绿色建筑 | 清控人居科技示范楼 - 用最旧建材体现最新理念,来自建筑师宋晔皓

编辑: 陈牧(实习)、卡斯密 | 2016-09-26 16:10 | 分享  

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▲ 贵州省贵安新区生态文明创新园内的首栋示范建筑

 

清控人居贵安示范楼位于贵州省贵安新区生态文明创新园内,是生态园区的首栋示范建筑,位于园区西南角,紧邻百马路西入口广场。整体建筑坐西向东,东西向贯通,建筑的东侧平台悬挑与景观大地形上,可东北向远眺园区内的海绵城市生态景观。示范楼建筑集展陈和园区游客接待中心为一体,所以在建筑功能定位上分为三大部分:大空间展陈区,对外接待会议区、以及内部工作人员日常办公区。为满足这三个功能需要,建筑布局将展厅作为通高中庭置于中部,南北两侧设置轻钢箱体单元,满足办公、茶歇、接待等功能,外表皮与建筑主体之间留出一圈设备空腔,既便于设备系统的安装和后期检修维护,又可用作展示。

 

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 ▲ 从建筑学角度出发的可持续建筑实验平台

 

示范楼不仅是一个整合可持续设计策略以及生态技术的示范实践项目,更是一个立足于中国西南温和地区的从建筑学角度出发的可持续建筑实验平台,以便持续检验各项设计方法与技术措施在当地气候、文化甚至经济条件下的可行性。基于示范楼项目的特殊定位,团队在早期设计阶段就明确以被动式设计、可再生能源以及装配式建造技术为主要内容的建筑多系统整合的设计策略,以实现对本土生态环境系统破坏的最小化,与对室内舒适度以及能源利用效率的最大化。

 

场地剖面面向环境的整体设计

▲ 多系统整合,以实现本土生态环境系统破坏的最小化,与对室内舒适度以及能源利用效率的最大化

 

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▲ 引导自然通风的空间布局法

 

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自然通风 室内

▲ 通过通透的室内空间布局促进自然通风

 

图6天然采光 去白

▲ 充分利用自然光进行室内采光

 

室内自然采光

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 ▲ 室内采光效果

 

建筑的多系统整合/Multi-system integration

 

示范楼的建筑多系统整合策略的应用体现于三个层面:多系统并行建造、乡土文化与可持续技术的整合、以及应用BIM整合平台。

整体建筑由木建筑系统、轻钢箱体系统、设备系统、外表皮系统这四部分并行建造建造而成,以减少对场地的负面影响。其中,木建筑系统主要用于中央大空间的通高展示空间,轻钢箱体系统则作为南北的功能用房,其构件与节点均在工厂中完成预制并实现现场快速吊装,有效地节约整体建造时间与能源耗损。建筑的可持续设备系统(地道风管道系统、生物质锅炉系统、光伏光热能源系统、雨水收集系统以及智能控制监测系统等)则整合嵌装于建筑的双层表皮空腔之中,不仅便于对外展示并提高室内空间的灵活性,更能为后续实验平台中设备系统的增补、操作与检修提供空间与便利。模块化的双层表皮系统则整合了当地藤编工艺与工业预制技术从而实现快速装配,不仅使建筑高度体现贵州当地的风土特色,更在一定程度上刺激并带动了当地的传统工艺经济的发展。

BIM技术作为整合平台,贯穿运用于建筑全生命周期中,实现设计、建造与运维各个阶段的协同统筹,配合后续持续的建筑性能测试与监测反馈于前期整合设计策略。

 

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▲ 由木建筑系统、轻钢箱体系统、设备系统、外表皮系统四部分并行建造建造而成

 

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▲ 木建筑系统主要用于中央大空间的通高展示空间

 

轻箱

▲ 轻钢箱体系统作为南北的功能用房,在工厂预制后现场快速吊装

 

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▲ 充分体现贵州当地风土特色的外表皮

 

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 建筑主体融入当地环境之中

 

被动设计方法/Passive design methods

 

示范楼采用了南北朝向的双坡屋面形式,将挺拔通高的展示中庭置于中央,相对封闭的功能房间置于两翼,并在屋顶处再局部拔高并设置通长的采光通风天窗,不但能加强建筑内风压与热压通风效果,同时为展厅提供了良好的自然采光,活跃中庭气氛。

建筑外表皮系统由首层的双层通风玻璃幕墙以及二层的藤编双层表皮组成,不仅构建了建筑鲜明独特的外观形象,更属于典型的气候应答式设计。双层通风玻璃幕墙可根据外部环境昼夜性或者季节性的变化,通过对表皮通风口与开启扇的不同操作而达到预期的通风与热工性能表现。藤编双层表皮设计对贵州当地季节性太阳辐射与高频风压在各向立面上的作用效果进行软件模拟,进而开发疏密不同四种藤编纹样并在立面加以重组,继而将环境性能、外观形象、结构稳定性与材料耐久性整合一体。

图12风帽示意图

▲ 风帽示意图

 

图8 双层呼吸幕墙气候应答设计左夏季日间热压通风作用中夏季夜间通风蓄冷右冬季日间阳光间蓄热

▲ 双层呼吸幕墙应答设计

 

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▲ 藤编表皮疏密分布

 

 图7 藤编表皮疏密分布示意图 去白

 ▲ 疏密不同四种藤编纹样并在立面重组,以此将环境性能、外观形象、结构稳定性与材料耐久性整合一体

 

地道风系统作为被动式的空气调节系统是这栋建筑的另一大特征,有效利用自然冷热源为建筑在夏冬两季进行制冷与供暖,降低建筑能耗。其垂直送风管道集成于外表皮系统的空腔中并分散到各主要房间,提高其使用者的舒适度

此外示范楼还大量应用诸如木材、钢材与秸秆板等可再生材料,并鼓励采用当地特有的乡土材料与工艺,例如将传统藤编工艺用于表皮系统,将青石材料用于室内地面铺设以及将毛石砌筑工艺用于室外围墙等等,均可在建筑全生命周期中有效降低建筑的碳足迹,并创造一种独特的建筑本土表现力。

示范楼积极回应当地气候因子,注重将可持续技术与建筑功能、空间和形式整体考虑,避免示范技术的简单堆砌。对被动式策略的因地选择,依据可持续原理对本土材料工艺进行重新挖掘,对先进的技术发展的关注以及主动式技术的适宜性选择,实现建筑空间体验、形式与性能表现的积极结合。建筑落成后,设计团队还针对建筑环境性能进行持续的测试与跟踪,肯定并反馈于前期设计与建造策略,为中国西南地区温和气候条件下可持续建筑的发展提供重要的借鉴意义。

 

图14本土材料的应用

▲ 本土材料的应用

 

Figure 4 Four patterns of rattan weaving unit

▲ 四种不同的藤编模块

 

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▲ 反映当地特色的材料和工艺

 

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▲ 拥有最旧建材和最新理念的示范楼

总图

▲ 场地总图

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▲ 平面图

 

立面

▲ 立面图

 

 

项目建筑师:宋晔皓、孙菁芬、陈晓娟、林正豪

类型:生态建筑

时间:2015年6月

状态:已建成

地点:贵州省贵安新区

建筑面积:701㎡

建筑设计:素朴建筑工作室,北京清华同衡规划设计研究院

摄影:夏至


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这种外表皮,刚建成是还可以,但是,传统做法都是用泥将竹编裹起来。如今这样直接裸露在户外,不知道是不是 每年都得维修?因为竹编毕竟不是耐久材料。会变色,老化,可能会虫驻,腐烂等等

耐久性发问


这个问题也是设计和建造过程中建筑师关注的问题。藤条在编织前,会先经过去皮, 风干, 浸泡防腐液的处理,编织成型后上保护清漆。 由于每块藤编板有金属骨架支撑,且背后与维护墙体间有空腔,所以藤编能保持在通风的状态里,不大容易积水腐 烂。 照片是建筑建成使用1年后拍摄的。 藤编颜色确实变深,这也是建筑材料随时间的自然变化。但性能从目前持续监测看来并无影响。

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