而升温。怎么做呢?答案便是天窗+导光筒~
天窗的设置是有讲究滴。首先在屋顶开设一圈天窗,增加日照时间。
中间照射不到的地方也增加天窗,其对应的楼板挖空,增加一楼的进光量。
再根据各个工位的平面布局,增加相应的采光天窗。整个建筑无死角地充满光明。
▲一层办公区 © 威卢克斯(中国)
而针对不好直接开窗的区域,就要上我们的导光筒,让阳光顺着光通管来到室内,进一步提高照明。
直接在屋顶开天窗带来一个问题:阳光直射时会产生眩光。为了避免这个问题,我们直接将整个屋顶向内倾斜。
南侧办公区天窗向北采光,办公区是柔和的漫反射光线;北侧入口中庭天窗向南采光,入口大厅是光影效果不断变化的直射光。
在阳光直射的墙面上铺装了表面凹凸的材料,进一步减少眩光。
当平均采光系数达到 2% 或以上时,室内采光就足够了。如果室内的平均采光系数如果达到 5%,则可称为采光极佳。采光分析可以说是直接爆表了。
最后设置一些太阳能集热板,为整栋建筑提供热水。这样一来,阳光的使用便十分充分了~
由于热空气向上,冷空气向下。因此为了形成烟囱效应,天窗是往上凸的,并结合倾斜的墙体形成上小下大的室内腔体,使得即便是依靠自然通风,也可以让室内的温度控制在一个舒适的范围内~
通过这三种方式的任意组合,应付夏季炎热多雨,冬季寒冷干燥,春季干旱多风沙就很简单了。
冬季:地源热泵与TABS在晚上用电低谷加热,白天靠蓄热供热
夏季:地源热泵与TABS在晚上用电低谷制冷。白天靠蓄冷供冷,同时配合屋顶天窗遮阳帘,减少阳光照射
春季:多多种树,窗户打开,自然通风
秋季:窗户打开,自然通风
可能一般情况下,到这一步设计也就结束了。而很少有人会去关心窗户的选型问题。但事实上,要想能兼顾采光、通风、遮阳等诸多要求,窗户的设计可是大有讲究的~
而正好,前面说的甲方爸爸威卢克斯便专治各种奇奇怪怪的窗户需求。事实上,该办公楼有 296 樘窗都是自家生产的。
比方说外立面采用的是中悬式通风换气窗,160°的翻转效果更加有利于上下的进出风。
为了让员工透过窗户能看到愉悦的风景,整个园区都针对性地种满了适应不同季节的植物花朵。
手够不着的地方用的是智能电控窗。同时能够自动感应雨天,在即将下雨时自动关闭。
中间采用的是采光遮阳一体化的智能系统窗,既能遮阳也能采光,安装方式如乐高积木一般简单。
▲采光遮阳一体化的智能系统窗 © 威卢克斯(中国)
最离谱的是地下室,使用的平顶智能窗保证地下室亮堂的如地上空间一般。
以及各种各样神奇的遮阳系统等等,可以自动感知光照环境,实现自主调节室内光环境。
建筑内这么多可变化的设备,面对每天都不断变化的气候,需要做到实时监控,适时调节,做到智慧建筑。
整个建筑都被能源检测控制中心统一显示调控,可以抓取任意位置的环境数据信息,大家能随时了解并调整。
各种不同类型的窗户分别承担着不同的功能,把守着室内外能源的交换,共同塑造出一个集健康、环保、低能耗于一身的办公作品~
这就是由威卢克斯丹麦总部BI部门,在2011年自个儿给自个儿设计的威卢克斯(中国)办公楼~一个简洁又不简单的中国首栋Active House示范建筑!(真的很像一个豆腐块呢...)
有多不简单呢?
通过节能设计,该项目每年减少碳排放250吨,相当于一架大型飞机,从丹麦飞到澳大利亚142个来回所排出的二氧化碳的总量(当然没有人那么无聊就是了)。年全部总电耗,相当于国内同类型公共建筑总能耗的1/5左右,节省电费55万,获得了AH认证。
经过十年的运营,建筑能耗竟然从最初设计的40KW/m2Y,降到29KW/m2Y。
也光荣地获得了LEED运营铂金奖2020年全球动态排名第一,有史以来的全球最高分!
除了能耗之外,这个建筑还使用了回收材料制作的家具、节水洁具,专门进行了室内声学设计,增加室内外运动元素鼓励员工交互,单独设置开心农场让员工种植等等等等。
从建筑到使用者都做到健康、环保、低能耗。健康舒适的办公环境,让员工病假率下降82%。
真想给建筑精也来这么一个办公楼啊~
在我看来,绿色建筑的理念,在很长一段时间里,似乎成为了一种设计的附属品,而被排在了诸如艺术,文化,形式等名词之后。这说明过往的建筑师们过于关注形而上学,而忽视了当下正在发生的变故。
可传播学者麦克卢汉却认为,建筑其实就是一种媒介,是我们皮肤的延伸。这使得我们可以在此基础上进行联想:
究竟在多大程度上,我们能够使得建筑真正像我们的皮肤一样,是一种灵活的,可呼吸的产物呢?而今天分享的案例,则似乎便是对这个问题最好的解答......
附录:
图片来源:分析图均为作者自绘,其余图片来自威卢克斯(中国)提供,转载请注明出处。
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