【鄭州】中原地區(qū)被動式超低能耗示范項目（A館）

本項目位于河南省鄭州市二七區(qū)鄭登路與西南繞城高速交匯處向南1.5公里路西，鄭州市西崗建筑藝術(shù)體驗園內(nèi)。用地面積4338.98㎡，總建筑面積3822.39㎡。工程性質(zhì)為公建+居住，結(jié)構(gòu)形式公建為框架結(jié)構(gòu)，居住部分為異形柱框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。

項目分為A館和B館，A館作為公共建筑，主要展示被動式超低能耗/近零能耗公共建筑相關(guān)前沿技術(shù)的運用、研究、探索和創(chuàng)新，內(nèi)部功能主要有會議、辦公、住宿和餐飲等為主，建筑面積1500㎡。該項目已取得德國PHI認證。

該項目采用全新設計理念，以最大限度降低建筑能耗、盡可能利用可再生能源并提高建筑使用舒適度為目標，主要應用技術(shù)如下：

• 高標準外墻保溫隔熱系統(tǒng)；

• 高性能門窗；

• 良好的氣密性；

• 近無熱橋設計；

• 高效新風熱回收系統(tǒng)；

• 自然通風和自然采光的綜合運用；

• 設備、照明智能化控制和管理；

• 可再生能源的利用：a.地源熱泵；b.太陽能光電技術(shù)；c.太陽能光熱技術(shù)。

設計理念：形態(tài)-界面-腔體：作為被動式超低能耗建筑設計的整合優(yōu)化路徑

被動式超低能耗建筑體系強調(diào)建筑與環(huán)境能量聯(lián)系，從能量視角重新梳理建筑設計各層級要素及其相互關(guān)系，將其整合優(yōu)化，實現(xiàn)建筑的超低能耗目標。在此視角下建筑設計要素可歸納為：形體—界面—腔體。

形體設計

體塊布置

體塊布置首先與環(huán)境條件相適應，依據(jù)功能需求將建筑體塊歸類形成獨立體塊，構(gòu)成半開放院落圍合布局，引入自然通風，適應氣候特征。明晰的圍護邊界便于性能優(yōu)化分析，同時合理尺度使得大多數(shù)空間能夠與環(huán)境發(fā)生聯(lián)系。

形體控制

體形系數(shù)作為重要控制要素，建筑形體在環(huán)境資源利用與熱工性能做到適當協(xié)調(diào)。控制體形系數(shù)在合理范圍內(nèi)（0.43），不過于追求性能上的最優(yōu)，適當?shù)男误w設計在環(huán)境利用、界面設計、空間組織方面有著更多潛力。

界面優(yōu)化

界面分析

界面對環(huán)境資源的利用主要在于光熱資源方面。在明確建筑形體基礎上，通過對不同方向界面的光熱利用潛力分析，為控制各界面開窗比例與遮陽系統(tǒng)設置提供參考依據(jù)。結(jié)合具體的保溫隔熱、氣密性、無熱橋等細部構(gòu)造設計，保證圍護界面熱工性能達到需求。

界面控制

基于界面分析的結(jié)果進行優(yōu)化設計：結(jié)合建筑形態(tài)增加南向應變界面比例；東、西、北向界面在滿足功能條件下控制開窗比例，設置遮陽系統(tǒng)；公共中庭結(jié)合屋頂天窗為內(nèi)部空間帶來良好自然采光，遮陽調(diào)節(jié)冬夏不同需求。

腔體組織

空間屬性

建筑空間是活動的場所，功能的載體。能耗控制原則下，空間的功能性、開放性、適應性、熱穩(wěn)定需求等特征成為主要考慮因素，在功能適用基礎上優(yōu)化空間布置，以中庭為核心配合貫穿廊道、熱緩沖層組織內(nèi)部能量。

腔體空間

中庭空間：通高中庭空間引入自然采光，配合遮陽系統(tǒng)實現(xiàn)熱量平衡，組織內(nèi)部通風。

貫穿廊道：功能空間南北向布置，公共空間作為貫穿廊道引導室內(nèi)空間流動。

熱緩沖層：利用坡屋頂夾層、北側(cè)輔助功能空間、檐部空間緩沖環(huán)境對建筑主體的影響。

建筑設計要素整合優(yōu)化為實現(xiàn)被動式超低能耗目標創(chuàng)造良好的節(jié)能基礎。

項目信息：

主設計師：張建濤

建筑師：贠清華、曹森

設計單位：鄭州大學建筑學院、河南五方合創(chuàng)建筑設計有限公司

設計時間：2017.04

完成時間：2019.01

規(guī)劃用地：4338.98㎡

總建筑面積：3822.39㎡

建筑高度：13.5m