国外节能建筑案例分析

第第页生态校园：英国诺丁汉大学朱比丽分校项目概况：朱比丽新校园项目设计的确定是通过1996年的一次竞标，诺丁汉大学的意图是将这一新校园塑造成为英国中部的一个可持续发展范例。最终，迈克.霍普金斯建筑师事务（MichaelHopkins&Partners）的设计以突出的生态设计特征胜出，其最后的实施是与结构工程公司阿热普（OveArup&Partners）,景观建筑师麦卡锡（BattleMcCarthy）共同合作完成的。项目于1997年底动工，1999年12月由女王正式为其揭幕开放使用，其总造价约五千万英镑。经过两年九个月的时间，霍普金斯的设计将一废旧的工业用地最终转变成了一个充满自然生机的公园式校园。2001年，这一项目成为了英国皇家建筑师协会杂志的年度可持续性奖得主（RIBAJournalSustainabilityAward）。

项目设计

项目的基地距主校园约有一英里，通过自行车和公交可以很方便的进入到诺丁汉城市中心。约12公顷的月牙形基地是在原有的自行车工厂用地的基础上更新再利用的。这是对英国总的可持续发展策略在实践中的体现，即鼓励对位于城市中的工业等废地的充分再利用。基地的环境条件很具有挑战性：东北面是巨大的工业仓储设施，而在西南面则是典型的英国郊区住宅；如何有机的衔接这两个完全不一致的城市肌理，是面临的首要问题。霍普金斯的设计是建造一沿基地自然弯曲的水体，从而起到软化边界和缓冲的作用。校园的主要建筑体块也因此沿一线展开，并由一架空廊道贯穿；建筑群体的背面则由一林荫道连接，并与基地的两个出入口连通。整个新校园约41，000平方米的建筑面积，可供2，500个学生使用。位于基地中央，“漂浮”在水面上的螺旋倒锥形建筑物是校园的信息中心，包括图书馆和计算机设施，是整个校园的视觉焦点；考虑到无障碍设计，建筑内部不设楼梯，完全由一螺旋上升的坡道和位于中央的电梯贯通。与信息中心相对的建筑体块是中心教学与服务设施，包括银行，学生会，和倒插在中庭中的一300座的会议演示厅等。在这一中央建筑体的北侧，带有两个中庭的建筑体块为商业学院使用；南侧并联的三个带有中庭的体块为教育学院使用；位于中央的大中庭是开放式的学生餐厅及多功能使用。结语基于校园使用后的监测，建筑的能耗被估算为85千瓦时每平方米每年，这一数字低于英国建筑能耗指标ECON19的自然通风办公建筑的良好标准：112千瓦时每平方米每年。并且校方认为，与主校园相比这一新校园达到了60%的节能效果。不过在校园的使用过程中也出现了一些问题，如人工湖曾因水体过溢而涌进教学建筑；还有，朝向湖面的窗体的帆布遮阳和冬季保温效果不佳等。如果撇开这些问题，应该说由霍普金斯建筑师事务设计的这一新校园是一大胆的尝试，即基于对建筑的可持续性与生态的考虑，如何将城市景观环境，建筑与技术有机的结合在一起，创造出新的建筑形态与环境。另外，从这一实例，应该认识到：可持续性或生态在这里并不只是时髦的词语和概念，它们在建筑上的实现是建立在强有力的技术，研究与资金支持上的；是严谨科学与建筑师创造力的结合产物；而且走向真正的可持续性和生态建筑的实践，是一个不断总结、学习的过程，朱比丽校园也许并不是一个完全成功的例子，但通过对其使用后的不断监测与评估，将使我们认识到它是不是真正实现了可持续性或生态，或者说只是获得了一种形式而已。局部介绍基地的区位地段原来都是工业厂房，图片看来是已经废弃掉的。建筑师因势就宜，把建筑放在海拔相对高的北边，而把湖和景观放在南边。水在这个建筑群相对来说显得非常重要的，在建筑的周围都设置了小水道把雨水引入湖里面。这个景观带于是就形成了建筑群和城市边界的缓冲带，不但为学生提供一个宜人的休息场所而且还从新塑造了自然空间从而把野生动物引入人的空间。把主干到设置在建筑背面，防止建筑里面有车辆的出现，使得人在建筑环境中感到格外的安全。改造后建筑周边的水道建筑由4个部分组成：住宿区，教学区，研究中心（图书馆）和400人餐厅,总体来说主要建筑都是围绕着良好的景观点布置的。相对单体来说每个教学建筑都有共享的中厅，于是形成了E行的平面。模型：建筑材料的使用：建筑师注重材料的生态效应，于是选择了木材贴面。业主原来担心在校园建筑运用木材是否妥当，后来还是因为它良好的热效应所说服了。预制木材贴面把主体建筑全包起来，加上一个Warmcellinsulation保温层，在建筑外形成一个“呼吸”外皮。其不但有良好的热阻性能（U-Value:0.287），而且能够吸收湿气。在中厅的外墙中还加了一层麻布作为吸音层。建筑节能策略1：（良好的保温层）建筑的外墙用木片条贴面加Warmcellinsulation保温层，U-Value值是0.287。玻璃采用北欧规格的低U-Value玻璃。建筑节能策略2：（低能耗的通风系统）建筑背面楼梯顶上都有一个机械通风系统，形状像似一个斗篷帽子。专门用来处理室内气流通风的。原来建筑师打算用自然通风系统，可是考证发现自然风并不能有效的服务建筑教学区，于是就采用了机械系统。尽管建筑在全年大多数时间内都在运行这个系统，但是通过制动控制系统在一些日子内通过打开南边的玻璃和热压效应可以得到良好的自然通风效果。建筑的朝南以最大限度的得到太阳辐射。同时建筑中厅用作为一个阳光房，进入教室的气流在这里得到加热。建筑很注意自然采光设计：建筑的形状和布局；合理开窗和天窗都提供了足够的自然光。而且建筑能部也有监测系统以控制没有必要的人工采光。整合太阳能板设计是这个建筑的一个特点。所谓整合设计就是在做建筑设计的时候就把太阳能光电板设计考虑进去，而不是后来才加的。建筑师考虑了适合的太阳水平角和高度角把光电板安置在中厅。同时为了减小其对自然光的影响特意把它安置在中间。在这些策略下，这个教学区的能耗不到85kW每平方米每年。而一个好案例的标准为190kW每平方米每年。建筑研究组织办公楼——BREOfficeofthefuture建筑概况名称：建筑研究组织（BRE，BuildingResearchEstablishment）建造时间：1996年建筑功能：办公室、会议室这座未来办公楼坐落于瓦特福德（Watford）市郊的建筑研究所（BRE）。该区域地处英国南部，气候温和，受噪音和空气污染影响的程度也最轻。该建筑采用被动建筑设计，结合先进的节能技术，是一较为成功的绿色生态建筑。建筑特色建筑内容纳了为100余名工作人员准备的办公800m2的会议设施，总的面积为2040m2。办公室分别配置在3层中，主要沿东西布置，各办公单元的平面采用30mx13.5m的模数。既有大空间办公室，也有封闭的小办公室。平面不对称呈“建筑密封性很好，热绝缘，窗户是双层的，中间填充有氩气。窗户可以打开。这些窗户占了主要立面约一半左右的面积。南侧的窗户有外部的可活动的挑檐来遮蔽直射日光。通过BMS系统控制的高窗可以用来进行通风控制，顶层还设有通风口。建筑技术采光该建筑办公室的层高为3.7m，比起普通办公室来高出很多。这样较高的层高保证了自然光照明的需要，在上班时间，95％以上的室内能够有足够的自然光照明。大窗和南侧室外的百叶窗结合，尽量争取了最大的阳光，而且这些百叶窗也可以避免炫光。自然通风南侧立面上有五个高耸的风塔，并装有玻璃益于采光，通风口有低速风扇，可以在炎热或无风时节帮助通风；在气温适中时，可以直接打开窗户通风。地下水降温低温地板辐射：在炎热的夏天，利用地板中的地下水管道冷却楼板，以达到降低室内温度的效果。在寒冷的冬天，建筑内部则通过地板下的加热管道以及环绕四周的散热器来采暖。热量来自于先进的压缩锅炉以及一个低氧化氮锅炉，这些锅炉通过BMS系统控制的高窗得到新鲜空气。照明T5照明灯具高效、节能、安全、稳定T5和普通荧光灯相比，其管径小，且普遍采用稀土三基色荧光粉发光材料，并涂敷保护膜，光效明显提高。该建筑为了将人工照明的耗电量降到最小，还使用了感光器（由BMS系统控制）遮阳系统可以看到遮阳板的具体细节。遮阳百叶由半透明的陶瓷材料制成，可以阻挡直射太阳光，但会将阳光漫射入室内，百叶的角度可以自动控制,也可以由办公室的使用者人工调节。南侧的窗户使用了反射玻璃，还配有电动卷帘来减少夏季的太阳热吸收。建筑的周围还种植了落叶树，在夏季提供遮阳，冬季则改变寒风的流线。太阳能南侧立面设置有太阳能光电板，在高峰的时候可以提高3KW的额外电能。南侧立面上有五个高耸的风塔，表面闪闪发亮，可以吸收太阳能转化为电能，以驱动内部的低压风扇，在炎热、沉闷的天气条件下可以增强风塔的