哈佛推出首個零能耗建築實驗室——HouseZeroA963第1622期】

設計 02-02

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△項目概覽

日前，哈佛綠色建築和城市研究中心（CGBC）推出了

首個零能耗建築實驗室HouseZero

，為日後的發展提供了建築原型。其內部先進的數字化設施使用了前沿研究成果，旨在

改變建築的設計和運行模式

。

△研究室正立面透視

哈佛大學設計研究生院（GSD）的下屬機構哈佛大學綠色建築與城市研究中心（CGBC）於今日宣布，他們已經完成了HouseZero的建造。

HouseZero位於劍橋，改造前是一座建於20世紀40年代前的建築，曾作為CGBC的研究總部。如今，建築師們希望將它打造為一個意義重大的生活實驗室和節能建築的正面原型，以便於大眾從新的角度來看待建築。

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研究室外觀

HouseZero的設計從一開始就有宏大的目標，其中包括了將近零能耗的供暖和製冷系統、日間零人工照明、百分之百的自然通風，以及零碳排放等。建築的翻修和後期運營皆是耗能的過程，因此該建築旨在在其使用期限內，使產出能量遠超於消耗能量，實現其零能耗建築的目標。該項目由Sn?hetta擔任首席建築師，Skanska Teknikk Norway擔任首席能源工程師。

窗戶夏季保護HouseZero免受太陽直射，減少室內製冷所需能量，冬季將陽光引入室內空間，減少季節性的能源需求。

HouseZero不僅是工作室，更是一個研究工具。CGBC在HouseZero的所有構件內都嵌入了數百個感測器，感測器將數百萬的信息數據傳輸回去，以供CGBC持續監測其建築性能。這些數據還將為哈佛大學的研究人員提供一個前所未有的、研究複雜的建築行為的機會。反過來，這些數據將推動計算機模擬實驗，幫助CGBC開發新系統和數據驅動的學習演算法，從而提升建築的能源效率、健康安全和可持續性。

太陽能通風口促進室內和地下室活動空間的通風，還有助於為再生磚的整體熱元件進行充電和將陽光引入進樓梯間。

「HouseZero內的設施十分靈活，皆由數據驅動，這使我們能夠進一步揭開建築自身行為的神秘面紗，同時設計出下一代高能效建築，」哈佛大學綠色建築和城市研究中心（CGBC）的創始人兼主任、HouseZero項目的負責人Ali Malkawi這樣說道。「通過建立一個用於長期研究的建築原型和基礎設施，我們希望激起業界對高能效建築改造項目的興趣，同時促使建築設計和運營模式發生一種重大轉變。」

△開放式的平面和淺色的室內材料更加突出了空間的開放感

「哈佛的HouseZero項目是效率和設計變革時尚一個意義重大的物理模型，」哈佛大學GSD的院長兼Alexander and Victoria Wiley資深榮譽教授Mohsen Mostafavi說道。「作為一個生活實驗室，它為哈佛的學生和研究人員提供了一個無與倫比的、創新的基礎設施。學校師生們可以利用HouseZero項目來進行建築探索和研究，因為在不遠的將來，他們將肩負起建築師的社會責任，在世界各地設計並建造新一代的可持續建築和城市。」

零碳排放——使用具有高性能的當地材料，保持空氣的質量和均衡的室內氣候環境。

作為一個研究原型，HouseZero致力於解決當今世界上最大的能源問題之一，即現存建築效率低下。美國的建築能耗佔全國能耗的40%，而住宅類建築就佔了其中將近四分之一。為了給住宅供暖、製冷和供電，業主每年都要花費超過2300億美元在住宅上。

CGBC所提出的建築能效低下的問題，一旦得以解決，將會為遏制氣候變化提供巨大的機會。HouseZero通過一種超高效的建築改造策略，為降低能耗需求和節約業主成本描繪了一幅未來藍圖。

100%自然通風——由電子控制的自動開合窗戶系統確保內部空間全年都享有一個高質量的生活環境。

「HouseZero項目為我們展示了如何通過優化現有技術來解決現有能源問題，從而實現一種前所未有的高建築性能。」Malkawi說道。「HouseZero促使我們跳脫出建築設計和運行的固有模式，重新思考如何提高使用周期內建築的能效，以為如何為住戶創造一種高質量的生活空間。」

100%自然採光——白天里，每個空間都最大限度地利用太陽光，不使用人工照明。

HouseZero的超高能效在於將其尖端技術與已使用的低端建築設計措施相互交叉，使它們共同作用於建築上。例如本項目所涉及的自然通風。它由一個窗戶驅動系統控制，通過採用精細複雜的軟體和感測器來控制窗戶的自動開合，從而確保內部空間全年都享有一個高質量的生活環境。建築本身致力於創造最舒適的生活空間。此外，住戶也可以人為控制窗戶的開合，以便於確保個人的舒適感。

△室內房間透視

建築師和研究人員將通過HouseZero項目，來探討如何重新從根本上定義建築，使其不僅能夠與周邊環境聯繫，更能利用自然環境來打造一個高效健康的內部空間環境。HouseZero的建築表皮和材料通過一個更加自然的方式與季節和室外環境相結合，而不是一個簡單的「密封的盒子體量」。此外，該建築會不斷調整其自身形態，有時甚至每分每秒都在改變，以達到住戶需求的熱舒適度。