在嘉定未来城市理想单元内，有一栋具有先锋实验性的“网红”建筑——春熙集，是由国家住房和城乡建设部和瑞士联邦发展合作署共同发起的建筑节能领域发展合作项目，也是第二批中瑞零碳示范工程之一。市集以活力、低碳、智慧为理念，提供了一个供人们体验社区烟火气、生态性、数字化场景的天地。华建集团上海科技发展分公司和华建集团华东院负责项目的零碳、近零能耗及绿建可持续顾问工作，华建技术A-TECH诚邀顾问团队回顾一下这栋绿色明星建筑的打造过程。
01
诞生
在这栋别致建筑诞生之前，我们同项目组并没有对它长什么样子有任何假象和限定。唯一明确的是，它要成为从内而外真正绿色低碳、社区内最具有活力和可持续性的建筑。它不是一个盛满炫酷技艺的方盒子，不是在预想一个方案后叠加各种绿色低碳的技术，它需要一颗绿色低碳的种子，从中生发出具体、有形、有生命力的手臂，自然生长成未来市集所应有的样子。
当设计接力第一棒握在手中，我们畅想：这栋建筑是亲近自然、绿色可持续的，是向社区开放、交流共享的，是科技创新、数智融合的。因此，我们提出了“低碳体验市集”的理念。
首先，绿色自然。
回顾人类历史，从风餐露宿的原始人到高楼大厦中的现代人，社会发展给了我们厚重的保护壳，却也成为了我们的禁锢和囚笼。自田园城市理念诞生以来，人们不断地探索与自然的关系，希望某一天，人们能够轻易地脱去这层混凝土壳，以谦逊的姿态再次回归自然。当然，绿色自然的含义很广泛，种植绿化是其一，如何尽可能地将室外自然元素引入室内是关键，同时要对环境友好，对身心健康。
/ 项目理念：绿色自然 /
其次，开放共享。
市集作为一种小规模商业形态，古已有之。古代的市集沿街摆摊、吆喝叫卖，聚肆而市；现代市集在集约高密度发展理念下，演变成为购物中心和大型商超内的独立店铺，而大型居住区内却不见社区的烟火气。随着“摆摊”文化的回归，未来市集承担了激发社区活力的重任，把共创共享的生活乐趣送还给这里的居民们。因此，小体量、开放性、灵活适应将是未来市集的特征。
/ 市集演变历程 /
再次，智慧科技。
数字化正在改变我们生活的方方面面，未来智慧城市似乎已不遥远。在智慧社区理念的指引下，市集必定会利用信息科技手段升级自己的装备：智慧楼宇自控系统、智能环境感知系统、高精度传感器和控制策略算法、智慧能碳监测平台等等。
最后，低能耗理念的传承与创新。
由于市集要打造成为一栋近零能耗建筑，市集的功能特点与节能要求产生了矛盾。传统被动式低能耗建筑的理念之一是隔绝室内外热量交换、尽可能封闭以保障气密性。而市集的目的是组织聚集人们于特定的区域，进行交流、参观、营销等活动，体现了对于空间使用的三个特点：人流密集、有利于开放交流、体现价值和体验感。因此，基于上海市气候特征与地域特点，我们提出被动式低能耗建筑理念的另一种路径：拥抱外部环境变化。利用季节性开放的灵活围护界面，保证空间弹性；利用生态自然资源，促进空间共享；利用可循环资源和高新技术，凸显空间价值。
/ 形态意向：以“绿”为出发点 /
因此，我们初步构想出了市集的形态意向：具有可感知的低碳外部形象和可变化的双层围护表皮，利用可灵活开闭的围护结构与智慧控制的自适应系统，实现既开放又节能低碳的理想目标。突破传统近零能耗建筑封闭的刻板印象，呈现开放灵活的形象，形成与自然的良好互动，打造未来理想的活力低碳市集。
02
成长
在设计师们的努力下，市集方案成型了。我们要给这棵小树苗浇灌哪些营养物质，才能实现绿色低碳目标呢？
第一步，引入自然元素。
基于对上海气候特点的分析，我们提出“适温、适光、适雨、适风”的策略，充分利用被动式和主动式技术手段，降低室内能耗需求。设计高性能自保温围护结构体系和可调节开合的外窗界面，提升建筑抵御温度变化的能力；利用大屋面形成建筑自遮阳，阻挡夏季太阳辐射热量，并设置光伏板和光伏玻璃吸收太阳能；设计通风屋面，增加寻向风帽，促进空气流动带走热量。
我们利用结构屋面与光伏屋面之间的空腔层规划设计通风路径，在檐口位置预留可控制开闭的进风口，在屋脊处设置自动寻向风帽。冬季时候形成封闭式内循环屋面体系，内部空气层在阳光照射下温度升高，形成温室阻止室内热量扩散；夏季时候百叶打开，形成呼吸式屋面体系，带走通道内的热量，降低屋面表面温度，并防止光伏背板热量对室内的干扰。
/ 通风屋面和寻向风帽 /
此外，为促进室内空气流动，大空间屋顶下方设有高风量低风速（HVLS）大型吊扇，采用最节能的方式改善热湿环境的同时，避免传统吊扇运行噪声大的问题。
/ 市集屋面实景图 /
/ 市集屋面寻向风帽 /
第二步，置入中庭元素。
建筑中央置入一个拥有充足采光的“绿中庭”，作为整栋建筑的“气候调节器”。绿中庭集成了建筑室内光照、空气、温湿度调节和绿化技术等主被动式技术，与建筑设计本身紧密结合，打造成为一个舒适理想的室内花园。
明亮的中庭。依靠顶部和侧窗为室内带来充足的天然采光，实现室内主要功能空间达到近100%室内自然采光的标准要求，结合中庭周边照明灯具的智能感光装置，每年可节约照明能耗约3200kWh。中庭面向北侧，通过太阳辐射分析确定采光顶向北倾斜的最佳角度，同时设有智能联动控制的电动遮阳卷帘，避免夏季直射太阳辐射热和眩光问题，夏季太阳得热降低42%。
舒适的中庭。中庭天窗在东侧（迎风面）西北侧（背风面）高侧窗设置智能联动的电动开启扇，实现在夏季夜间与过渡季节室外温度适宜时，引导中庭通风。结合春季和秋季各自盛行风向和风频，开启相应迎风面和背风面外窗。此外，中庭高大空间顶部设置4个大风量低风速HVLS吊扇，促进室内空气流动，形成风速不低于0.5m/s的室内自然微风，保障过渡季节95%以上区域满足自然换气次数达到2次/小时。
/ 市集内部HVLS吊扇 /
节能的中庭。一般来说，中庭的置入会引起建筑能耗的显著增加。为控制中庭供暖空调能耗，根据不同季节气候特征和人员需求，为中庭设置了3种气候调节模式。夏季白天及夜间温度较高时，关闭开启扇，展开遮阳帘，开启中庭全空气系统，实现全新风运行及新风高效热回收；对于小房间和经常向外开放的零售商业店铺，采用变频多联机系统和直接蒸发式新风系统，通过分控按需开启。冬季，中庭人员活动区域冬夏季温度需求低于常规功能房间1-2℃，关闭开启扇，收起遮阳帘，开启地暖及置换通风系统，减弱冬季温度分层影响，提高节能和舒适性。过渡季则打开中庭开启扇和室内遮阳帘，依靠充足的自然通风及室内绿化改善室内舒适性。通过模拟测算评估，本项目置入中庭对建筑全年节能量的影响非常小，与无中庭的方案相比，建筑增加采光中庭基本不会带来额外能耗，还显著提升了室内空间的环境品质。
生态的中庭。中庭内种植了种类多样、层次丰富的绿化，大幅提升了绿视率，保证了室内主要空间均能看到“绿”、感受到“绿”，真正实现了项目“回归自然“的理想愿景。为保障室内植被的良好生长，项目特邀上海市辰山植物园专业团队作顾问，精心挑选适合上海地区室内环境生长的植物品种，对其所需温度、湿度、光照、土壤等环境作了评估和改进，使这栋建筑成为对人与自然都友好的空间。
/ “气候调节器”绿中庭 /
第三步，保障室内气候的稳定。
这就需要全面提升围护结构性能，包括多种组合的外墙保温系统、高性能保温外窗和保温玻璃幕墙的应用、屋面保温结构一体化系统以及对热桥和气密性细部构造的精细化设计。由于市集采用的是轻型装配式钢结构和木结构，项目在深化设计中特别对关键热桥和气密性薄弱部位进行了反复研讨和专项设计，对地下部分的混凝土结构，地上的砌块墙体、钢结构梁柱、木结构屋面、外窗和幕墙体系进行了细致分类，灵活采用多种适宜的技术措施，保障围护结构体系的综合性能。通过逐步细化的协同设计模式，保障了设计对施工的有效指导。
/ “气候调节器”绿中庭 /
项目还采用了高效照明、节能电梯和扶梯、新风热回收、电气化设施等主动式技术措施。经测算，建筑本体节能率达到了27.5%，对于商业建筑类型而言表现非常优异。
03
出道
要实现零碳目标，还需要借助两把利器。
利用项目充足的屋面空间，布置了464块高性能单晶硅光伏板，占屋顶面积的43%。考虑到光伏电量的消纳，市集结合社区整体可再生能源利用布局，设置光储直柔系统。在储能端，系统采用电化学储能和电动车动力电池实现分布式储能，并具备了参与建筑整体用电柔性调节的能力。在直流配电端，由光伏、电动车、储能电池和市政电网共同为照明、中央空调、直流充电桩等供电。
项目采用钢框架结构作为主要结构体系，屋面采用木结构体系，与传统钢筋混凝土结构体系相比，材料隐含碳排放降低约20%~30%。市集栏杆采用了轻质高强的竹木材料。此外，市集首层设有对外窗口的零售店铺，其零售窗口采用UHPC高性能混凝土预制门型档口，降低了材料隐含碳和施工建造过程中的碳排放，并提高了施工效率。在内装上，室内墙板、家具、座椅、吧台、吊柜等，均采用竹木材料或其他再生材料制作，环保健康又低碳。在建筑投入使用后，项目围绕零碳生活开展了一系列体验性活动，包括零碳咖啡制作、碳积分活动等，将低碳技术材料与社区居民的游憩体验相融合，提升了居民对“绿”、“碳”的感知力，从而转化为低碳生活的行动力。
/ 市集屋顶、内饰面和家具 /
此外，项目还引入了一套厨余垃圾本地化处理装置，利用生物质自行发酵分解，减少了场地厨余垃圾运输和异地处理的碳排放。
通过气候响应式设计、高性能围护体系、高能效机电设备、光伏可再生能源等技术的加持，这栋近零能耗建筑的面貌基本落成了。项目比常规商业建筑的能耗降低70%以上，可再生能源利用率达到60%以上。
04
未来
面向未来的理想市集，智慧化是不可或缺的。项目搭建了一套智慧中控平台，整合数据的收集、处理、存储、分析和管理展示功能，打造统一的数据处理平台、运营指挥中心、能碳监测与设备管理中心。通过采集用电、水、燃气、环境等数据，实现对自持商办的能耗管理及全区碳管理；通过设备智能控制、微电网调度等方式，在保障客户舒适度前提下实现能碳双控、节能降本的目标，实现全区商办区能耗降低10%。项目还建立了碳资产管理平台，通过实时数据的处理和修正来实现更加高效的管理。
随着理想之地的落地，我们对于未来零碳建筑和活力社区的构想也逐渐清晰起来。未来理想的居住环境是怎样的？真实、自然、零碳、开放、活力、智慧……是我们的答案。当然，实现零碳的最终目标还需要持续的努力，但我们已经一步一步接近我们的梦想，接近可持续的未来……
项目信息
项目名称 | 理想之地·春熙集
项目地点 | 上海市嘉定新城合作路398号理想之地
建筑面积 | 4871.63平方米
设计时间 | 2022年
设计单位 | 致正建筑工作室Atelier Z+、华建集团华东建筑设计研究院有限公司
零碳&近零能耗&绿建可持续顾问 | 华建集团华东建筑设计研究院有限公司、华建集团上海科技发展分公司
项目团队 | 瞿燕、陈湛、李海峰、胡国霞、焦昕宇、徐小娟、刘剑、张俊、豆君君、上官文青、王钰君、殷明刚
项目认证 | “十四五”国家重点研发计划近零碳建筑科技示范工程、中瑞零碳建筑示范工程、近零能耗建筑、超低能耗建筑、绿色建筑三星级
策划：赵杰
编辑：祁飞
审核：高文艳
