天津大學建筑設(shè)計研究院綠色地產(chǎn)設(shè)計中心設(shè)計的烏蘭察布市惠民園農(nóng)副產(chǎn)品交易中心(建筑師崔旭輝、孫怡、劉騫、李元元),于2012年底調(diào)研策劃,2013年設(shè)計施工并在當年10月底竣工投入使用。工程總面積為11萬平方米,沿地塊四周是3層的古典式風格的商業(yè)建筑,圍合的中央是5萬平方米單層封閉式的農(nóng)貿(mào)副食批發(fā)市場。
起初,開發(fā)商并沒有提出關(guān)于綠建的任何要求。當建筑師把被動式綠建的想法和甲方溝通時,起初還遭到甲方的拒絕。原因是甲方曾經(jīng)遭遇過綠建咨詢專家的“忽悠”,但精明的甲方識破只不過是騙錢的把戲,所以甲方聽到綠建就很反感。但得知并不太增加造價,也不多付設(shè)計費,并能有望減少運營費用時,還是被打動了。設(shè)計者的動機很單純,只是覺得這個建筑有做被動式綠建的先天優(yōu)勢,這是一個實踐綠建概念的好機會。一是這個建筑是甲方準備輩輩相傳、長期自持,所以對減少運營費用很重視,對適當提高一次性投資并不是特別敏感;二是建筑被包圍在地塊之中,立面并不沿街,所以不是人們關(guān)注的焦點,不必非得穿上一身中世紀的洋裝,建筑的形態(tài)能直接反映功能,建筑師有一定的自主性。
在最初方案投標論證階段,天大設(shè)計院綠色地產(chǎn)設(shè)計中心的建筑師在崔旭輝主任的帶領(lǐng)下,經(jīng)過近一個月的頂風冒雪、晝夜兼行,前后調(diào)研了天津、杭州、烏蘭察布以及鄂爾多斯市的多個建成運營的農(nóng)貿(mào)市場。從最初提出的半封閉式的構(gòu)想,逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻ㄔ煲粋€全封閉式的方案。甲方和建筑師都希望在冬季零下20多度,并伴有凜冽寒風的烏蘭察布市,能為從業(yè)者提供一個更加舒適、人性化的經(jīng)營空間。
但全封閉式的構(gòu)想帶來了一些兩難的矛盾不好克服:一是冬季要引入盡量多的陽光,而夏季卻完全相反,要盡量減少從太陽處得熱。二是冬季為保存熱量,建筑要盡量封閉,要如何排除高峰營業(yè)時段室內(nèi)大量柴(汽)油機動車尾氣。三是200米寬、300長的巨大體量,經(jīng)計算機模擬,靠四周立面開窗是遠遠滿足不了自然通風采光的要求的。
對于第一個矛盾點,建筑師是利用冬季和夏季太陽高度角的不同的特性而解決的。當?shù)囟鞠挛?點到3點,太陽高度角約為22度;而在夏季,約為58度。設(shè)置天窗的角度,使冬季的陽光的能量最小損失的射入室內(nèi)。而在夏季,輔以天窗邊的遮陽的爬藤植物,只有少量的陽光通過天窗進入室內(nèi)。通過不同的開窗方式,會帶來建筑冷熱負荷的巨大差異。在炎熱的夏季,本案輔以通風措施,會較常規(guī)方案更容易避免室內(nèi)過熱的問題。冬季中午時間段,建筑獲得太陽能量與常規(guī)基本相當,但本案建筑的開窗面積小得多,建筑散失的熱量更少。
對于冬季封閉空間室內(nèi)尾氣的問題,采用的是人工手動控制的排風系統(tǒng)。當感到尾氣無法忍受時,可就近打開位于人體高度的排風口。通過無動力風帽和太陽能風道提供的動力,將尾氣排出室內(nèi)。在極端情況下,也可啟動消防排煙設(shè)施。由于建筑200米×300米巨大的體量,單靠立面上開窗,解決不了通風問題。通過設(shè)置直徑600的無動力風帽以及無風情況下提供通風動力的太陽能煙囪,保證室內(nèi)的通風換氣次數(shù)滿足要求。
經(jīng)過冬季的使用,室內(nèi)溫度能保持在零上5度。這個溫度是水果、蔬菜較好的保存溫度,經(jīng)營人員也避免了以往在零下20多度的環(huán)境下交易的惡劣環(huán)境。