无热力设备条件下维持舒适状态的奥秘

2226大楼是一幢商务办公楼,是按照与被动式房屋类似的准则设计的,而它的建造却在不采用任何热力设备的条件下,仅仅依靠卫生换气,就可保证入驻者的舒适感。被动式房屋概念由博·亚当森(Bo Adamson)和沃尔夫冈·菲斯特(Wolfgang Feist)推出并至今已有27年。

即使尚未取得任何正式认证,2226大楼仍证实了技术中心论在可持续性上的种种局限性。随着设计研究指向对建材能源潜力和软技术所提供机会的评价,工程项目重新以人的因素及其与自然动态之间的关系为中心,使得建筑回归最原始的使命。

RCI_8_15_Comf_1

能源使用的核心特征

大楼设计遵照了项目的热力学目标:实际上,设计时只考虑气象现象(太阳辐射、空气自然对流)和内部负荷(依次为:用户、打印机、计算机、人工照明、显示器、冰箱和咖啡机)的作用,同时利用建筑形状、建筑物本身的热容量和热惯性,使室内保持正确的舒适采暖条件(22~26℃)。甚至不考虑安装强制机械通风系统,代之由建筑管理系统“轻柔”地控制门窗自动开闭,用以验证室内变量(温度、湿度、照度、空气质量)是否处在稳定范围之中,必要时按照用户需求操作辅助装置(门窗、人工照明)。

因此,显著的好处是只使用可再生能源:相对于屋顶平台倾斜15°设置的由单晶硅模块构成的218m2的光伏电场(32.16kWp)覆盖了大部分用电需求,实际上整幢大楼的运行不需要维护。因此,管理成本倾向于与能耗一致。

如何实现的

这幢大楼(使用面积2,421m2)耸立在康斯坦茨湖畔(Constance Lake,海拔高度404m)的卢斯特瑙镇(Lustenau)的近郊,位于一片河漫滩的中央,其特点是平均气温在-0.7°C(一月份:-3.8°C~2.7°C)与18.4°C之间(七月份:13.2°C~23.6°C),降水主要集中在夏季几个月内(最大降雨量135mm),旱季为二月份(降雨量62mm)。

底楼(自由高度4.21m)设有两个相对的入口,开设了一个画廊和一个小餐厅。以上五层(层高3.36m) 用于办公用途,其中有一层为 BE 设计事务所。层高之所以较高的目的是便于空气循环。

RCI_8_15_Comf_2

立面相互错转几厘米

奥地利的设计公司在结构、建筑物理、能源优化、照明技术、电气设备和消防设施领域中的专家顾问的帮助下,完成了对整幢大楼的设计,并始终全面监督着设计和建造过程。

通过对设计工作的整体研究,克服了对框架支撑结构的正交性和不平度的典型限制。对于2226大楼来说,外墙既不是简单地振捣而成,也不是罩在支撑框架上的蒙皮,而是根据技术需要和外壳要求性能而砌筑成形的刚性体。

大楼设计极其紧凑,楼体(体积13,138m3)宛如边长约24m的立方体(S/V比:0.263),但是,采用陶土砌块方便了砌筑微凹墙体,而大楼的特点是几个立面之间、从一端至另一端有几厘米的轻微错转和微小弯度,这种设计虽说出于物理/技术的需要,也是缘于设计师的灵感。

实际上,为了调节不同季节内采光量、热量、进风量和出风量,基于能源流程图对楼体作了仔细的模拟,以求优化各楼层的太阳能增益和室内照度。

RCI_8_15_Comf_3

内外之间

因不安装可控式机械通风装置,在立面上开设了若干个窗洞,它们对于室内的温湿度平衡起着极其重要的积极作用。在各立面上均匀开设了窗户,几乎完全朝向四个基点,无论是否受到太阳光直接辐照:这些窗户的总面积为立面总面积的24%。

因窗框嵌入厚墙的内弧面,故较大深度的内弧面遮蔽了玻璃窗,减少了太阳能增益,尤其是在夏天,并有利于自然光线射入而反射到侧面洁白的外墙上。

门窗(Uw0,5W/m2K)是由一家专业生产室内家具的当地公司制造,按照项目的能源需求量身设计的。所有窗户均宽1.84m,高2.96m,而底楼窗户例外,高4.07m,安装在地板上方 +54cm 标高位置。

窗框材质为油浸处理过的芯板,窗户由支撑三层低辐射复合玻璃的固定型材和全高活动窗板构成。窗板根据立面承受辐照的情况装在右侧或左侧。

因为窗框装在沿窗洞外周凿出的专用槽内,所以从外面是看不到窗框的,只有窗板是立面上唯一的彩色标志。由于窗框内装有小机构,因此,窗板能像两脚规那样向外打开,以实现自然通风。

低低的窗台和触及天花板的内弧面使得自然光线深入室内空间,抑制了照明电耗,避免了热空气(最轻)和冷空气(最重)在通过狭缝时互相影响。

内部空间作了最少程度的装修:水泥地板,墙壁和天花板抹灰泥。所有技术孔都留在墙壁内,用木盖盖紧。电线穿套管从地板下走,然后沿木线槽向上伸展;工作场所均安装了架空地板。

墙上既没有插座又没有开关:每个区域均在室内墙壁上嵌入了一个显示器,藉此反馈与室内外气候条件和系统运行状态相关的数据,并允许用户实施局部的有限干预。

Submit your comment

Please enter your name

Your name is required

Please enter a valid email address

An email address is required

Please enter your message

HVAC © 2017 All Rights Reserved