北京動物園水禽館 | 隱于自然中的零碳排放展覽館

項目概況

北京動物園水禽館是一座與環(huán)境融為一體的微能耗建筑，消隱在生態(tài)景觀多樣化的水禽島之中，也是供熱帶和亞熱帶水禽棲息和科普展陳的復合型展館。建筑面積約335㎡，其中鳥舍約235㎡，展廳、會議及后勤用房約100㎡。水禽館不僅是一個公益建筑的建筑設(shè)計研究和建造過程實現(xiàn)的案例，也是一個立足于中國北方寒冷地區(qū)的從建筑學出發(fā)的基于可持續(xù)設(shè)計策略研究的實驗平臺。

建筑消隱于環(huán)境之中

因項目場地和建筑功能的特殊性，在項目籌劃階段就明確了可持續(xù)設(shè)計的目標：即在有限的建造經(jīng)費內(nèi)，借助建筑師的設(shè)計和贊助商捐助的部品，實現(xiàn)一座以“零能零碳”為目標的微能耗示范建筑。水禽館的設(shè)計過程遵循了從規(guī)劃布局，到建筑設(shè)計，再到細部設(shè)計層面的逐層深化細化的順序，并在不斷強調(diào)建筑在環(huán)境中的“消隱”。這種“消隱”不僅體現(xiàn)在建筑視覺的層面，更體現(xiàn)在對場地環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)干擾破壞的最小化。

建筑周邊植被茂盛

視覺形象消隱

動物園水禽島上植被豐饒，覆蓋率超過90%，生物多樣性極高。島上的喬木、灌木與草本植物繁茂生長，造就了獨特而可貴的生態(tài)景觀特征。在這樣的場地中所“植入”的建筑，必須在形式與外觀上與環(huán)境呼應，與自然交融，形成視覺效果上的“消隱”。

基于功能的需求，水禽館主要分為南側(cè)鳥舍區(qū)與北側(cè)人的活動區(qū)，兩者通過圍護結(jié)構(gòu)形成雙層嵌套的空間關(guān)系。其中，建筑的外墻根據(jù)周邊環(huán)境形成高低變化的折板形式，配合鳥舍區(qū)為促進熱壓通風而設(shè)計的兩組覆斗狀的拔高風塔，形成高低錯落的形式，契合水禽島上喬灌相間的景觀特征。

高風塔

在材料方面，折形外墻采用人造再生的粗紋木板，廊橋圍擋則就地取材，利用風干蘆葦編織而成，從而在質(zhì)感與色彩上使建筑進一步地融入環(huán)境。同時，在施工前對建筑周邊的喬木進行精確的定位，確保其完整保留，從而起到蔭蔽建筑的作用，形成視覺的“消隱”。

粗紋木板制折形外墻

參觀入口

會議室外部

水禽島剖面

環(huán)境影響消隱

水禽島實際上是一個相對獨立且完整的小生態(tài)系統(tǒng)，使本為異質(zhì)的建筑融入循環(huán)，并達到環(huán)境干擾的最小化，是“消隱”的深層含義。在選址方面，選取避開現(xiàn)狀樹木的空地，從而保護具有近百年樹齡的黑楊和油松；同時也放棄島南更為詩意的濱水濕地，用地盡量靠島嶼北側(cè)，從而縮短交通路徑，縮小施工前場。一方面減少建筑的碳足跡，另一方面也避免對島上其余地塊形成日照遮擋，從而最小化對島內(nèi)生態(tài)微氣候的干擾。

形體生成圖解

在景觀方面，考慮采用本土化植物并保護生態(tài)群落種類的多樣性，在不破壞植被的前提下對場地進行局部改造，形成整合水收集、導流、凈化與排放功能于一體的水濕地景觀。既為島上的水禽與植被提供絕佳的生境，也實現(xiàn)了建筑與環(huán)境的可持續(xù)結(jié)合。場地南側(cè)形成跌水濕地系統(tǒng)，通過蘆葦?shù)人参飳Φ椎奈?，地表水的逐層下滲對水體進行凈化。并利用植物的光合作用固碳釋氧，利用蒸騰作用調(diào)節(jié)溫濕平衡。

濕地和室內(nèi)通過玻璃門隔開

“消隱”還體現(xiàn)全生命周期的碳平衡上，水禽館采用低蘊能的鋼結(jié)構(gòu)體系，結(jié)合其他環(huán)保材料，在建材制造和建造階段減少碳的排放。同時，通過太陽能等可再生清潔能源的利用，以及建筑層面的自然通風、采光遮陽、保溫隔熱等被動式策略的應用，結(jié)合冷熱輻射空調(diào)、地源熱泵、新風熱回收等主動式技術(shù)的利用，有效減少建筑運行階段的碳消耗與碳排放。

室內(nèi)自然采光和通風

經(jīng)碳排放綜合計算，水禽館在其50年壽命周期內(nèi)，在建筑建材、建造、運行和拆除階段共產(chǎn)生二氧化碳745噸（建材制造及建造階段排碳占18%；運行階段排碳占72%）。而該建筑利用可再生能源及整個島區(qū)景觀的碳回收，在全壽命周期可減少CO2的釋放量2756噸（可再生能源占11%，景觀碳補償占89%），碳回收遠大于碳排放。水禽館也真正達到了建筑在環(huán)境中的“消隱”，也實現(xiàn)能源利用層面“零能零碳”的初始目標。

材料示意圖

總平面圖

一層平面圖

北立面圖

南立面圖

東立面圖 / 西立面圖

剖透視圖

剖面圖

項目名稱：北京動物園水禽館
建筑設(shè)計：清華大學建筑學院素樸建筑工作室
項目建筑師：宋曄皓、王麗娜、孫菁芬、解丹、陳曉娟、白一凡、林正豪、李珺杰
項目地點：北京市西城區(qū)
建成時間：2013.11（土建完成）， 2014.05（內(nèi)裝完成）
建筑面積：335平方米
主持建筑師：宋曄皓
攝影：夏至，孫菁芬