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1.只要三步骤，让房子主动为我年减排250吨

我是一个很善于让建筑节能减排的精通绿色建筑的建筑师。

前两天我接手了一个办公楼项目，当我设计完和甲方吃饭的时候，我直接说了一句：哇塞！我的技术好好，给你个机会夸夸我。


▲威卢克斯（中国）办公楼一角 © 威卢克斯（中国）

甲方哈哈大笑，一时半会都没有回过神来。这种就是典型的直男甲方。然后我坐下来问：“我们玩个问答游戏吧。”

他说：“你问，我答。”

我说：“你知道，在我眼里这栋房子什么时候最帅吗？”他说我不知道。

普通建筑师呢这时候会说，这栋房子建好以后最帅。但是我说什么呢，我说当它既舒适，又环保，自动感应环境，变化功能，而且设计费结算又不拖沓的时候最帅。他又是一份意想不到的狂喜。


▲威卢克斯（中国）办公楼一角 © 威卢克斯（中国）

接下来的全程呢我什么也不用干，甲方还屁颠屁颠地为我介绍他们公司最新的产品。直到最后，我说：“来，你给我提供296樘你们公司最新的门窗产品奖励我设计出国内第一栋Active House示范建筑！好开心呀！”

最后呢，他非常开心的就把产品提供了。这栋房子为我们每年减少了碳排放量250吨，回到家的时候我打开手机一看，这个甲方给我把设计费转了过来，说了一句：“和你一起做设计真开心！”

一个建筑师会设计房子很重要，懂得设计环保节能生态的绿色建筑更重要。先敬于礼乐野人也，后敬于礼乐君子也。


▲全景图 © 威卢克斯（中国）

2.整活结束，讲正经的

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。



先来康康场地，正南正北，很有精神！



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。



长边主入口，两个短边设置次入口。



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~




▲办公楼中庭 © 威卢克斯（中国）

活动用房和设备用房往地下扔。



再在左右两边加上连通上下的楼梯。




▲侧门及楼梯 © 威卢克斯（中国）

主入口处再挖个边庭，补充一个长跑楼梯。




▲入口边庭 © 威卢克斯（中国）

加上盖，开上窗。



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！



减排三招

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”。



第二步：建筑产能

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。





2.天空的能源：太阳能

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。




▲屋顶天窗 © 威卢克斯（中国）

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。






▲光线可直接照到一层 © 威卢克斯（中国）

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）


▲二层共享空间 © 威卢克斯（中国）


▲阳光会议室 © 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。




▲漫反射 © 威卢克斯（中国）


▲直射 © 威卢克斯（中国）

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。


▲防止眩光 © 威卢克斯（中国）

四周墙体根据日照精心计算，倾斜一定的角度。





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~



3.大气的能源：通风

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





第三步：窗户深化设计

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。




▲中悬式的通风换气窗 © 威卢克斯（中国）

每一樘窗的位置还贴心地考虑到了人不同姿势的视线。


▲视线设计 © 威卢克斯（中国）

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。




▲室外对景 © 威卢克斯（中国）

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。




▲智能电控窗 © 威卢克斯（中国）

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。




▲平顶智能窗 © 威卢克斯（中国）


▲地下室 © 威卢克斯（中国）

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。






▲遮阳系统 © 威卢克斯（中国）

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。




▲能源监测控制中心 © 威卢克斯（中国）

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...）


▲全景图 © 威卢克斯（中国）

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。


▲AH认证雷达图 © 威卢克斯（中国）

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。


▲耗电量分析 © 威卢克斯（中国）

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！


▲LEED运营铂金奖 © 威卢克斯（中国）

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。




▲回收木门与节水洁具 © 威卢克斯（中国）




▲吊顶吸音板与开心农场 © 威卢克斯（中国）

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~


建筑——皮肤的延伸

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......


▲侧视图 © 威卢克斯（中国）

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。
本文内容与所作评论仅代表作者个人观点，案例拆解与分析源于作者个人主观解读，如有雷同，欢迎交流~


完

本期原创 / IMPEAD

#重庆大学建筑学专硕研究生。神树协会会员，久病成医，医不自救的拖延症患者，解锁许多奇怪技能中的单核处理器


编辑 / IMPEAD   审核 / 言西早 :)