揭秘新加坡首座凈零能耗建筑(新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院大樓SDE4)的設(shè)計(jì)奧秘

  坐落在山頂上的新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院大樓SDE4,在陽(yáng)光下顯得格外引人注目。一眼望去,高聳的屋頂、開(kāi)闊的空間和層層疊放的“玻璃房間”映入眼簾,這些正是SDE4獨(dú)一無(wú)二的標(biāo)志。

  SDE4是新加坡國(guó)立大學(xué)首座凈零能耗建筑(Net-Zero Energy Building),也是新加坡首個(gè)獨(dú)立設(shè)計(jì)建造的凈零能耗建筑。

  顧名思義,凈零能耗意為建筑全年的總耗能不超過(guò)其全年能源產(chǎn)生量。SDE4通過(guò)屋頂上由1200多個(gè)太陽(yáng)能光伏電池板組成的“太陽(yáng)能發(fā)電廠”發(fā)電,能夠滿足整棟建筑的供電需求。

  SDE4占地面積為8,588平方米,它不僅節(jié)能環(huán)保,還采用了一系列創(chuàng)新的建造策略來(lái)提升使用體驗(yàn)。

  中國(guó)國(guó)際電視臺(tái)記者曾在新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)林棋波教授的帶領(lǐng)下參觀了這棟建筑,并了解了為何學(xué)院要積極開(kāi)展這一項(xiàng)目。

  “我們需要做到言行合一。如果不將所傳授的知識(shí)付諸實(shí)踐,怎能讓學(xué)生信服?他們不僅需要掌握理論知識(shí),也需要理解如何實(shí)踐,現(xiàn)在,SDE4就是知與行的結(jié)合!

  SDE4共有六層,內(nèi)部分布著大大小小的研究室、設(shè)計(jì)工作室和公共學(xué)習(xí)空間。

  項(xiàng)目合作伙伴包括思銳建筑事務(wù)所(Serie Architects)、新加坡的Multiply Architects建筑事務(wù)所、基礎(chǔ)設(shè)施顧問(wèn)盛裕集團(tuán)(Surbana Jurong)和承建商鹿島建設(shè)(Kajima Corporation)。

  來(lái)自思銳建筑事務(wù)所的Christopher Lee告訴CGTN,新加坡屬于熱帶氣候,在這樣的環(huán)境下設(shè)計(jì)建造凈零能耗建筑是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的唯一方法是大幅度降低建筑耗能。

  “空調(diào)無(wú)疑是建筑能源消耗的一大來(lái)源。那么空調(diào)出現(xiàn)之前,本地建筑的降溫手段有哪些?我們把目光放在了傳統(tǒng)的馬來(lái)房屋上!

  項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)從馬來(lái)傳統(tǒng)建筑中汲取了經(jīng)驗(yàn)!笆紫,采用巨大的屋頂來(lái)保護(hù)室內(nèi)免受灼熱陽(yáng)光的影響;其次,房間布局松散,能夠保證空氣自由流通;最后,提升建筑物的地坪高度,房間錯(cuò)落分布,以便空氣流動(dòng)和自然通風(fēng),從而幫助建筑物自然降溫,”Christopher Lee說(shuō)。

  SDE4大樓運(yùn)用懸浮結(jié)構(gòu)(floating boxes)的設(shè)計(jì),讓空氣充分流通。林棋波教授表示:“這樣能夠讓建筑空間最大限度地享受到自然通風(fēng)的效果!

  “新加坡天氣非常炎熱,陽(yáng)光直射時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng),”他說(shuō)道!俺宋蓓斨,建筑的東西側(cè)也需要設(shè)置遮陽(yáng)設(shè)施,因?yàn)檫@兩面也經(jīng)常受到太陽(yáng)的照射!

  建筑的兩側(cè)安裝了窗簾狀的穿孔板材,在允許自然光進(jìn)入的同時(shí),緩和了東西兩側(cè)強(qiáng)烈的光照輻射,有效降低溫度。

  “SDE4東西兩側(cè)的緩沖空間和隔離幕墻,切斷了溫度上升的源頭,同時(shí)營(yíng)造了一個(gè)隔開(kāi)兩個(gè)溫度區(qū)域的緩沖空間! 林棋波教授解釋。

  SDE4還配備了號(hào)稱“混合式冷卻系統(tǒng)”的節(jié)能裝置!霸谌魏谓ㄖ飪(nèi)部,總有一些地方需要空調(diào),但也有一些地方不需要空調(diào),比如社交空間,” 林教授說(shuō)。

  “我們將風(fēng)扇和空調(diào)結(jié)合使用,能耗得到顯著降低:這種情況下,無(wú)需將空調(diào)溫度定至22或24攝氏度,通常27攝氏度就已經(jīng)足夠,”他說(shuō)!皩囟仍O(shè)置高一些能夠節(jié)省電能。與此同時(shí),風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)保證了室內(nèi)空氣的流動(dòng),因此不會(huì)影響舒適度!

  基于SDE4大樓使用的設(shè)計(jì)元素,設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院現(xiàn)在采用相同的混合式冷卻系統(tǒng),對(duì)兩座之前的建筑進(jìn)行翻新,以降低室內(nèi)溫度,并減少能源消耗。

  此外,SDE4的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還提升了建筑使用者的體驗(yàn)。

  通常情況下,完全采用空調(diào)降溫的建筑,其室內(nèi)溫度往往過(guò)冷,并且高達(dá)90%的室內(nèi)空氣都無(wú)法流通。SDE4完全改變了這種模式,通過(guò)源源不斷地向室內(nèi)輸送新鮮空氣,同時(shí)密切關(guān)注二氧化碳的含量,以確保室內(nèi)的空氣質(zhì)量。

  “建筑周圍的樹(shù)木也具有積極的心理暗示作用,從SDE4的每個(gè)房間都能看到它們!绷制宀ń淌谔貏e指出這一點(diǎn)。

  據(jù)立思辰留學(xué)介紹,SDE4已獲得新加坡的綠色建筑標(biāo)志白金認(rèn)證(Green Mark Platinum certification),設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院也申請(qǐng)了國(guó)際WELL建筑研究院(IWBI)的認(rèn)證,該認(rèn)證旨在表彰在關(guān)注人類健康和福祉的優(yōu)秀建筑設(shè)計(jì)范例。

  在林棋波教授看來(lái),SDE4既是學(xué)習(xí)的空間,也是教學(xué)的案例。這棟建筑無(wú)疑彰顯了學(xué)院通過(guò)建筑學(xué)、國(guó)際化策略和設(shè)計(jì)思維來(lái)應(yīng)對(duì)氣候變化危機(jī)的決心。

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