位置：新加坡
建築類型：大學建築
氣候區：熱帶
面積：8,514 m2
建築師：Serie Architects & Multiply Architect
新加坡國立大學（NUS）設計與環境學院（School of Designand Environment of the National University of Singapore，簡稱SDE4）在可持續環境中以人爲本地整合健康建築和綠色建築的設計。項目位于肯特崗校區，是一座新建的示範性教學空間，于2019年2月投入使用，爲建築學、室內設計、景觀和工業設計等專業設有實驗室、設計教室和工作室。該建築不僅實現了能源自給自足，也爲市政電網補充電能。建築設計除了應對零能耗挑戰外，著重爲創新、協同性的學習和研究過程營建適宜的空間，同時向學生展示設計中的可持續思想。
樹木掩映中的SDE4@Rory Gardiner
SDE4項目位于常年高溫多雨的熱帶氣候，空調制冷能耗很高，對實踐零能耗建築帶來了挑戰。建築方案通過靈活的設計、被動措施的合理組合、優化的主動系統、太陽能發電和一系列創新策略，實現了零能耗。項目的目的是改善用戶的熱舒適性和幸福感，同時減少建築的碳足迹。
零能耗設計策略
SDE4目標實現全年中建築的用電總量與發電量的平衡，從而最終實現零能耗。項目采用了四個策略組合來減少建築能耗。
被動式設計策略
場地布局與規劃
現有建築周圍的地形和大量樹木與新建築融爲一體，使周圍景觀與建築室內空間緊密相連。
呼應氣候的設計
該設計融合了東南亞傳統熱帶建築的原則。建築體形中交替點綴著遮陽的露台、景觀陽台和非正式空間，形成了半戶外的社交空間，呼應了傳統熱帶建築的涼亭。
建築巨大的出挑屋頂和東西兩側的雙層立面，用于遮擋各方向的太陽輻射，南向的大型出挑屋頂阻擋了可能使內部空間升溫的太陽輻射，東西立面外表皮的穿孔鋁板保護玻璃外圍護免受直接的太陽輻射。
建築的室外陽台@Rory Gardiner
形式和體量
建築設計使用“漂浮的盒子”的概念對體量進行分解。平面布局減小了建築的進深，建築立面上采用了多孔的布局，增強了布局的通透性，從而促進對流通風。建築利用最佳的南北向開口引入了自然光，並提供良好的室外視野。
體型設計示意圖@趙秀玲
幕牆與圍護結構
南立面的柱子直達屋頂，支撐著向外懸挑52英尺（約16米）的大屋頂。這爲建築遮擋了熱帶陽光，並在屋頂上爲光伏板預留了額外的面積。
巨大的挑檐及室外平台@Rory Gardiner
主動式設計策略
適應當地環境的混合通風系統
在新加坡，空調系統能耗通常占到建築總能耗的60%。SDE4的零能耗整體概念基于當地人群的熱感覺和熱舒適接受範圍，重新設計空調系統，采用了混合制冷系統，將室內空調啓動的設定溫度提高到27℃，並結合風扇與空調構成混合式制冷系統，可以使室內空間不至于過度制冷。
室內學習空間@Rory Gardiner
空調僅在需要時使用，在天氣適宜時，大部分房間都可開啓落地窗進行自然通風。各個教學空間可以實現不同程度的開敞以提供不同的采光和通風要求，從而適應變化的環境和活動。當室內空氣溫度和濕度高于設定值時，空調系統將供應冷卻的空氣，同時風扇轉動加快空氣流動。該系統結合適應熱帶氣候的被動式建築設計策略，在節能的同時提供了舒適的空間環境。
人工照明
90%的照明燈具采用了LED燈具。燈具經過精心挑選，以確保高顯色指數 (CRI) 值、低眩光和低閃爍。所有的燈都可以通過調光器控制。
智慧能源管理
混合通風的房間內的窗戶配備了傳感器，當窗戶打開時，這些傳感器會觸發系統關閉空調。項目也通過光感器和用戶傳感器提高了自然光利用率。
空調系統制定了通風策略，以確保室內二氧化碳水平不超過 750 ppm。傳感器可以測量、跟蹤和優化室內空氣質量。
可再生能源
該建築的屋頂有 1,200 多塊太陽能光伏板，每年産生約 500 兆瓦時的電力，足以滿足整個建築估計的年度能源需求。
屋頂光伏發電板@Rory Gardiner
當白天天氣情況不能有效供能時，建築則使用電網供電；天氣良好時，光電板的多余電量會補充電網。
健康環境營造
SDE4是新加坡國立大學第一座獲得WELL認證的建築。SDE4的開放空間鼓勵運動。整個建築以位于中心的大樓梯和延伸的公共空間爲核心，貨運電梯和消防電梯分別位于建築兩端，以鼓勵使用者使用樓梯而非電梯，在倡導健康運動方式的同時有效降低能耗。
場地周邊環境的品質通過優化組織和設計，將綠化、水和社區交流無縫融合，創造以水爲核心的活動、教學和研究空間。雨水收集結合生態景觀設計形成自然生物淨化系統，營造健康的周邊環境。
雨水收集滯留水池@Rory Gardiner
SDE4場地內保留的喬木爲建築提供了多層次遮陽，緩解了城市熱島效應，有利于降低噪音，提高空氣質量。
@Rory Gardiner
小結
SDE4項目是熱帶建築設計原理的驗證實例，融合了熱帶地區的節能新技術與思考，並將可持續的設計理念傳達給未來的設計師。
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