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  • Active House建筑——俄羅斯

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    項目信息
    項目名稱:Zapadnaya Dolina住宅小區
    宗地面積:82.7公頃
    項目位置:俄羅斯 莫斯科
    建筑面積:218,700平方米
    商用建筑:13,700平方米
    住宅建筑:205,000平方米
    居住人口:6000人
    建筑設計:俄羅斯Polygon Lab建筑事務所
    開發商:威盧克斯集團 ?ZAGORODNY PROEKT房地產公司
    總建筑面積:229 平方米

    2010年俄羅斯總統梅德韋杰夫在丹麥進行國事訪問,表達了節能的必需性以及對可持續建筑的興趣,激發了威盧克斯(VELUX)俄羅斯公司建設俄羅斯Active House主動建筑決心。威盧克斯集團聯合莫斯科地區領先的房地產開發公司Zagorodny Proekt公司共同合作開發。
    俄羅斯Active House主動建筑設計初衷是為俄羅斯住宅建筑樹立一個新標準。它的設計以主動建筑(Active House)原則為基礎,力求節能、健康的室內氣候和環保問題的均衡處理,從各方面提高建筑質量和住戶美好感受。項目位于莫斯科市納羅夫明斯克區,距離莫斯科環城公路(MKAD)20公里的Zapadnaya Dolina住宅小區,這是一個正在建設之中的新住宅小區。


    總體規劃
    Zapadnaya Dolina住宅小區的客戶對象是那些希望遠離都市喧囂,最大限度實現工作與生活平衡的消費者。Zapadnaya Dolina項目人口容量將達到6000人,住宅類型包括別墅、聯排別墅和公寓,同時還有零售、教育和社區性設施,它們全部集中在一個美麗的小區之中??蛻艟哂胸S富的選擇余地,極為優美的街道風景,以及高質量的開放空間。
    俄羅斯Active House主動建筑位于此小區中,是一個樣板性項目,旨在證明通過合理設計與規劃,利用俄羅斯市場上現有的建筑材料和建筑技術,完全可以建造一座節能高效并擁有健康室內氣候的住宅。

    Zapadnaya Dolina住宅小區

    Active House理念
    Active House是一種建筑建筑標準體系,致力于在不影響氣候的前提下為用戶提供更加健康和更加舒適的生活環境,將我們引領到一個更加潔凈、更加健康和更加安全的世界。
    Active House建筑理念提出了一個目標性框架,通過關注室內和室外環境,利用可再生能源,引導人們在建筑設計和改造過程中突出用戶的健康與舒適感。一座主動建筑的質量高低要綜合考慮能源消耗,室內氣候條件等因素,以及對外部環境的影響。

    建筑設計
    從房屋設計上來看,Active House傳統理念通過現在手段得以體現,彰顯了其獨特魅力。房屋布局兼顧了功能性和特色性。規則的建筑平面滿足了斜坡屋頂和建筑高度翻番的要求。建筑特色體現內與外的關系,展示形態與光照的相互作用。通過威盧克斯屋頂窗的策略布置,當人們從一個房間進入另外一個房間,可以感受環境帶來的獨特美感,可仰望清晰的天空景象。
    建筑外觀穩固而緊湊,建有輔助區域,與房屋的不同功能相聯系,包括游廊、夾層和煙囪。房屋為東西走向,配南向斜坡屋頂。
    建筑分為兩層。第一層為公共區,設有廚房、客廳和辦公區域。第二層為私密區,配有一個主臥和兩個次臥??蛷d從視覺上與兩個樓層相互貫通,確保了充足的光照。立窗進行了精心布置,可以讓用戶欣賞到美麗的山景和周圍的樹林。屋頂窗則將光線引入了房屋深處。





    Ground floor 1:200: 一層平面圖,1:200
    Second floor 1:200: 一層平面圖,1:200
    Section B-B 1:200: B-B剖面圖,1:200
    Ground floor 134m2 ? ?一層 134m2
    Second floor 95m2 二層 95m2
    Total 229m2 ?總面積:229m2
    Terrace area 47m2陽臺:47m2

    主動得能的立面
    建筑的南側立面和斜坡屋頂在智能采光設計中占有非常重要的地位。精心布置的屋頂窗和立面窗,以及集成的威盧克斯太陽能集熱器可以充分利用太陽提供的免費能源。
    建筑立面也具有積極主動的品質,對創造宜人的室內氣候具有至關重要的作用。它有效利用太陽熱能和煙囪效應創造舒適的通風效果。屋頂窗和立面窗安裝了智能電控遮陽產品,可以根據氣溫、太陽光照方向和用戶需求自動調整采光效果。


    屋頂和立面采用的均質材料參考了俄羅斯傳統建筑風格。這種建筑風格符合生態規律,木制墻面經久耐用,且碳排放率較低。木制框架結構是特意選定的,因為多層墻壁結構可以將冷橋效應降到較低。為獲取所需熱量,內墻使用了特重型石膏板。


    室內氣候
    通過科學的日照和通風設計,此項目創造了一個健康和舒適的室內氣候環境。通過精心布置窗體位置,建筑師使室內不同區域呈現出不同光照效果,同時又可以確保用戶欣賞到周圍不同方向的風景。通過與顧問工程師的密切合作,以及利用3D模擬技術測試室內氣候效果,設計達到了較高水平。在項目組內部,主動建筑原則創造了一個平臺,建筑師、工程師和能源技術專家的密切合作成為創造性設計過程不可或缺的一部分。這種科學組合,有助于利用市場上具有環保性的產品和方案。
    炎熱夏季的氣溫舒適度是通過自然通風實現的,空氣對流和煙囪效應確保了最大換氣率。為營造舒適的室內氣候,所有屋頂窗和立面窗都安裝了室內、外窗簾和遮陽篷。夏季的強光和高溫可以通過智能自動控制的遮陽裝置得以抵消。


    先進的自動控制系統WindowMaster調節自然通風水平,實現了舒適的室內氣候。系統可以根據室內二氧化碳的水平自動打開或關閉窗體。威盧克斯智能電控屋頂窗、立面窗和所有遮陽產品都被集成到這個獨具特色的系統當中。WindowMaster系統操作界面簡單友好,用戶可以很容易觀察產品的工作狀態并進行相應操作。房間中使用的系統可以根據用戶的喜好進行調節設置。

    自然采光設計
    充沛的陽光可以創造一種輕松愉悅的室內居住環境。建筑朝向和設計有助于更加積極地利用陽光。因為陽光的有效利用,建筑內部大部分區域僅需基本照明水平,大大降低了能源消耗。

    能源設計
    一座主動建筑應該具有較高的能源利用率,大部分所需能源應來自內置在建筑中的可再生能源或來自附近的集體能源系統。


    Energy from VELUX solar collectors: 源自威盧克斯太陽能集熱器的能量
    Energy from solar cells: 源自太陽能光伏電池的能量
    Electricity:電能
    Natural ventilation:自然通風
    Stack effect: 煙囪效應
    Energy for floor heating from VELUX solar collectors: 威盧克斯太陽能集熱器提供地暖
    Water tank and heat pump: 水箱和熱力泵
    Section A:截面圖A
    South facade: 南立面圖

    俄羅斯Active House建筑節能高效,且易于操作。為降低二氧化碳排放,優化能源水平,建筑設計必須整體考慮,而不是各個部件的簡單堆砌。
    建筑利用了內置在總體設計中的多個能源。免費的太陽能是建筑的主要能量來源。促成正能量平衡效果的因素包括一個高效的熱力泵,提供熱水的太陽能集熱器和一個發電的PV太陽能光伏電池系統。
    威盧克斯太陽熱能系統為家庭生活提供熱水和房間取暖,該系統致力于能源利用效率的最大化、改善美學感受和操作的便利性。與所有威盧克斯產品一樣,該裝置同樣具有很高的質量水準。它外觀優美,可以方便地與威盧克斯屋頂窗連接,從而提供了一個外觀漂亮和技術優化的解決方案。威盧克斯太陽能集熱器提供的熱能可以為建筑提供65%的熱水。
    建筑的朝向和設計使其可以更大程度地利用太陽光照。窗體應該看作能源貢獻的一個組成部分。它們的位置經過了精心布置,確??茖W合理的熱能利用和自然通風效果。由于日光的充分利用,建筑內部大部分區域的基本照明要求得到了最大程度的降低。
    高度密封的建筑結構對熱量消耗具有至關重要的作用。墻壁采用多層結構,具有很高的絕緣效果。內墻中添加了高壓制作的石膏材料,進一步提高輕質木框架結構的熱能效率。?


    為檢測利用太陽能建筑的能量平衡,必須測算總體能量框架。這意味著,我們不僅要考慮窗體導致多少熱量損失,同時還要考慮窗體對冬季取暖的作用。俄羅斯被動建筑研究所實施的一項能量測算表明,取暖期取暖消耗的能量是38kWh/m2year。?
    計算數據顯示這棟建筑總能耗為一年每平米110千瓦時,這個數字大約是現有建筑法規規定的五分之一,是俄羅斯建筑平均能耗的七分之一至八分之一。

    智能遮陽
    為營造舒適的室內氣候,所有屋頂窗都配備了內部和外部窗簾和遮陽裝置。該建筑配備了先進的家居自動化系統WindowMaster。該系統可以根據二氧化碳水平,自動控制建筑室內氣候。威盧克斯 INTEGRA電動屋頂窗、墻面窗和所有遮陽產品都被整合在這個特別的系統之中。


    充足的室內的陽光,需要自由調控。威盧克斯窗簾與屋頂窗配合使用,可將熱量損失降低21%。不僅增加用戶的舒適感,還可節省取暖費。威盧克斯室外遮篷式遮陽簾有效阻礙熱量傳播,當陽光抵達玻璃前便被阻攔下來,即可以阻止熱量傳播,又確保了室內涼爽通風。最重要的是,它并不妨礙用戶欣賞外部風景。威盧克斯室外電控防護卷簾集成了六個防護功能,夏季隔熱,冬季節能,安全保護,降低噪音,控制光照,安全私密。
    ?
    (下側圖片)
    No solar shading: 無遮陽裝置
    Intelligent solar shading: 智能遮陽裝置
    Time of day:時鐘時間
    Experienced indoor temperature: 實際室內溫度
    Overheating without solar shading:無遮陽裝置的過熱狀態
    With intelligent solar shading:裝配智能遮陽裝置的狀態


    系統方案
    威盧克斯設備可以確保威盧克斯屋頂窗以節能高效的方式安裝在屋頂上。無論一個建筑組件多么節能高效,都必須與建筑的其他部分完美結合。60多年以來,威盧克斯集團形成了一個廣為業界稱道的安裝程序。它可以確保與屋頂之間的最佳結合,消除屋頂與窗體之間不必要的能量損失。
    這一安裝程序的基本原理是,將窗體深深嵌入屋頂,利用合適的遮雨板、BDX絕緣框架和BBX水蒸汽防滲套圈,確保與其他建筑部件的緊密結合。絕緣框架還確保了最高的安裝質量,同時最大限度地降低了窗體與屋頂材料之間不必要的熱量損失。
    為滿足目前極為嚴格的能耗標準,住宅必須具有很高的氣密性。建筑物氣候防護層出現的任何孔隙,都會不利于標準的實現。威盧克斯安裝程序可以有效避免這一問題,并確保最有效的安裝效果。
    境保護
    該建筑對環境和文化資源產生的影響極小。它使用的建筑材料具有很高的回收率,而且具有自行回收和再利用能力。屋頂和立面采用了相同的建筑材料,沿襲了俄羅斯傳統的建筑方法。這個建筑方法也具有經濟適用的特點,木質墻面經久耐用,二氧化碳排放較低。建筑采用了樁基礎,軟木松框架采取就地組裝方式。
    NLK房屋建筑公司負責俄羅斯這棟主動建筑的木結構工程施工。該公司是俄羅斯一家著名的木材深加工企業。該公司貼有FSC標簽的產品表明,木材砍伐過程中沒有對環境造成損害,沒有影響居住在森林中的動物和鳥類,也沒有妨礙森林附近居民的生活質量。
    威盧克斯屋頂窗具有很長的使用壽命高達四十年。制作這些窗體的木材大多來自可持續發展的PFEC或FSC認證的森林。此外,窗體使用的玻璃和鋁材也都可以重新回收利用。?


    該建筑竣工以后面向公眾開放了六個月。為了解建筑在現實生活條件下的具體表現,我們將繼續收集數據,對房屋質量進一步評估報告。目前已邀請當地一個家庭在其中生活12個月。這一檢測過程有利于確定建筑和技術方案的實際效果。
    該項目得到了俄羅斯建筑師聯盟(Russian Union of Architects),主動建筑聯盟(Active House Alliance),俄羅斯可持續建筑理事會(Russian Sustainable Building Council),生態標準小組(Eco Standard Group),俄羅斯被動建筑研究院(Passive House Institute Russia),木質建筑聯合會(Wooden House Association),建筑物理科學研究院(Construction Physics Scientific and Research Institute)和圣彼得堡俄羅斯國立建筑大學(Russian State Construction University in St. Petersburg)等單位的大力支持。? ? ? ? ?

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