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SDE4樓

2019年1月，SDE4正式開(kāi)放，這是由新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院設(shè)計(jì)的一座創(chuàng)新教育建筑，該學(xué)會(huì)組織旨在促進(jìn)東南亞設(shè)計(jì)、可持續(xù)發(fā)展和教育事業(yè)。SDE4是一個(gè)占地8500平方米的6層多學(xué)科空間，也是新加坡第一個(gè)新建的凈零能耗建筑，由Serie + Multiply建筑事務(wù)所和Surbana Jurong共同設(shè)計(jì)。

SDE4位于新加坡南部海岸克萊門(mén)蒂大道附近的一個(gè)小山丘上，它是設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院的新建建筑，也是整個(gè)校園擴(kuò)建項(xiàng)目的一部分。這座響應(yīng)氣候的建筑包括了超過(guò)1500平方米的設(shè)計(jì)工作室，一個(gè)500平方米的開(kāi)放廣場(chǎng)，各種各樣公共和社交空間，工坊和研究中心，還包括一個(gè)新的咖啡館和圖書(shū)館。

建筑的靈活設(shè)計(jì)和高效率反映了學(xué)校想要促進(jìn)新形式的教學(xué)空間，并將其作為研究基礎(chǔ)的想法。大部分的房間都被設(shè)計(jì)成不同的大小，以便靈活地重新安排布局，并滿(mǎn)足展覽的需要、特定學(xué)校設(shè)施以及未來(lái)的使用變化。

設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)林健波解釋道：“建筑本身并不是孤立的實(shí)體。建筑形成了一種環(huán)境，一片區(qū)域，或是一個(gè)鼓勵(lì)鄰里活動(dòng)的社區(qū)，這對(duì)所有教育機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。我們的學(xué)生和教師有機(jī)會(huì)在課堂內(nèi)外進(jìn)行學(xué)習(xí)，并且參與到設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、建造以及運(yùn)營(yíng)建筑的綜合過(guò)程中，當(dāng)他們使用建筑的時(shí)候，建筑反過(guò)來(lái)也會(huì)使他們有意識(shí)地調(diào)整自己的行為。

在2013年的國(guó)際設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，該建筑被委托給Serie + Multiply建筑事務(wù)所以及Surbana Jurong，建筑被設(shè)計(jì)成多孔的結(jié)構(gòu)，通過(guò)并列的“平臺(tái)和盒子”來(lái)表達(dá)其項(xiàng)目?jī)?nèi)容。Serie Architects建筑師事務(wù)所負(fù)責(zé)人克里斯托弗·李（Christopher Lee）表示：“當(dāng)我們開(kāi)始這個(gè)項(xiàng)目時(shí)，就想要突破高能效建筑不能實(shí)現(xiàn)通透的這個(gè)固有成見(jiàn)?！?/span>

因此，完工后的建筑是非常開(kāi)放的。這就是它成功的地方。它能夠減少能耗，但同時(shí)又是一個(gè)非常開(kāi)放的空間。SDE4的大平臺(tái)可以用來(lái)促進(jìn)交互以及可視化連接。建筑師設(shè)計(jì)了一個(gè)非常透明的空間，其中外部和內(nèi)部空間的界限是模糊的，在這里，自然和景觀扮演著建筑背景這個(gè)角色。

該設(shè)計(jì)秉承了東南亞本土熱帶建筑的原則：超過(guò)50%的面積是自然通風(fēng)的，大部分房間都可以開(kāi)敞，以享受微風(fēng)的吹拂。空調(diào)只在需要的時(shí)候使用，得益于交叉通風(fēng)從而涼爽的體量穿插在建筑空間中，這些空間模仿了熱帶陽(yáng)臺(tái)的特征，可以充當(dāng)熱緩沖或者社交空間。整個(gè)建筑被交替使用的露臺(tái)、景觀陽(yáng)臺(tái)以及各種靈活空間所點(diǎn)綴。

學(xué)習(xí)、工作和社交場(chǎng)所之間沒(méi)有正式的界限。設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院副院長(zhǎng)Erik L’heureux表示：“SDE4代表著為21世紀(jì)高學(xué)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)、教育以及研究的基礎(chǔ)。它不僅設(shè)想了我們?nèi)缃竦慕虒W(xué)方式，而且為未來(lái)的教育方式鋪平了道路?！崩?，東立面和西立面內(nèi)外表皮之間的間隙空間可以用于研究交流。在這些區(qū)域可以根據(jù)學(xué)校的研究需要，拆除或用新的系統(tǒng)來(lái)取代原有的立面元素。

因此，該建筑實(shí)際上成為了測(cè)試和開(kāi)發(fā)相關(guān)綠色建筑技術(shù)的實(shí)驗(yàn)室。回廊以及直跑樓梯連接并貫穿這些體量平臺(tái)，使學(xué)習(xí)和研究空間從一個(gè)空間滲透到另一個(gè)空間，從而傳播了設(shè)計(jì)的協(xié)作性質(zhì)。巨大的挑檐沿著南立面突出，將擁有熱帶特征的柱廊遮住，周?chē)h(huán)繞著成熟的現(xiàn)有樹(shù)木。

這種開(kāi)放性使得空間可以在建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)中自由流動(dòng)，將周?chē)木坝^與室內(nèi)空間的關(guān)系拉近，反之亦然。東立面和西立面采用了可以過(guò)濾陽(yáng)光的鋁幕，仿佛是一層面紗，強(qiáng)調(diào)了與周?chē)h(huán)境的聯(lián)系。南面的花園也是建筑教學(xué)體驗(yàn)的一部分。

作為一個(gè)自然的凈化系統(tǒng)，景觀改善了水質(zhì)，同時(shí)鼓勵(lì)濱水的人居活動(dòng)或教學(xué)方式。來(lái)自屋頂和人造景觀的雨水通過(guò)土壤凈化，從而去除沉淀物和可溶性養(yǎng)分。近50%的植物是本地物種，大部分來(lái)自于南部熱帶地區(qū)，這一選擇也為環(huán)境教育提供了機(jī)會(huì)。

該建筑具有強(qiáng)烈的親生物屬性，刻意使用和突出了鋼材、穿孔金屬以及混凝土材料原始和自然的特性。因此，成品混凝土表面非常獨(dú)特，有些柱子看起來(lái)仿佛大理石一樣，所有的柱子都有一種觸感，從而增強(qiáng)了建筑的物質(zhì)性。

該建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)是響應(yīng)氣候變化，通過(guò)一系列的可持續(xù)設(shè)計(jì)以及屋頂安裝的1200多個(gè)太陽(yáng)能光伏板使建筑的凈能耗為零。SDE4超越了健康和福祉的標(biāo)準(zhǔn)，為熱帶地區(qū)提供了舒適的新途徑，建筑內(nèi)含有Transsolar KlimaEngineering設(shè)計(jì)的創(chuàng)新混合制冷系統(tǒng)，該系統(tǒng)為室內(nèi)提供了100%的新鮮預(yù)冷空氣，盡管溫度和濕度比傳統(tǒng)系統(tǒng)要高，但吊扇的形式同時(shí)也提高了空氣的流速。

這種低溫循環(huán)空氣在高效節(jié)能系統(tǒng)中創(chuàng)造了舒適的環(huán)境。因此，通過(guò)設(shè)計(jì)討論從根本上讓建筑成為了一種系統(tǒng)性提升的媒介，不僅僅了減少環(huán)境危害，更重要的是創(chuàng)造了良好的環(huán)境。設(shè)計(jì)與環(huán)境學(xué)院高級(jí)經(jīng)理Giovanni Cossu解釋道：“SDE4的告訴我們?nèi)绾瓮ㄟ^(guò)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)零凈能耗?！?/span>

在整個(gè)過(guò)程中，建筑已經(jīng)推翻了可持續(xù)建筑的空間質(zhì)量、舒適度和成本的一般認(rèn)知。SDE4改變了“綠色建筑成本更高”的觀點(diǎn)，因?yàn)榕c類(lèi)似的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模型相比，SDE4的成本有限并且沒(méi)有額外成本。

根據(jù)使用者主觀調(diào)查的初步結(jié)果顯示，使用者對(duì)建筑物所提供的環(huán)境條件的接受程度很高。在這個(gè)過(guò)程中，SDE4與多類(lèi)受眾進(jìn)行交流：使用者和用戶(hù)，決策者和開(kāi)發(fā)人員，這種設(shè)計(jì)形式產(chǎn)生了一種不可忽視的重要性。