新一代住宅Air and Light House

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项目管理
建筑师:Nomade Architectes
工程咨询公司(热能工程师):Cardonnel Ingénierie 
工程咨询公司(结构工程师):E.T.H.A.
建筑面积:130 m2
VKR集团合作伙伴
威卢克斯集团,Sonnenkraft, WindowMaster

这栋刚刚完工的住宅靠近巴黎Verrieres-le-Buisson,是威卢克斯VELUX Model Home 2020 未来可持续建筑示范项目最后完工的项目。项目的宗旨是,建造一座正能量平衡(positive energy balance)和零环境破坏的建筑,它将居民的生活质量作为它解决环境问题的中心,是新一代主动得热住宅。
Air and Light House项目与其所在地的周围环境实现了完美的和谐统一。建筑场地的斜坡被合理利用,根据它所在的坡面设置水平地面,并在室外地平面和顶层之间添加了一个中间层,使屋顶下的空间全部得以利用。

建筑理念
此住宅的设计原则是将建筑质量和能源消耗结合起来,将室内居住舒适度和执行2020独立式新住宅的能耗目标和环境目标作为设计重点。
它是一个灵活、环保且以家居舒适度和健康性为重点的法国传统建筑。设计者基于法国传统斜屋顶的建筑构造进行模块化设计。屋顶模块可根据建筑的需要,对规模、布局、方向以及屋顶间距和位置进行调整,其具有很强的灵活性,在满足当今家庭对内部空间的广泛需要的同时,更可以适应不同区域的建筑环境,例如排屋和城市住宅。
这一设计概念的灵活性使建筑模块的类型和数量具有很强的适应能力,并可对Air and Light House的居住舒适度、能耗效率和环境质量等设计原则进行调整,满足广泛的环境需求。
屋顶-建筑第五个立面的主动性
斜屋顶是法国文化遗产重要的一部分。法国的斜屋顶随着地区和气候的变化而有不同的形式。由于Air and Light House采用的是模块化组合式设计,每一个单个变量的斜屋顶都可以改变,以适应所在的位置、方向和用途。屋顶的坡度可以根据所需的太阳能和日光量而变化。同时,根据居住空间的用途、大小和布置,从不同位置引入日光来适应居住者的要求。
Air and Light House以斜屋顶为模块化建筑理念,使之有能力根据房屋所处位置、朝向和用途适应不同环境。这座建筑将三个部分相互联结起来,设计保证了市内居住品质和丰富多彩的感受。
Air and Light House 就是这个理念的一个范例。它从三个方向引入光线,令它们相辅相成,从而满足多种多样的室内设计,提供高质量的居住空间。
在中间位置朝南的两个斜坡屋面上,安装了威卢克斯的太阳能智能动力天窗(无需布线),同时也为太阳能集热板和太阳能光伏板最大可能获取太阳能量提供最佳安装角度。斜屋顶不只是一个保护屏障,而且是房子的第五立面,在优化能效和整体建筑美学方面发挥关键作用。

通风和采光是舒适居住的核心
这栋建筑可以从多方向捕捉阳光:南侧、北侧的日光和上方的日光。这种设计将日光均衡地引入房屋的各个地方,形成了令人愉悦和健康的居住环境。根据季节变化和天气条件,项目采用了混合通风系统,将热力回收机械通风与夏季打开窗体(卫生间和厨房利用机械系统辅助通风)进行自然通风的优势结合了起来。夏天,智能电控系统将天窗打开形成烟囱效应快速通风,再通过智能电控遮阳帘自动调节室内温度,确保最佳的舒适度。



Heat recovery (reuse heat):热回收(热量再利用)
Heat pump:热泵
Hot water storage tank:热水储存罐
Energy for solar cells (electricity): 太阳能光伏电池板(电力)
Direct energy (heat gain through pane): 直接能源(通过窗体获取热量)
Energy for solar cells (electricity): 太阳能光伏电池板(电力)
Energy for solar collectors (hot water): 太阳能集热板(热水和地板加热)
Natural ventilation (stack effect): 自然通风(烟筒效应)

能源设计        
实现建筑节能是通过最大化保温,利用窗户优化捕捉日光,从而将热需求最小化。房屋基础为一层混凝土板,下面是隔热的土质平台,木制框架具有良好的隔热效果,窗体与楼面面积比接近1:3。在屋顶结构的相互作用下,建筑空间十分紧凑,绝缘效果良好,以创造一种稳定和舒适的室内温度,内墙衬以陶土瓷砖,很大程度上改善了建筑的热惯性。隔热效果与自由室内热量和窗体获取的太阳热能相结合,可以将取暖需求降低到了最小水平。供暖和家用热水是热泵所提供。这个热泵与太阳能集热板和一个安装在地板下的低温供暖系统相连。
能源设计方面是最大化利用可再生资源(包括太阳能、自然采光和自然通风),以实现夏季空气调节能耗最小化,降低冬季取暖和人工照明。人工照明、家用电器和多媒体设备都以低能耗为基础进行挑选。此外,为了降低电耗,洗衣机和洗碗机可以直接连接到冷热水龙头上。
为了进一步减少电力消耗,家中设有一个智能传感器,主动回应外界温度的变化。 例如,当太阳光过强时,窗帘自动关闭,晚上窗户自动打开,通过通风自然降温。自由调控空气和日光进入整栋房屋,创造了健康的室内环境。
其设计的关键之处是巧妙地使用坡屋顶,既提供了令人愉悦的居住环境,又满足了能效要求。采用不同的屋顶坡度,提高这栋建筑捕捉太阳能的潜力,所有电力消耗都由安装在屋顶上面积为35m2的光伏太阳能电池板提供,在正常使用过程中,建筑的总能量平衡为正值。
采光分析采光系数%

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