近日，2020 Active House Award中國(guó)區(qū)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)名單正式公布，清華大學(xué)建設(shè)光學(xué)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目榮獲中國(guó)區(qū)競(jìng)賽專業(yè)組Active卓越獎(jiǎng)。建筑光學(xué)實(shí)驗(yàn)室由惠州市西頓工業(yè)發(fā)展有限公司資金支持建設(shè)，實(shí)驗(yàn)空間為建筑光學(xué)的教學(xué)、科研，以及清華大學(xué)建筑學(xué)院、西頓照明等機(jī)構(gòu)各相關(guān)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)提供支持，并作為同原照明工作室的日常辦公空間。
01/項(xiàng)目背景
項(xiàng)目地點(diǎn)丨北京市
建筑類型丨實(shí)驗(yàn)、辦公
用地面積丨255.84 ㎡
建筑面積丨511.68 ㎡
設(shè)計(jì)時(shí)間丨2020.8 – 2020.10
竣工時(shí)間丨2020.12
設(shè)計(jì)單位丨清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院
合作單位丨清華大學(xué)建筑學(xué)院，惠州市西頓工業(yè)發(fā)展有限公司
施工單位丨北京金諾筑工科技有限公司
設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì) | 張昕，趙曉波，韓曉偉，姚淵，牛本田，吳兆峰
攝影 | 姚淵
02 /初衷克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室研究的局限
多數(shù)以人為對(duì)象的照明研究，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)格控制變量的全人工光條件下進(jìn)行，遠(yuǎn)離真實(shí)情境。以辦公照明為例，Pachito等人比較了大量此類研究的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了各種相互矛盾的結(jié)果，認(rèn)為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的結(jié)果不能代表真實(shí)空間下光環(huán)境的影響[1]。
從建成環(huán)境的心理層面，以下因素都會(huì)導(dǎo)致傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室研究的偏差，如：安慰劑效應(yīng)（Placebo Effect），誤導(dǎo)對(duì)真實(shí)影響因素的判斷；實(shí)驗(yàn)者偏差（Experimenter Bias），造成實(shí)驗(yàn)的不可重復(fù)性；霍索恩效應(yīng)（Hawthorne Effect），使被試做出與真實(shí)生活中截然不同的行為。
03/原型電影棚+車間
考慮到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的局限性與已有研究的不足，新的建筑光學(xué)實(shí)驗(yàn)室由影視拍攝空間改造而成，可為各類實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造接近真實(shí)的情境，并盡力囊括天然光曝光累積、空間光分布、動(dòng)態(tài)照度與光譜、被試控光等各類有待重新解釋的光干預(yù)要素。
實(shí)驗(yàn)室的空間組織模式參考工廠車間，班組工人（被試）與生產(chǎn)管理（主試）融合布局，工作空間與實(shí)驗(yàn)空間如同不同的生產(chǎn)班組，可靈活組織在實(shí)驗(yàn)中庭周圍。換句話說(shuō)，被試可以想象成自己正在一間公司上班，日常工作的辦公人員看起來(lái)也仿佛正在做實(shí)驗(yàn)。
04/適變模塊化實(shí)驗(yàn)空間
北側(cè)主實(shí)驗(yàn)空間采用模塊化設(shè)計(jì)，以滿足不同類型的實(shí)驗(yàn)需要。主實(shí)驗(yàn)空間分為兩層，共八間。實(shí)驗(yàn)室間均設(shè)置移動(dòng)門系統(tǒng)，可模擬辦公室、會(huì)議室等不同大小和功能的真實(shí)空間。天花采用統(tǒng)一模數(shù)的模塊化吊頂，每塊吊頂均可更換為同尺寸的可調(diào)光面板燈，適合進(jìn)行各類模擬真實(shí)場(chǎng)景的實(shí)驗(yàn)。
二層實(shí)驗(yàn)室安裝了智能電控天窗系統(tǒng)，每個(gè)天窗可以通過(guò)無(wú)線控制開啟通風(fēng)，和啟閉內(nèi)遮陽(yáng)，可進(jìn)行頂光與側(cè)光、天然光和人工光的各類協(xié)同/對(duì)比實(shí)驗(yàn)。
▲二層主實(shí)驗(yàn)室移動(dòng)門開合與天窗遮陽(yáng)啟閉
▲二層主實(shí)驗(yàn)室外走廊
中庭為設(shè)置平天窗的實(shí)驗(yàn)空間，凈高9米，對(duì)標(biāo)建筑中常見(jiàn)的采光天井。初步設(shè)置了升降天花系統(tǒng)，可模擬不同高度或燈具照射距離。
▲從二層?xùn)|側(cè)看中庭與辦公空間
05/光閥天然光、人工光的混合使用與自主調(diào)節(jié)
天然光與人工光的研究多是孤立開展的。以非視覺(jué)為例，天然光的研究論文不足人工光的1/7。但從建筑學(xué)的真實(shí)空間視角，天然光和人工光往往處于混合使用狀態(tài)，難從已有研究中尋求實(shí)踐依據(jù)。
很多學(xué)者在反思建筑光學(xué)的研究現(xiàn)狀時(shí)，提出了極具啟發(fā)性的觀點(diǎn)。Peter Tregenza回顧過(guò)往的天然光設(shè)計(jì)實(shí)踐，認(rèn)為光不僅是物理層面的一種能量，更應(yīng)看作信息的載體[2]。如天然光從窗戶進(jìn)入，攜帶了外部的視野信息，被人所感知。而如果一個(gè)房間是由人工光和天然光共同提供照明，那么，兩者的比例如何配置，才能最有益于人的心理生理健康？理解光作為信息載體的特殊性，關(guān)注視野特性及自然度偏好對(duì)光環(huán)境評(píng)估的影響，對(duì)天然光和人工光混合使用研究具有重要意義。
為靈活進(jìn)行天然光和人工光混合使用的研究，除北側(cè)主實(shí)驗(yàn)空間的啟閉天窗外，中庭也作為天然光和人工光的“存儲(chǔ)倉(cāng)”。中庭與南側(cè)空間被兩層高的實(shí)墻隔開，依靠天窗的電動(dòng)內(nèi)遮陽(yáng)與升降天花的人工照明系統(tǒng)，為中庭進(jìn)行混光實(shí)驗(yàn)提供保障。
▲中庭天窗的內(nèi)遮陽(yáng)
06/照明人工光的實(shí)驗(yàn)性和功能性
該項(xiàng)目作為同原照明設(shè)計(jì)工作室的辦公空間，也是進(jìn)行照明設(shè)計(jì)試驗(yàn)的場(chǎng)所。在入口、中庭和工作室區(qū)域，我們引入了智能照明控制系統(tǒng)，為不同功能設(shè)定多種照明模式，不同燈具組的亮度根據(jù)使用者的需求進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，增加了空間氛圍的可能性。會(huì)議室、走廊等空間布置了RGBW燈具，作為彩色光對(duì)情緒影響類的研究預(yù)留。
▲入口和中庭的多種照明模式
▲一層會(huì)議室單燈單控的RGBW照明
中庭空間靈活的升降天花系統(tǒng)為各類燈具，如文旅和舞臺(tái)燈具提供試驗(yàn)。
▲中庭空間舞臺(tái)照明實(shí)驗(yàn)
▲彩色光烘托與白天不同的空間氛圍
日常空間照明以功能性為主，旨在通過(guò)設(shè)計(jì)滿足使用需求，提高舒適性，并降低照明能耗。如在空間內(nèi)設(shè)置立面照明提高視覺(jué)亮度，在輔助空間使用間接光提供舒適光環(huán)境，在工作空間增加桌面重點(diǎn)照明以保證高效工作環(huán)境等。
▲水吧區(qū)域照明
▲通往馬道的臺(tái)階區(qū)域采用間接照明
07/標(biāo)準(zhǔn)主動(dòng)式建筑
為滿足主動(dòng)式建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室在設(shè)計(jì)階段對(duì)舒適、能源、環(huán)境和主動(dòng)性等方面進(jìn)行了專項(xiàng)研究。舒適方面，主要從天然采光、熱濕舒適和空氣質(zhì)量三項(xiàng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。天然采光保障使用的舒適性，如衛(wèi)生間、樓梯間有充足的天然采光，以及視景窗設(shè)計(jì)、采光窗遮陽(yáng)設(shè)計(jì)等。熱濕舒適由布置合理的VRV多聯(lián)機(jī)保證，出風(fēng)口布置盡可能減小局部不適感，且單終端可控，具有較高的靈活性。空氣質(zhì)量主要從被動(dòng)式設(shè)計(jì)策略考慮，經(jīng)過(guò)模擬，室內(nèi)有著較高的自然通風(fēng)效率；從清潔性方面考慮，將衛(wèi)生間、廚房等布置在負(fù)壓側(cè)，防止污染物串通到其他房間。
▲通過(guò)對(duì)不同區(qū)域的亮度模擬優(yōu)化采光和遮陽(yáng)策略
▲通過(guò)整體風(fēng)壓通風(fēng)模擬確定通風(fēng)效率和房間布置
能源方面，除了常規(guī)措施如提高設(shè)備效率和使用可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)外，著重于通過(guò)設(shè)計(jì)減少照明能耗，并通過(guò)立面照明和間接照明提高舒適性。
環(huán)境方面，盡可能多地保留和利用原建筑構(gòu)造，如將馬道改造為燈具操控步道。室內(nèi)不做過(guò)多裝飾，多使用回收利用的材料，減少材料的浪費(fèi)和現(xiàn)場(chǎng)加工可能導(dǎo)致的空氣污染。
主動(dòng)性方面，與VELUX合作，設(shè)置以光環(huán)境主動(dòng)感知與主動(dòng)調(diào)節(jié)為主的智能環(huán)境系統(tǒng)，希望將建筑光學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為合乎未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)的主動(dòng)式建筑范例。
▲從頂層馬道向西看
獎(jiǎng)項(xiàng)介紹Award Introduction
Active House理念Active House是指在建筑的設(shè)計(jì)、施工、使用的全壽命周期內(nèi),在關(guān)注能源和保護(hù)環(huán)境的前提下,以建筑的健康性和舒適性為核心,以實(shí)現(xiàn)人的良好生活為目標(biāo)的一種建筑理念。
Active House建筑評(píng)價(jià)體系Active House建筑評(píng)價(jià)體系是與DGNB、Leed、Breeam、Well、PHI 并行的國(guó)際六大建筑標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)體系之一。其他5個(gè)評(píng)價(jià)體系分別關(guān)注于建筑的節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)等領(lǐng)域，而Active House的評(píng)價(jià)維度更廣泛而綜合，主張以建筑設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，最大限度利用軟技術(shù)，打造健康舒適、能源效率于環(huán)境可持續(xù)三者之間平衡的室內(nèi)空間。
Active House Award競(jìng)賽Active House Award競(jìng)賽由Active House國(guó)際聯(lián)盟主辦，自2016年首次開展以來(lái)，截至2019年已成功舉辦了4屆，超過(guò)100個(gè)國(guó)家的建筑作品參賽。2020年，中國(guó)建筑學(xué)會(huì)《主動(dòng)式建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布，推動(dòng)了Active House事業(yè)在中國(guó)的發(fā)展，隨后，以該標(biāo)準(zhǔn)為依托，首屆Active House Award中國(guó)區(qū)競(jìng)賽在同年舉辦，在中國(guó)多樣性氣候條件下探索建筑行業(yè)普適、樸實(shí)、普世的可持續(xù)未來(lái)。
Active House中國(guó)區(qū)競(jìng)賽的評(píng)價(jià)包括主動(dòng)性、舒適、能源和環(huán)境四個(gè)原則，每個(gè)原則下包含若干控制項(xiàng)、評(píng)分項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)，通過(guò)評(píng)分項(xiàng)的9個(gè)參數(shù)性能數(shù)據(jù)，得到雷達(dá)圖上的分?jǐn)?shù)，作為評(píng)獎(jiǎng)的參考之一。
