2022-08-04
“零碳生命屋”原型“辐射采暖制冷系统”国际案例二:德国议会大厦

国会大厦的前身是具有100多年历史的帝国大厦,始建于1894年。1999年重建工程完工,标志着国会大厦一次真正的重生。世界著名建筑师福斯特及其设计事务所在全球800多名建筑师中脱颖而出,胜出的重要原因之一是因为他设定了这样的改建目标:要将国会大厦改建成一座低能耗、无污染、能吸纳自然清风阳光的典型环保型建筑。


“零碳生命屋”原型“辐射采暖制冷系统”国际案例二:德国议会大厦(图1)


整个大厦设备的二氧化碳排放量减少了94%

改建中顾及生态学问题是招标时的重要要求之一,大厦的暖气和能源系统结合了太阳能技术、机械通气、使用地层作为冷和热储藏、热电厂、废热发电和使用可再生材料。在国会大厦设计中,自然采光、通风、联合发电及热回收系统的广泛使用,不仅使能耗和运转费用降到了最低,而且还能作为地区的发电装置向邻近建筑物供电。被视为柏林新象征的玻璃穹顶不仅有助于采光,还是电能和热能的主要来源,以及自然通风系统的重要组成部分。生态技术的使用,还使整个大厦设备的二氧化碳排放量减少了94%。

采光

柏林国会大厦改建工程的设计充分利用了自然光源,主要依靠自然采光而且利用了光的反射,通过透明的穹顶和倒锥体将水平光反射到下面的议会大厅。议会大厅两侧的内天井设计也可以达到补充自然光线的效果,从而基本满足了照明需要,大大缩减了人工照明设备的使用。

穹顶内的遮光板可以随日照方向自动调整方位,以防止热辐射并避免眩光。沿着导轨缓缓移动的遮光板和倒锥形反射体,都有着极强的雕塑感,因此不少人把倒锥体称做“光雕”或“镜面喷泉”。日落之后,穹顶的作用正好与白天相反,室内光线向外放射使玻璃穹顶成了夜空中绚丽多姿的发光体,有如一座灯塔成为柏林市独特的景观。


“零碳生命屋”原型“辐射采暖制冷系统”国际案例二:德国议会大厦(图2)


通风

新鲜空气被引入后经过大厅地板下的风道及设置在座位下的风口结构低速而均匀地散发到大厅内,然后再从穹顶内倒锥体的中空部分排出至外。倒锥体实际上在此体现了拔气烟囱的功能,整个通风系统的相互协调形成了极为合理的气流循环通路。大厦的侧窗均为双层窗设计,外层为防卫性的层压玻璃,内层为隔热玻璃,两层之间还设有遮阳装置。双层窗的外窗可以满足保安要求,而内层窗则可以随时打开。侧窗的通风既可自动调节,也可以由人工控制实现。大厦的大部分房间可以获得自然通风不换气,新鲜空气的换气频率可以根据需要进行调整,每小时可以达到1-5次。


“零碳生命屋”原型“辐射采暖制冷系统”国际案例二:德国议会大厦(图3)



毛细管

德国国会大厦作为一座世界级的“绿色建筑”,室内没有安装一台空调,不可思议的是人们几乎不会感觉到冷,甚至还有四季如春的感觉。

原旧建筑厚重的石砌外墙,作为蓄热墙体加以充分利用,可以吸收、存储并缓慢释放热能,优化调控室内温度。福斯特在对德国国会大厦进行改造时,结合自然条件,采用毛细管网技术,使用PPR塑料毛细管组成的间隔为10mm-30mm的网栅,嵌在墙体内,深度模仿了人体毛细血管布局,并以水代替血液,通过搜集、分配和输送这些水,成功地进行了冷热交换,达到室内温度调节的目的。


“零碳生命屋”原型“辐射采暖制冷系统”国际案例二:德国议会大厦(图4)


能源

在能源与环保方面,采用生态燃料,以从油菜籽和葵花籽中提炼的油作为燃料,这种燃料燃烧发电是相当地高效、清洁,每年排放的二氧化碳量预计仅为44t,与60年代的国会大厦曾经安装使用的年排放二氧化碳量高达7 000t的矿物燃料的动力设备相比,大大降低了对环境的污染,提高了城市的空气环境质量。

此外,议会大厅遮阳和通风系统的动力来源于设置于屋顶结构上的太阳能发电装置,其最高发电功率高达40 kw。太阳能发电设备和穹顶内可自动控制的遮阳系统相互结合,充分展现了一流建筑师福斯特的绝妙设计手法。


“零碳生命屋”原型“辐射采暖制冷系统”国际案例二:德国议会大厦(图5)


水的循环利用


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浅地表热能的利用,也是最引人注目的焦点之一,充分利用自然界的能源,通过地下蓄水层,把真天的热能储存在地下,供冬天使用;同时又把冬天的寒气储存在地下,给夏天使用,形成两个季节的热量互补。国会大厦附近有深、浅两个蓄水层,深层的蓄热,浅层的蓄冷,在设计中它们成为了被充分利用的大型冷热交换器,实现了积极的生态平衡。


福临斯(FRÜLINGS)零碳生命屋系统,遵循PHI、DGNB、WELL和LEED等国际绿色建筑标准,除重点实现建筑全生命周期的低碳运行外,更针对疫情时代建筑对健康和舒适的特殊需求,营造“零霾、负氧、杀毒、6恒、低碳”健康舒适安全的室内环境。




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