凈零能耗建筑 | 新加坡國立大學設計與環(huán)境學院SDE4樓

2019年1月，SDE4正式開放，這是由新加坡國立大學設計與環(huán)境學院設計的一座創(chuàng)新教育建筑，該學會組織旨在促進東南亞設計、可持續(xù)發(fā)展和教育事業(yè)。SDE4是一個占地8500平方米的6層多學科空間，也是新加坡第一個新建的凈零能耗建筑，由Serie + Multiply建筑事務所和Surbana Jurong共同設計。

SDE4位于新加坡南部海岸克萊門蒂大道附近的一個小山丘上，它是設計與環(huán)境學院的新建建筑，也是整個校園擴建項目的一部分。這座響應氣候的建筑包括了超過1500平方米的設計工作室，一個500平方米的開放廣場，各種各樣公共和社交空間，工坊和研究中心，還包括一個新的咖啡館和圖書館。

建筑的靈活設計和高效率反映了學校想要促進新形式的教學空間，并將其作為研究基礎的想法。大部分的房間都被設計成不同的大小，以便靈活地重新安排布局，并滿足展覽的需要、特定學校設施以及未來的使用變化。

設計與環(huán)境學院院長林健波解釋道：“建筑本身并不是孤立的實體。建筑形成了一種環(huán)境，一片區(qū)域，或是一個鼓勵鄰里活動的社區(qū)，這對所有教育機構來說是至關重要的。我們的學生和教師有機會在課堂內外進行學習，并且參與到設計、開發(fā)、建造以及運營建筑的綜合過程中，當他們使用建筑的時候，建筑反過來也會使他們有意識地調整自己的行為。

在2013年的國際設計競賽中，該建筑被委托給Serie + Multiply建筑事務所以及Surbana Jurong，建筑被設計成多孔的結構，通過并列的“平臺和盒子”來表達其項目內容。Serie Architects建筑師事務所負責人克里斯托弗·李（Christopher Lee）表示：“當我們開始這個項目時，就想要突破高能效建筑不能實現通透的這個固有成見?！?/span>

因此，完工后的建筑是非常開放的。這就是它成功的地方。它能夠減少能耗，但同時又是一個非常開放的空間。SDE4的大平臺可以用來促進交互以及可視化連接。建筑師設計了一個非常透明的空間，其中外部和內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角色。

該設計秉承了東南亞本土熱帶建筑的原則：超過50%的面積是自然通風的，大部分房間都可以開敞，以享受微風的吹拂?？照{只在需要的時候使用，得益于交叉通風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臺的特征，可以充當熱緩沖或者社交空間。整個建筑被交替使用的露臺、景觀陽臺以及各種靈活空間所點綴。

學習、工作和社交場所之間沒有正式的界限。設計與環(huán)境學院副院長Erik L’heureux表示：“SDE4代表著為21世紀高學設計的學習、教育以及研究的基礎。它不僅設想了我們如今的教學方式，而且為未來的教育方式鋪平了道路?！崩?，東立面和西立面內外表皮之間的間隙空間可以用于研究交流。在這些區(qū)域可以根據學校的研究需要，拆除或用新的系統來取代原有的立面元素。

因此，該建筑實際上成為了測試和開發(fā)相關綠色建筑技術的實驗室。回廊以及直跑樓梯連接并貫穿這些體量平臺，使學習和研究空間從一個空間滲透到另一個空間，從而傳播了設計的協作性質。巨大的挑檐沿著南立面突出，將擁有熱帶特征的柱廊遮住，周圍環(huán)繞著成熟的現有樹木。

這種開放性使得空間可以在建筑的圍護結構中自由流動，將周圍的景觀與室內空間的關系拉近，反之亦然。東立面和西立面采用了可以過濾陽光的鋁幕，仿佛是一層面紗，強調了與周圍環(huán)境的聯系。南面的花園也是建筑教學體驗的一部分。

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

該建筑具有強烈的親生物屬性，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特，有些柱子看起來仿佛大理石一樣，所有的柱子都有一種觸感，從而增強了建筑的物質性。

該建筑的設計目標是響應氣候變化，通過一系列的可持續(xù)設計以及屋頂安裝的1200多個太陽能光伏板使建筑的凈能耗為零。SDE4超越了健康和福祉的標準，為熱帶地區(qū)提供了舒適的新途徑，建筑內含有Transsolar KlimaEngineering設計的創(chuàng)新混合制冷系統，該系統為室內提供了100%的新鮮預冷空氣，盡管溫度和濕度比傳統系統要高，但吊扇的形式同時也提高了空氣的流速。

這種低溫循環(huán)空氣在高效節(jié)能系統中創(chuàng)造了舒適的環(huán)境。因此，通過設計討論從根本上讓建筑成為了一種系統性提升的媒介，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。設計與環(huán)境學院高級經理Giovanni Cossu解釋道：“SDE4的告訴我們如何通過設計來實現零凈能耗?！?/span>

在整個過程中，建筑已經推翻了可持續(xù)建筑的空間質量、舒適度和成本的一般認知。SDE4改變了“綠色建筑成本更高”的觀點，因為與類似的行業(yè)標準模型相比，SDE4的成本有限并且沒有額外成本。

根據使用者主觀調查的初步結果顯示，使用者對建筑物所提供的環(huán)境條件的接受程度很高。在這個過程中，SDE4與多類受眾進行交流：使用者和用戶，決策者和開發(fā)人員，這種設計形式產生了一種不可忽視的重要性。