【向零而行】天友在超低能耗建筑的實(shí)踐

借助十年來(lái)在超低能耗、低碳生態(tài)建筑領(lǐng)域的實(shí)踐，天友建筑在任軍工作室的基礎(chǔ)上成立了天友近零能耗建筑研究院。研究院將進(jìn)一步聚焦近零能耗建筑領(lǐng)域的設(shè)計(jì)與研發(fā)，助力我國(guó)建筑領(lǐng)域碳中和的實(shí)現(xiàn)。

天友任軍工作室近十年來(lái)深耕綠色建筑相關(guān)領(lǐng)域，設(shè)計(jì)實(shí)踐涉及了超低能耗建筑的各個(gè)領(lǐng)域，如近零能耗、超低能耗、零碳建筑、被動(dòng)房、主動(dòng)式建筑、可再生能源建筑等。

碳中和

天友的實(shí)踐

01

近零能耗：零舍

零舍是按照國(guó)標(biāo) “近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”建成并獲得評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)的國(guó)內(nèi)第一座近零能耗建筑。

獲獎(jiǎng)：2020年WAN世界建筑新聞網(wǎng)大獎(jiǎng) 可持續(xù)建筑類別 銀獎(jiǎng)

示范：北京市科委“綠色智慧鄉(xiāng)村技術(shù)集成與示范” 課題 示范項(xiàng)目

“零舍”從鄉(xiāng)村可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)出發(fā)，探討了低成本近零能耗、低技術(shù)本土建造、多模式裝配式體系的鄉(xiāng)村近零能耗建筑技術(shù)與模式。

任軍先生在第三屆中國(guó)被動(dòng)房設(shè)計(jì)師大會(huì)上分享“零舍”低碳技術(shù)

良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系使得冬夏季的采暖空調(diào)能耗極低，單位建筑能耗僅為20.17kwh/㎡.a。而可再生能源的光伏瓦年發(fā)電量達(dá)到8000度。

02

超低能耗：中建新塘文化展示中心

獲獎(jiǎng)：第四屆APEC ESCI最佳實(shí)踐獎(jiǎng) 智慧建筑類 銀獎(jiǎng)

示范：科技部十二五科技支撐項(xiàng)目“超低能耗建筑集成與示范”課題的示范項(xiàng)目

位于天津塘沽灣的天津中建新塘展示中心，通過(guò)綠色節(jié)能技術(shù)集成，展示綠色技術(shù)、實(shí)現(xiàn)超低能耗、創(chuàng)新節(jié)能表皮，使實(shí)際使用總能耗小于40kwh/m2·a，達(dá)到國(guó)際超低能耗建筑的水平。其具有表現(xiàn)力的超級(jí)節(jié)能表皮系統(tǒng)，已經(jīng)申請(qǐng)專利。

03

被動(dòng)房：靜海中德生態(tài)城餐廳

展廳中德天津大邱莊生態(tài)城門戶展示公園內(nèi)，是一座裝配式被動(dòng)房建筑。

定位：德國(guó)被動(dòng)房、近零能耗建筑、全裝配式建筑

建筑的形體生成完全從被動(dòng)式原理出發(fā)，將被動(dòng)技術(shù)以藝術(shù)化的造型表現(xiàn)出來(lái)。以南向舒展得熱、水面降溫、中庭天窗、熱壓風(fēng)塔等被動(dòng)技術(shù)，結(jié)合高效能源、BIPV光伏瓦等主動(dòng)技術(shù)，共同實(shí)現(xiàn)建筑的高性能。

04

主動(dòng)式建筑：懷來(lái)濕地博物館

獲獎(jiǎng)：2018年國(guó)際主動(dòng)式建筑獎(jiǎng)

博物館設(shè)計(jì)定位為零排放、微影響和全循環(huán)。建筑首層整體架空在場(chǎng)地之上，減少對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)的影響；超低能耗建筑設(shè)計(jì)及運(yùn)行策略減少能源使用，結(jié)合可再生能源實(shí)現(xiàn)能源循環(huán)；以裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系實(shí)現(xiàn)建材的全循環(huán)。

雨水花園、人工濕地等海綿景觀設(shè)計(jì)在博物館中還原了濕地生態(tài)系統(tǒng)，高效的污水處理系統(tǒng)可將建筑的污水凈化后再排放到自然環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)水循環(huán)及水系統(tǒng)的零排放。

主動(dòng)式建筑獎(jiǎng)評(píng)委給出的頒獎(jiǎng)詞中說(shuō)：“濕地博物館項(xiàng)目在四個(gè)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目中獨(dú)樹(shù)一幟，除了按照主動(dòng)式建筑的理念，對(duì)官?gòu)d濕地博物館的綠色因素進(jìn)行可持續(xù)規(guī)劃設(shè)計(jì)外，建筑空間表達(dá)給組委會(huì)留下深刻印象。典雅、美觀，有感染力，且富有中國(guó)傳統(tǒng)文化特色?！?/span>

05

零碳建筑：泰迪熊博物館

泰迪熊博物館位于北京大興半壁店，在村落里引入泰迪熊IP，將文創(chuàng)產(chǎn)業(yè)引入鄉(xiāng)村。

以被動(dòng)式太陽(yáng)房為原型的泰迪熊博物館屋頂種滿了當(dāng)?shù)氐脑录净?，并以玉米遮?yáng)幕墻向孩子們彰顯鄉(xiāng)村特色。從結(jié)構(gòu)體系、能源系統(tǒng)、綠化碳匯等方面實(shí)現(xiàn)建筑的零碳。

06

零碳景觀：零碳花園

零碳花園是2017年天津國(guó)際設(shè)計(jì)周的一個(gè)臨時(shí)空間裝置，探討可持續(xù)發(fā)展觀下的藝術(shù)景觀。

零碳花園的實(shí)現(xiàn)途徑首先是利用植物碳匯固碳釋氧，其次是布置可再生能源抵消建造過(guò)程中的碳排放，同時(shí)盡可能采用廢棄或循環(huán)材料減少材料使用，最終實(shí)現(xiàn)碳中和的景觀花園。

作為臨時(shí)性的展覽裝置，從減少碳排放的生態(tài)角度出發(fā)，我們希望這個(gè)零碳花園具有輕質(zhì)（不做重型基礎(chǔ)）、透明（仿佛不存在）、漂浮（輕巧地懸在水面）、循環(huán)（循環(huán)材料循環(huán)利用）、人本（人能使用其中）的特點(diǎn)，同時(shí)融入公園原有植被和水面的場(chǎng)地。

07

可再生能源：風(fēng)光幻彩

獲獎(jiǎng)：2019 中新生態(tài)城青年生態(tài)創(chuàng)想大賽二等獎(jiǎng)

“風(fēng)光幻彩”的理念是“讓自然做功，讓景觀產(chǎn)能”。項(xiàng)目定位為藝術(shù)化的再生能源生態(tài)景觀、多功能的風(fēng)光一體集成展示以及戲劇性的光影幻彩游憩空間。方案設(shè)計(jì)了一種裝配式的風(fēng)能/光伏景觀模塊，通過(guò)將多種可再生能源技術(shù)展示性地集成應(yīng)用，創(chuàng)造出適應(yīng)多種場(chǎng)景的再生能源景觀體系。最終體現(xiàn)出“全循環(huán)”、“正影響”、“零碳排”、“多場(chǎng)景”的創(chuàng)新性。

裝配式的景觀模塊涵蓋幾乎全部的光伏發(fā)電技術(shù)——從單晶硅、多晶硅到薄膜光伏、柔性光伏；也涵蓋幾乎所有的太陽(yáng)能建筑一體化（BIPV）的領(lǐng)域——從光伏瓦、光伏玻璃幕墻、彩色薄膜光伏到柔性發(fā)電紙、光伏道路。

08

被動(dòng)房施工圖：天津金地2號(hào)樓

09

近零能耗：國(guó)網(wǎng)近零能耗客棧

項(xiàng)目位于北京房山水峪村，是按照國(guó)標(biāo)“近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行設(shè)計(jì)的一座近零能耗客棧。

以庭院內(nèi)大量的現(xiàn)有樹(shù)木為出發(fā)點(diǎn)，保留利用喬木生態(tài)，在夏季可以形成天然遮陽(yáng)，降低院落的得熱量，引導(dǎo)院內(nèi)通風(fēng)；同時(shí)成為客棧各個(gè)庭院的焦點(diǎn)。

利用國(guó)家電網(wǎng)的儲(chǔ)能技術(shù)，結(jié)合建筑屋面設(shè)置單晶硅太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源平衡。

10

超低能耗運(yùn)營(yíng)：天友綠色設(shè)計(jì)中心

獲獎(jiǎng)：

2014亞洲建協(xié)建筑獎(jiǎng)可持續(xù)建筑 金獎(jiǎng)

2015全國(guó)綠色建筑創(chuàng)新獎(jiǎng) 一等獎(jiǎng)

2014亞洲建協(xié)新興建筑師獎(jiǎng)

2014中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑創(chuàng)作獎(jiǎng) 銀獎(jiǎng)

2014中國(guó)建筑學(xué)會(huì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì) 一等獎(jiǎng)

2014中國(guó)建筑學(xué)會(huì)中國(guó)設(shè)計(jì)獎(jiǎng)

2017年華夏科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng) 二等獎(jiǎng)

2013年度天津市優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)海河杯 一等獎(jiǎng)

2012年第九屆精瑞科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng) 綠色建筑獎(jiǎng)

2014地產(chǎn)設(shè)計(jì)大獎(jiǎng) READesign China Award 金獎(jiǎng)

2018年“中國(guó)好綠建”

示范：

科技部十二五科技支撐項(xiàng)目“既有工業(yè)建筑綠色化改造”課題 示范工程

住建部“綠色建筑及低能耗建筑” 示范工程

清華大學(xué)建筑節(jié)能中心 公共建筑節(jié)能最佳實(shí)踐案例

能耗：在多年的實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，利用自控及節(jié)能運(yùn)行策略，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際水準(zhǔn)的超低能耗指標(biāo)，空調(diào)采暖能耗達(dá)到了19kwh/㎡.a的水平。

天友綠色設(shè)計(jì)中心是天友設(shè)計(jì)的辦公樓，設(shè)計(jì)秉承“靈活調(diào)節(jié)應(yīng)對(duì)氣候”的原則，采用適宜性、藝術(shù)化的技術(shù)集成，從設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)全周期實(shí)現(xiàn)了低成本的超低能耗建筑改造。

結(jié)語(yǔ)

天友近零能耗建筑研究院的目標(biāo)是將設(shè)計(jì)賦予價(jià)值，無(wú)論是生態(tài)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值還是經(jīng)濟(jì)價(jià)值，以設(shè)計(jì)為客戶提供全面解決方案。天友的方法是圍繞核心問(wèn)題尋求技術(shù)集成，從原理出發(fā)，將建筑技術(shù)和藝術(shù)創(chuàng)意結(jié)合并創(chuàng)新。

天友從理想出發(fā)，向零而行，但更多的是腳踏實(shí)地的解決細(xì)節(jié)問(wèn)題……