旭輝集團(tuán)零能耗裝配式建筑項(xiàng)目

項(xiàng)目名稱(chēng): 北京旭輝零碳空間示范項(xiàng)目
設(shè)計(jì): SUP素樸建筑工作室
項(xiàng)目地址: 北京市順義區(qū)
建筑面積: 157㎡

受業(yè)主旭輝集團(tuán)北京事業(yè)部委托，項(xiàng)目位于北京市順義區(qū)的旭輝26街區(qū)，在開(kāi)放式街區(qū)中央的一片休閑公園中打造面向周邊居民的小型共享活動(dòng)場(chǎng)所，居民可通過(guò)智能系統(tǒng)隨時(shí)預(yù)約使用。同時(shí)，項(xiàng)目作為中國(guó)北方寒冷地區(qū)的零能耗可持續(xù)示范項(xiàng)目，與英國(guó)BREEAM體系及美國(guó)LEED體系合作，通過(guò)可持續(xù)設(shè)計(jì)降低運(yùn)營(yíng)能耗，提供舒適環(huán)境，在日常生活中宣傳可持續(xù)理念，并圍繞環(huán)境及可持續(xù)主題開(kāi)展活動(dòng)，在環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻的當(dāng)下，期待可以起到積極推進(jìn)的作用。

鳥(niǎo)瞰圖

單元式布局

項(xiàng)目位于一片樹(shù)林綠地中，南側(cè)是社區(qū)運(yùn)動(dòng)休閑公園，從公園的整體環(huán)境出發(fā)，定位為融于景觀環(huán)境中的小型休閑構(gòu)筑物。因此，不同于可持續(xù)示范項(xiàng)目經(jīng)常采用的緊湊集中式布局，主體建筑分為三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元，分別是健身房、會(huì)客廳和書(shū)吧（兼科普展廳）。每個(gè)單元基本構(gòu)成類(lèi)似，約30~35平方米，作為一組小體量的木結(jié)構(gòu)景觀小品分散于樹(shù)叢中，方便居民獨(dú)立預(yù)約使用，互不干擾。各單元圍繞下沉式砂石滲水庭院布局，使用者從外部園路穿越雨水花園中的木棧道進(jìn)入共享組團(tuán)，架空木棧道及其下方的設(shè)備管溝連接了三個(gè)單元，并與半覆土的能源及智能控制中心連通，形成一拖三的基本布局。

平面圖

圍繞下沉庭院的書(shū)吧和健身房

會(huì)客廳和書(shū)吧

共享會(huì)客廳外觀

可持續(xù)技術(shù)整合

示范樓以被動(dòng)式策略為主導(dǎo)確定了建筑空間的原型形體，適當(dāng)結(jié)合主動(dòng)式技術(shù)，兼顧先進(jìn)技術(shù)的示范性。主體結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用木材、麥秸板等可持續(xù)材料，并將手工化個(gè)性化的設(shè)計(jì)與工業(yè)生產(chǎn)結(jié)合。為充分利用自然采光與過(guò)渡季的自然通風(fēng)，項(xiàng)目首先確定了一個(gè)基本原型，即5m×6m左右、坐北朝南的矩形單元，北側(cè)屋頂局部拔高為通風(fēng)采光筒，頂部設(shè)電動(dòng)通風(fēng)窗，上部設(shè)有集成了太陽(yáng)能光電設(shè)備的導(dǎo)風(fēng)遮雨板，側(cè)墻的底部設(shè)有門(mén)和通風(fēng)窗，可以作為進(jìn)風(fēng)口，利用頂部拔高的熱壓通風(fēng)效應(yīng)促進(jìn)室內(nèi)自然通風(fēng)，鼓勵(lì)使用者在天氣較好時(shí)少用或不用空調(diào)。通風(fēng)采光筒南立面采用彩色薄膜光電玻璃，與室內(nèi)環(huán)境色彩和功能布局配合。

光電幕墻與木制屏墻相結(jié)合

立面細(xì)部

結(jié)合彩色薄膜光電玻璃的采光通風(fēng)筒

外立面采用預(yù)制裝配式碳化木表皮的雙層表皮復(fù)合系統(tǒng)，木表皮與內(nèi)墻之間形成一定厚度的空腔，起到夏季遮陽(yáng)和冬季防風(fēng)的作用，并通過(guò)上下百葉的開(kāi)口促進(jìn)空腔內(nèi)的自然通風(fēng)，在夏季帶走空腔內(nèi)的熱量，避免悶熱。碳化木耐腐蝕易維護(hù)的特性亦可降低后續(xù)運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。

木百葉表皮起到夏季遮陽(yáng)和冬季防風(fēng)的作用

建筑嘗試了多種可再生能源與建筑的一體化設(shè)計(jì)，包括薄膜玻璃，光伏發(fā)電與頂部導(dǎo)風(fēng)板、建筑屋頂、玻璃幕墻及外掛立面的結(jié)合設(shè)計(jì)，太陽(yáng)能光熱系統(tǒng)與空氣源熱泵聯(lián)合供暖。結(jié)合景觀設(shè)置可持續(xù)排水措施，利用雨水花園、可透水的下沉庭院來(lái)凈化、滯留雨水，結(jié)合上人屋面設(shè)置屋頂綠化。智能控制系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)環(huán)境品質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控（溫度、濕度、照度、CO2、PM2.5、紅外），實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的自動(dòng)控制，從而達(dá)到節(jié)能減排的效果，市民亦可隨時(shí)查看實(shí)時(shí)狀態(tài)，進(jìn)行科普觀察。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)可持續(xù)分析

可持續(xù)策略分析

雨水花園

面朝景觀的健身房

預(yù)制裝配與模塊化組件

基于零碳理念，項(xiàng)目確立了預(yù)制裝配式的基本思路。三個(gè)單元采用類(lèi)似的構(gòu)成，并將建筑元素劃分為若干種標(biāo)準(zhǔn)模塊——門(mén)窗模塊、屋頂升高模塊和金屬收邊模塊，將可持續(xù)技術(shù)融入模塊，保證了裝配式節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步變化組合，適應(yīng)不同的使用空間，對(duì)多樣化的可持續(xù)技術(shù)進(jìn)對(duì)比研究及展示。主體采用木結(jié)構(gòu)，外立面采用預(yù)制裝配式的碳化木通風(fēng)百葉表皮，通過(guò)墊塊調(diào)整固定百葉的角度，并結(jié)合通風(fēng)口和單元使用功能局部設(shè)計(jì)百葉凸凹圖案，嘗試個(gè)性化定制豐富建筑立面。

模塊化組件示意

智能集成控制

項(xiàng)目設(shè)有各類(lèi)傳感器，對(duì)室內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)反饋到空調(diào)、新風(fēng)等設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，保證在提供適宜環(huán)境的同時(shí)減少能源消耗。這些數(shù)據(jù)也會(huì)儲(chǔ)存記錄在服務(wù)器中，便于后續(xù)的研究和分析。作為可持續(xù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)項(xiàng)目，按照經(jīng)驗(yàn)以及技術(shù)模擬進(jìn)行設(shè)計(jì)和建成只是第一步，只有持續(xù)進(jìn)行檢測(cè)、分析甚至做必要的調(diào)整 ，才能使設(shè)計(jì)理念更好的落實(shí)，并且積累應(yīng)用到更多項(xiàng)目中。此外，智能系統(tǒng)也與使用者息息相關(guān)，不僅服務(wù)于管理，也提供了更好的使用體驗(yàn)。除了系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境條件外，使用者可以通過(guò)手機(jī)APP輕松預(yù)約使用時(shí)段，并將室內(nèi)電器整合為多種使用模式，以共享會(huì)客廳為例，使用者打開(kāi)密碼門(mén)后，室內(nèi)燈光自動(dòng)打開(kāi)到合適亮度，到沙發(fā)區(qū)落座后，可通過(guò)茶幾邊的按鈕一鍵切換到觀影模式，燈光自動(dòng)調(diào)暗，投影幕布及落地玻璃的遮陽(yáng)簾同時(shí)落下，使用完畢離開(kāi)，室內(nèi)燈光會(huì)在門(mén)鎖后延遲關(guān)閉。從人的使用習(xí)慣出發(fā)，細(xì)化設(shè)計(jì)，提升空間使用體驗(yàn)。

會(huì)客廳室內(nèi)

采光通風(fēng)筒為室內(nèi)帶來(lái)新鮮空氣和自然光線(xiàn)

健身房室內(nèi)

本項(xiàng)目作為零能耗預(yù)制裝配式建筑實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，建立了“設(shè)計(jì)—建造—測(cè)試—反饋”的全流程機(jī)制，結(jié)合信息化與數(shù)字化技術(shù)，驗(yàn)證并歸納預(yù)制裝配式建筑的可持續(xù)性能指標(biāo)及其實(shí)現(xiàn)方法，不僅可以轉(zhuǎn)化并體現(xiàn)于寒冷地區(qū)城市與鄉(xiāng)村領(lǐng)域的新建/改造建筑，更可以作為系統(tǒng)原型應(yīng)用到公共與住宅建筑類(lèi)型。除實(shí)用層面的轉(zhuǎn)化應(yīng)用外，在學(xué)術(shù)層面的迭代優(yōu)化也是原型研究的意義所在。在此語(yǔ)境下，旭輝零碳房的藍(lán)本價(jià)值則更加凸顯。研究團(tuán)隊(duì)基于“測(cè)試”環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)成果，對(duì)影響建筑可持續(xù)性能的關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素進(jìn)行萃取，并將其進(jìn)一步“再原型化”，在氣候條件類(lèi)似的天津市寶坻區(qū)建設(shè)了新的對(duì)比試驗(yàn)平臺(tái)，重現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素，如雙層表皮原型等?！霸僭突彪m褪去了建筑表觀的審美意趣，卻使設(shè)計(jì)具備了與科學(xué)研究鏈接基礎(chǔ)與條件，其迭代結(jié)果也更能直指設(shè)計(jì)與性能的本質(zhì)關(guān)聯(lián)。這就是原型設(shè)計(jì)的理性之美。

健身房夜景

會(huì)客室剖面圖

木百葉表皮構(gòu)造示意

試驗(yàn)房示意圖