燕 艷（上海建筑設(shè)計研究院有限公司， 上海 200041）

1 主動式建筑簡介

主動式建筑（Active House）是指建筑在其設(shè)計、施工、使用的全生命周期內(nèi)，以關(guān)注能源和保護環(huán)境為前提，以健康舒適為核心，以實現(xiàn)住戶的健康安全為目標(biāo)的一種建筑理念。

主動式建筑以“樸實、普世、普適”為核心理念，其基本特征為“人” “活”與“平衡”。其中“人”是指主動式建筑以人為本的核心理念，以健康舒適為第一目標(biāo)；“活”是指建筑本身可以自我感知外界環(huán)境并進行主動調(diào)節(jié)，具備一定的能動性；“平衡”是指主動式建筑不強調(diào)追求極致的節(jié)能，而更提倡建筑的健康舒適、能源效率與環(huán)境可持續(xù)之間的平衡。

主動式建筑的理論最早源于丹麥等歐洲國家的研究和實踐。主動式建筑國際聯(lián)盟（Active House Alliance,AHA）于 2002 年正式成立，開展各種主動式建筑相關(guān)的學(xué)術(shù)研究和實踐工作，并出臺了《主動式建筑國際標(biāo)準(zhǔn)》（Active house specifications）作為設(shè)計參照。在我國，主動式建筑理念在近些年來也得到了發(fā)展。中國建筑學(xué)會主動式建筑學(xué)術(shù)委員會于 2017 年 12 月成立，是中國建筑學(xué)會直屬分會，屬國家級二級分會。

T/ASC 14-2020《主動式建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》是我國目前主動式建筑評定的重要依據(jù)，自 2020 年 12 月 20 日起實施。標(biāo)準(zhǔn)主要涵蓋主動性、舒適、能源、環(huán)境 4 個章節(jié)，每個章節(jié)分別從控制項、評分項、優(yōu)選項 3 個方面對主動式建筑要求進行了闡述。

2 國內(nèi)主動式建筑認證情況

隨著主動式建筑理念在國內(nèi)的逐步推廣，主動式建筑認證也得到了相應(yīng)的發(fā)展。目前國內(nèi)負責(zé)主動式建筑認證的機構(gòu)主要有中國城市科學(xué)研究會和中國房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會。通過評審的項目，將同時獲得主動式建筑國際聯(lián)盟認可，并具備參與主動式建筑國際聯(lián)盟組織的 AH Award 項目評選資格。

我國首批 AH 國際認證建筑項目由中國城市科學(xué)研究會與主動式建筑國際聯(lián)盟聯(lián)合評審，于 2021 年 5 月 19 日公布。首批獲得主動式建筑認證的項目共有 6 個，在第十七屆綠建大會“健康建筑理論與實踐”分論壇上，被頒發(fā) Active House 國際認證證書。

3 張江未來公園（藝術(shù)館）主動式設(shè)計

3.1 項目概況

項目基地位于上海市張江高新科技園區(qū)內(nèi)，東側(cè)緊挨上海市 AI＋園區(qū)張江人工智能島。張江人工智能島作為張江發(fā)展人工智能產(chǎn)業(yè)的重要空間載體，已集聚了包括 IBM、英飛凌、微軟等行業(yè)巨頭。未來公園一期的人工智能館作為這個AI＋園區(qū)功能的延展，將所有展品融合成展示未來生活工作且室內(nèi)外融合的未來場景，為最新的人工智能技術(shù)和產(chǎn)品提供沉浸式展示空間。

本項目為未來公園一期的藝術(shù)館項目，主要功能包括藝術(shù)館和輔助用房。藝術(shù)館由室外連廊將 1 棟橢圓形平面綜合館、3 棟圓形平面展覽館和 1 棟圓形平面庫房聯(lián)系為一個整體。項目總建筑面積為 5 312.2 m2。

本項目為上海建筑設(shè)計研究院有限公司原創(chuàng)設(shè)計并承擔(dān)全過程可持續(xù)咨詢，于 2019 年底獲得了三星級綠色建筑設(shè)計標(biāo)識，也是 2021 年國內(nèi) 6 個首批獲得主動式建筑認證的項目之一。

3.2 主動式設(shè)計亮點

張江未來公園不僅是一個“四節(jié)一環(huán)保”的綠色建筑，更是以“以人文本”為主旨的建筑，提倡建筑應(yīng)被動優(yōu)先、主動優(yōu)化、綜合平衡，保證建筑室內(nèi)環(huán)境舒適的同時，可以自主適應(yīng)外界環(huán)境變化，并進行主動調(diào)節(jié)。

（1）模塊化建筑設(shè)計（主動性/環(huán)境）。采用快速設(shè)計理念，化整為零，由模塊化的建筑構(gòu)成，4 個圓形單體，1個橢圓形單體，這樣做的目的一方面是可以快速建造，縮短工期，另一方面是因為模塊內(nèi)空間適應(yīng)性強，更方便布展換展，滿足短期展覽的需要。建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，主體構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計并進行工廠化生產(chǎn)，就地進行裝配式施工，并對建筑進行了一體化裝修和信息化管理，使得建筑內(nèi)部數(shù)據(jù)共享更為便捷。

（2）觀展流線設(shè)計（主動性/能源）。本項目設(shè)計了 5個不同的室內(nèi)場景，并且通過一個半室外的環(huán)廊觀展流線將其串聯(lián)在一起。室內(nèi)場景作為主題展覽區(qū)，呈向心式布局圍合出中心廣場作為室外科技展場。各主題展館之間的建筑間隙設(shè)計成為臨時展場，在環(huán)形流線上靈活更換，形成環(huán)廊流線上的模塊式串聯(lián)體驗。建筑群外圍為室外無人駕駛車展示場所。觀展流線及臨時布展設(shè)計如圖 1 所示。

圖 1 觀展流線及臨時布展

（3）室內(nèi)布展設(shè)計（舒適性）。為了滿足多種室內(nèi)布展需求，設(shè)計結(jié)合了玻璃幕墻、檐下空間等將室內(nèi)外進行融合，帶來了室內(nèi)外互動的參觀體驗。室內(nèi)空間為大開間設(shè)計，內(nèi)部隔墻采用輕鋼龍骨石膏板，空間及其尺度可根據(jù)展覽的需求進行改變。建筑主體結(jié)構(gòu)為鋼結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)備管線與主體結(jié)構(gòu)分離以配合不同的布展需求，增加了室內(nèi)空間的靈活性。

（4）基于 BIM 的精細化設(shè)計管理（能源/環(huán)境）。項目設(shè)計管理突破傳統(tǒng)方式，全過程由 BIM 協(xié)同，使得在傳統(tǒng)模式下很多串聯(lián)的工作不得不大幅度前置和并行。從方案設(shè)計到項目竣工共計 6 個月，基于 BIM 的精細化設(shè)計管理使得項目周期節(jié)省了一半，大大降低了建造期間能耗及對環(huán)境的影響，降低了建筑設(shè)計及建造階段的碳排放。橢圓館 BIM分析如圖 2 所示。

圖 2 橢圓館 BIM 分析圖

（5）凈高及設(shè)備機房優(yōu)化設(shè)計（舒適性/能源）。項目在管線路由設(shè)計方面進行了優(yōu)化。傳統(tǒng)設(shè)計的風(fēng)口方向布置與結(jié)構(gòu)碰撞，不僅壓低了凈高且風(fēng)口布置不美觀。經(jīng)過優(yōu)化，風(fēng)口、噴淋噴頭均徑向布置，整體與建筑流線保持一致，且凈高增加了 550 mm。

項目的設(shè)備機房空間也在此基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化。排風(fēng)機被移至機房內(nèi)部，減少了梁下管線疊加，排風(fēng)口遠離新風(fēng)口，室內(nèi)排風(fēng)排向 VRV 室外機，有利于建筑夏季降溫和冬季預(yù)熱，提高建筑的節(jié)能率。

（6）室內(nèi)環(huán)境舒適（舒適性）。為了實現(xiàn)建筑內(nèi)部舒適的光環(huán)境，立面采用玻璃幕墻，引入充足的自然采光，同時采用外遮陽，設(shè)計大幅度的屋面出挑以減少陽光直射，為今后布展設(shè)計預(yù)留良好的光環(huán)境。VIP 休息室、辦公室和會議室幕墻設(shè)置可開啟，可開啟比例為 56.6%。展廳設(shè)置全空氣空調(diào)系統(tǒng)，辦公區(qū)域設(shè)置變頻多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)獨立控制，主要人員活動區(qū)域均滿足 II 級舒適度的要求。

（7）打造未來科技感、沉浸式體驗感（主動性）。為了更好地打造項目整體的未來科技感，建筑屋面以 8 mm 厚鋼板整片焊接而成并隱藏接縫，頂部波紋狀處理方式增強了屋面的立體感。挑檐采用大尺度穿孔不銹鋼板拼接而成，高反射性材質(zhì)倒映出虛化的地面、周邊建筑與人，營造出強烈的未來感。建筑外圍的 5.3 m 高隱框玻璃幕墻使用折線拼接，實現(xiàn)建筑與周邊環(huán)境的滲透融合。圍合而成的中心廣場地面鋪裝采用漸變的熒光石點陣，模糊了近人的尺度。

除此之外，項目采用了開放性設(shè)計，五個場館與周邊環(huán)境無明顯的界限，人群可以自由在其中穿梭的同時，會自然地向中心廣場聚攏，鼓勵參觀者進行有效社交，體現(xiàn)了主動性。

（8）入口標(biāo)識設(shè)計（主動性/環(huán)境）。項目的場地設(shè)計將建筑整體布局的造型融入建筑雕塑小品中，由建筑師一起設(shè)計，并融入AI理念，體現(xiàn)了未來公園的先進性。

（9）景觀地?zé)粼O(shè)計（能源）。項目中心展場鋪地采用深灰色膠黏石結(jié)合 5 mm 厚發(fā)光石組成光斑點陣，白天吸收太陽光，晚上發(fā)出熒光，節(jié)約景觀照明用電。在景觀地?zé)舻脑O(shè)計中，利用干涉曲線與參數(shù)化技術(shù)調(diào)整地?zé)舻某叽缱兓途嚯x位置。

3.3 達標(biāo)評估

本項目實踐在主動性、舒適、能源和環(huán)境 4 個維度上均有較好的表現(xiàn)，達到了主動式建筑認證的要求。

在主動性方面，項目可以主動感知建筑室內(nèi)外基本環(huán)境參數(shù)，且室內(nèi)可感知面積達 50% 以上。標(biāo)準(zhǔn)展廳和綜合展廳設(shè)置全空氣空調(diào)系統(tǒng)，管理用房區(qū)域及辦公本區(qū)域設(shè)置變頻多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)，保證主要功能房間可以主動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度；在展廳內(nèi)設(shè)計 CO2、PM2.5等濃度傳感器，對室內(nèi)的空氣品質(zhì)進行監(jiān)控。

在舒適方面，設(shè)置外遮陽，玻璃遮陽系數(shù)為 0.33，平均天然采光系數(shù)為 0.5～0.6；VIP 休息室、辦公室和會議室幕墻可開啟比例為 56.6%；為了充分滿足短期布展的要求，分回路進行室內(nèi)照明設(shè)計，獨立控制不同展區(qū)的照明；通過多種照明燈具的組合，整體照明設(shè)計柔和舒適，避免產(chǎn)生眩光感；展廳區(qū)域的氣流組織設(shè)計較為合理，室內(nèi)風(fēng)速、溫濕度等均滿足相關(guān)規(guī)范要求。

在能源方面，本項目圍護結(jié)構(gòu)熱工性能提高了10%，屋面和鋁板外墻采用 100 mm 厚的巖棉帶，砌塊外墻采用60 mm 厚的巖棉帶，玻璃幕墻采用 5 mm＋15Ar＋5 mm中空玻璃；空調(diào)機組能效高于國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 2級能效要求。

在環(huán)境方面，采用基于 BIM 的精細化管理，減少一半的建造工期，可再循環(huán)材料比例達到 69.8%；對其進行全壽命期環(huán)境影響分析得到，本項目碳排放設(shè)計值小于先進值和約束值的平均值；采用一級潔具和非傳統(tǒng)水源利用。

4 結(jié) 語

整體來說，相較于歐洲地區(qū)，主動式建筑理念在國內(nèi)發(fā)展較晚，國內(nèi)主動式建筑認證尚處于起步階段。主動式建筑要求設(shè)計師以人為核心，充分考慮人的體驗與感受，理念比較切合當(dāng)代人追求高品質(zhì)、高舒適居住環(huán)境的需求。并強調(diào)建筑自我感知，強調(diào)建筑適變性，即強調(diào)建筑的主動變化和調(diào)節(jié)，平衡建筑和環(huán)境以及建筑和人的關(guān)系。相信隨著社會經(jīng)濟發(fā)展與人民生活水平的提高，主動式建筑會得到更多的認可。

從項目實踐來看，綠色三星建筑與主動式標(biāo)準(zhǔn)有著較好的適應(yīng)性，主動式建筑要求的主動性、舒適、能源和環(huán)境 4個方面和我國《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱綠建標(biāo)準(zhǔn)）有部分要求類似。主動式建筑整體的評價條文數(shù)量少于綠建標(biāo)準(zhǔn)，但部分條文的要求高于綠建標(biāo)準(zhǔn)，尤其是控制項。因此，需要在前期進行時充分發(fā)揮建筑師的主觀能動性，將主動式建筑設(shè)計理念融入前期方案階段，并落實到設(shè)計全過程，同時可輔助計算機軟件模擬等技術(shù)手段，提升建筑品質(zhì)，量化建筑性能表現(xiàn)。