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西顿X清华建筑光学实验室荣获2020 Active House Award中国区竞赛大奖
来源: 东方新闻   2021-02-25 14:10:58    责编:李明
  近日,2020 Active House Award中国区竞赛获奖名单正式公布,清华大学建设光学实验室项目荣获中国区竞赛专业组Active卓越奖。建筑光学实验室由惠州市西顿工业发展有限公司资金支持建设,实验空间为建筑光学的教学、科研,以及清华大学建筑学院、西顿照明等机构各相关领域的实验提供支持,并作为同原照明工作室的日常办公空间。

  01/项目背景

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  项目地点丨北京市

  建筑类型丨实验、办公

  用地面积丨255.84 ㎡

  建筑面积丨511.68 ㎡

  设计时间丨2020.8 – 2020.10

  竣工时间丨2020.12

  设计单位丨清华大学建筑设计研究院

  合作单位丨清华大学建筑学院,惠州市西顿工业发展有限公司

  施工单位丨北京金诺筑工科技有限公司

  设计团队 | 张昕,赵晓波,韩晓伟,姚渊,牛本田,吴兆峰

  摄影 | 姚渊

  02 /初衷克服传统实验室研究的局限

  多数以人为对象的照明研究,在传统实验室内严格控制变量的全人工光条件下进行,远离真实情境。以办公照明为例,Pachito等人比较了大量此类研究的数据,发现了各种相互矛盾的结果,认为传统实验室的结果不能代表真实空间下光环境的影响[1]。

  从建成环境的心理层面,以下因素都会导致传统实验室研究的偏差,如:安慰剂效应(Placebo Effect),误导对真实影响因素的判断;实验者偏差(Experimenter Bias),造成实验的不可重复性;霍索恩效应(Hawthorne Effect),使被试做出与真实生活中截然不同的行为。

  03/原型电影棚+车间

  考虑到传统实验室的局限性与已有研究的不足,新的建筑光学实验室由影视拍摄空间改造而成,可为各类实验创造接近真实的情境,并尽力囊括天然光曝光累积、空间光分布、动态照度与光谱、被试控光等各类有待重新解释的光干预要素。

  实验室的空间组织模式参考工厂车间,班组工人(被试)与生产管理(主试)融合布局,工作空间与实验空间如同不同的生产班组,可灵活组织在实验中庭周围。换句话说,被试可以想象成自己正在一间公司上班,日常工作的办公人员看起来也仿佛正在做实验。

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  04/适变模块化实验空间

  北侧主实验空间采用模块化设计,以满足不同类型的实验需要。主实验空间分为两层,共八间。实验室间均设置移动门系统,可模拟办公室、会议室等不同大小和功能的真实空间。天花采用统一模数的模块化吊顶,每块吊顶均可更换为同尺寸的可调光面板灯,适合进行各类模拟真实场景的实验。

  二层实验室安装了智能电控天窗系统,每个天窗可以通过无线控制开启通风,和启闭内遮阳,可进行顶光与侧光、天然光和人工光的各类协同/对比实验。

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▲二层主实验室移动门开合与天窗遮阳启闭

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▲二层主实验室外走廊

  中庭为设置平天窗的实验空间,净高9米,对标建筑中常见的采光天井。初步设置了升降天花系统,可模拟不同高度或灯具照射距离。

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▲从二层东侧看中庭与办公空间

  05/光阀天然光、人工光的混合使用与自主调节

  天然光与人工光的研究多是孤立开展的。以非视觉为例,天然光的研究论文不足人工光的1/7。但从建筑学的真实空间视角,天然光和人工光往往处于混合使用状态,难从已有研究中寻求实践依据。

  很多学者在反思建筑光学的研究现状时,提出了极具启发性的观点。Peter Tregenza回顾过往的天然光设计实践,认为光不仅是物理层面的一种能量,更应看作信息的载体[2]。如天然光从窗户进入,携带了外部的视野信息,被人所感知。而如果一个房间是由人工光和天然光共同提供照明,那么,两者的比例如何配置,才能最有益于人的心理生理健康?理解光作为信息载体的特殊性,关注视野特性及自然度偏好对光环境评估的影响,对天然光和人工光混合使用研究具有重要意义。

  为灵活进行天然光和人工光混合使用的研究,除北侧主实验空间的启闭天窗外,中庭也作为天然光和人工光的“存储仓”。中庭与南侧空间被两层高的实墙隔开,依靠天窗的电动内遮阳与升降天花的人工照明系统,为中庭进行混光实验提供保障。

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▲中庭天窗的内遮阳

  06/照明人工光的实验性和功能性

  该项目作为同原照明设计工作室的办公空间,也是进行照明设计试验的场所。在入口、中庭和工作室区域,我们引入了智能照明控制系统,为不同功能设定多种照明模式,不同灯具组的亮度根据使用者的需求进行自主调节,增加了空间氛围的可能性。会议室、走廊等空间布置了RGBW灯具,作为彩色光对情绪影响类的研究预留。

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▲入口和中庭的多种照明模式

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▲一层会议室单灯单控的RGBW照明

  中庭空间灵活的升降天花系统为各类灯具,如文旅和舞台灯具提供试验。

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▲中庭空间舞台照明实验

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▲彩色光烘托与白天不同的空间氛围

  日常空间照明以功能性为主,旨在通过设计满足使用需求,提高舒适性,并降低照明能耗。如在空间内设置立面照明提高视觉亮度,在辅助空间使用间接光提供舒适光环境,在工作空间增加桌面重点照明以保证高效工作环境等。

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▲水吧区域照明

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▲通往马道的台阶区域采用间接照明

  07/标准主动式建筑

  为满足主动式建筑的设计标准,实验室在设计阶段对舒适、能源、环境和主动性等方面进行了专项研究。舒适方面,主要从天然采光、热湿舒适和空气质量三项进行设计。天然采光保障使用的舒适性,如卫生间、楼梯间有充足的天然采光,以及视景窗设计、采光窗遮阳设计等。热湿舒适由布置合理的VRV多联机保证,出风口布置尽可能减小局部不适感,且单终端可控,具有较高的灵活性。空气质量主要从被动式设计策略考虑,经过模拟,室内有着较高的自然通风效率;从清洁性方面考虑,将卫生间、厨房等布置在负压侧,防止污染物串通到其他房间。

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▲通过对不同区域的亮度模拟优化采光和遮阳策略

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▲通过整体风压通风模拟确定通风效率和房间布置

  能源方面,除了常规措施如提高设备效率和使用可调节遮阳外,着重于通过设计减少照明能耗,并通过立面照明和间接照明提高舒适性。

  环境方面,尽可能多地保留和利用原建筑构造,如将马道改造为灯具操控步道。室内不做过多装饰,多使用回收利用的材料,减少材料的浪费和现场加工可能导致的空气污染。

  主动性方面,与VELUX合作,设置以光环境主动感知与主动调节为主的智能环境系统,希望将建筑光学实验室建设成为合乎未来发展趋势的主动式建筑范例。

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▲从顶层马道向西看

  奖项介绍Award Introduction

  Active House理念Active House是指在建筑的设计、施工、使用的全寿命周期内,在关注能源和保护环境的前提下,以建筑的健康性和舒适性为核心,以实现人的良好生活为目标的一种建筑理念。

  Active House建筑评价体系Active House建筑评价体系是与DGNB、Leed、Breeam、Well、PHI 并行的国际六大建筑标准评价体系之一。其他5个评价体系分别关注于建筑的节能、环保、可持续等领域,而Active House的评价维度更广泛而综合,主张以建筑设计为主导,最大限度利用软技术,打造健康舒适、能源效率于环境可持续三者之间平衡的室内空间。

  Active House Award竞赛Active House Award竞赛由Active House国际联盟主办,自2016年首次开展以来,截至2019年已成功举办了4届,超过100个国家的建筑作品参赛。2020年,中国建筑学会《主动式建筑评价标准》发布,推动了Active House事业在中国的发展,随后,以该标准为依托,首届Active House Award中国区竞赛在同年举办,在中国多样性气候条件下探索建筑行业普适、朴实、普世的可持续未来。

  Active House中国区竞赛的评价包括主动性、舒适、能源和环境四个原则,每个原则下包含若干控制项、评分项和优选项,通过评分项的9个参数性能数据,得到雷达图上的分数,作为评奖的参考之一。