近日，2020 Active House Award中國區競賽獲獎名單正式公布，清華大學建設光學實驗室項目榮獲中國區競賽專業組Active卓越獎。建筑光學實驗室由惠州市西頓工業發展有限公司資金支持建設，實驗空間為建筑光學的教學、科研，以及清華大學建筑學院、西頓照明等機構各相關領域的實驗提供支持，并作為同原照明工作室的日常辦公空間。
01/項目背景
項目地點丨北京市
建筑類型丨實驗、辦公
用地面積丨255.84 ㎡
建筑面積丨511.68 ㎡
設計時間丨2020.8 – 2020.10
竣工時間丨2020.12
設計單位丨清華大學建筑設計研究院
合作單位丨清華大學建筑學院，惠州市西頓工業發展有限公司
施工單位丨北京金諾筑工科技有限公司
設計團隊 | 張昕，趙曉波，韓曉偉，姚淵，牛本田，吳兆峰
攝影 | 姚淵
02 /初衷克服傳統實驗室研究的局限
多數以人為對象的照明研究，在傳統實驗室內嚴格控制變量的全人工光條件下進行，遠離真實情境。以辦公照明為例，Pachito等人比較了大量此類研究的數據，發現了各種相互矛盾的結果，認為傳統實驗室的結果不能代表真實空間下光環境的影響[1]。
從建成環境的心理層面，以下因素都會導致傳統實驗室研究的偏差，如：安慰劑效應（Placebo Effect），誤導對真實影響因素的判斷；實驗者偏差（Experimenter Bias），造成實驗的不可重復性；霍索恩效應（Hawthorne Effect），使被試做出與真實生活中截然不同的行為。
03/原型電影棚+車間
考慮到傳統實驗室的局限性與已有研究的不足，新的建筑光學實驗室由影視拍攝空間改造而成，可為各類實驗創造接近真實的情境，并盡力囊括天然光曝光累積、空間光分布、動態照度與光譜、被試控光等各類有待重新解釋的光干預要素。
實驗室的空間組織模式參考工廠車間，班組工人（被試）與生產管理（主試）融合布局，工作空間與實驗空間如同不同的生產班組，可靈活組織在實驗中庭周圍。換句話說，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也仿佛正在做實驗。
04/適變模塊化實驗空間
北側主實驗空間采用模塊化設計，以滿足不同類型的實驗需要。主實驗空間分為兩層，共八間。實驗室間均設置移動門系統，可模擬辦公室、會議室等不同大小和功能的真實空間。天花采用統一模數的模塊化吊頂，每塊吊頂均可更換為同尺寸的可調光面板燈，適合進行各類模擬真實場景的實驗。
二層實驗室安裝了智能電控天窗系統，每個天窗可以通過無線控制開啟通風，和啟閉內遮陽，可進行頂光與側光、天然光和人工光的各類協同/對比實驗。
▲二層主實驗室移動門開合與天窗遮陽啟閉
▲二層主實驗室外走廊
中庭為設置平天窗的實驗空間，凈高9米，對標建筑中常見的采光天井。初步設置了升降天花系統，可模擬不同高度或燈具照射距離。
▲從二層東側看中庭與辦公空間
05/光閥天然光、人工光的混合使用與自主調節
天然光與人工光的研究多是孤立開展的。以非視覺為例，天然光的研究論文不足人工光的1/7。但從建筑學的真實空間視角，天然光和人工光往往處于混合使用狀態，難從已有研究中尋求實踐依據。
很多學者在反思建筑光學的研究現狀時，提出了極具啟發性的觀點。Peter Tregenza回顧過往的天然光設計實踐，認為光不僅是物理層面的一種能量，更應看作信息的載體[2]。如天然光從窗戶進入，攜帶了外部的視野信息，被人所感知。而如果一個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，關注視野特性及自然度偏好對光環境評估的影響，對天然光和人工光混合使用研究具有重要意義。
為靈活進行天然光和人工光混合使用的研究，除北側主實驗空間的啟閉天窗外，中庭也作為天然光和人工光的“存儲倉”。中庭與南側空間被兩層高的實墻隔開，依靠天窗的電動內遮陽與升降天花的人工照明系統，為中庭進行混光實驗提供保障。
▲中庭天窗的內遮陽
06/照明人工光的實驗性和功能性
該項目作為同原照明設計工作室的辦公空間，也是進行照明設計試驗的場所。在入口、中庭和工作室區域，我們引入了智能照明控制系統，為不同功能設定多種照明模式，不同燈具組的亮度根據使用者的需求進行自主調節，增加了空間氛圍的可能性。會議室、走廊等空間布置了RGBW燈具，作為彩色光對情緒影響類的研究預留。
▲入口和中庭的多種照明模式
▲一層會議室單燈單控的RGBW照明
中庭空間靈活的升降天花系統為各類燈具，如文旅和舞臺燈具提供試驗。
▲中庭空間舞臺照明實驗
▲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，旨在通過設計滿足使用需求，提高舒適性，并降低照明能耗。如在空間內設置立面照明提高視覺亮度，在輔助空間使用間接光提供舒適光環境，在工作空間增加桌面重點照明以保證高效工作環境等。
▲水吧區域照明
▲通往馬道的臺階區域采用間接照明
07/標準主動式建筑
為滿足主動式建筑的設計標準，實驗室在設計階段對舒適、能源、環境和主動性等方面進行了專項研究。舒適方面，主要從天然采光、熱濕舒適和空氣質量三項進行設計。天然采光保障使用的舒適性，如衛生間、樓梯間有充足的天然采光，以及視景窗設計、采光窗遮陽設計等。熱濕舒適由布置合理的VRV多聯機保證，出風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。空氣質量主要從被動式設計策略考慮，經過模擬，室內有著較高的自然通風效率；從清潔性方面考慮，將衛生間、廚房等布置在負壓側，防止污染物串通到其他房間。
▲通過對不同區域的亮度模擬優化采光和遮陽策略
▲通過整體風壓通風模擬確定通風效率和房間布置
能源方面，除了常規措施如提高設備效率和使用可調節遮陽外，著重于通過設計減少照明能耗，并通過立面照明和間接照明提高舒適性。
環境方面，盡可能多地保留和利用原建筑構造，如將馬道改造為燈具操控步道。室內不做過多裝飾，多使用回收利用的材料，減少材料的浪費和現場加工可能導致的空氣污染。
主動性方面，與VELUX合作，設置以光環境主動感知與主動調節為主的智能環境系統，希望將建筑光學實驗室建設成為合乎未來發展趨勢的主動式建筑范例。
▲從頂層馬道向西看
獎項介紹Award Introduction
Active House理念Active House是指在建筑的設計、施工、使用的全壽命周期內,在關注能源和保護環境的前提下,以建筑的健康性和舒適性為核心,以實現人的良好生活為目標的一種建筑理念。
Active House建筑評價體系Active House建筑評價體系是與DGNB、Leed、Breeam、Well、PHI 并行的國際六大建筑標準評價體系之一。其他5個評價體系分別關注于建筑的節能、環保、可持續等領域，而Active House的評價維度更廣泛而綜合，主張以建筑設計為主導，最大限度利用軟技術，打造健康舒適、能源效率于環境可持續三者之間平衡的室內空間。
Active House Award競賽Active House Award競賽由Active House國際聯盟主辦，自2016年首次開展以來，截至2019年已成功舉辦了4屆，超過100個國家的建筑作品參賽。2020年，中國建筑學會《主動式建筑評價標準》發布，推動了Active House事業在中國的發展，隨后，以該標準為依托，首屆Active House Award中國區競賽在同年舉辦，在中國多樣性氣候條件下探索建筑行業普適、樸實、普世的可持續未來。
Active House中國區競賽的評價包括主動性、舒適、能源和環境四個原則，每個原則下包含若干控制項、評分項和優選項，通過評分項的9個參數性能數據，得到雷達圖上的分數，作為評獎的參考之一。
