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离网建筑
自给自足的建筑必须能够提供日常生活所需的一切便利，而不依赖于城市基础设施。
离网建筑的意义，就是回归自然，与周围的生态系统建立和谐共生。 我们需要意识到建筑消耗和产生的一切，从而实现资源的充分利用和生态循环的平衡。
01
加拿大SOLO住宅
这座住宅坐落在俯瞰不列颠哥伦比亚省北部沿海山谷的丘陵上。
为了帮助业主实现未来零排放建筑的想法，建筑师为此地设计了一座住宅原型，展示了一种在偏远地区实现零耗能建筑的可能性。
▲SOLO住宅
住宅内敛且高效，能够生产比自身需求更多的能源，从而实现自循环避免了使用化石燃料。
▲建筑策略
住宅原型在美学和结构上均具有挑战性。它集成了低能耗系统，绿色材料，装配化构造方法以及独立于电网自我供给能源等诸多特性。
▲住宅构造
在极端的气候条件下，SoLo遵循被动房的封闭式原则，通过高度密封建筑外围结构来确保能效和室内温度的舒适。
建筑通过了被动式住宅认证，木材被选为主要结构材料，并在整个房屋中完整还原和展示这种木材的质感，这里是“花旗松的殿堂”。
▲木构结构材料
建筑师为外墙设计了两层结构，最外侧是重型木质框架充当屏蔽层，内层则为高性能的保温层形成了热边界。
双层玻璃窗的加入使房屋可以欣赏山谷的壮丽景色同时获得了PHI低能耗建筑认证。
▲外墙结构
作为“离网”住宅，住宅需要配备许多独立系统为自身供给能源。
为了避免使用化石燃料等不清洁能源，设计引入了光伏版发电，地质交换系统和氢燃料电池作为备用能源的存储解决方案。
▲能源储存方案
尽管效率可能会降低，但基于地形以及冬季积雪的考量，建筑师最终决定将32千瓦的光伏阵列垂直安装在建筑的南侧立面上。
作为太阳能发电的补充，房屋还保留了风力发电设施为未来考虑。
▲南侧的光伏装置
SoLo可以收集并处理为住宅提供饮用水和管理废水。房屋不仅自给自足，更超越零能耗，可以生产比使用所需更多的能源。
▲与生态和谐的SOLO住宅
房屋通过有限的材料，色调搭配和出色的细节考量为建筑营造出简单的美感。建筑的外部结构突出了花旗松板覆层的质感。
内部设计更出乎意料且独特，只使用了六种材料。并且为了促进住户的健康和福祉，避免使用具有有害化学物质的材料。
▲房屋内部不同材料的搭配
SOLO住宅作为离网建筑典型的代表，增强了建筑作为“访客”与场地的关系，使自然和场地成为主要焦点。
02
MO.CA 移动之家
近几十年来，人们认识到全球气候变化，需要创新的、不依赖化石燃料的住房，从而推动了对自给自足的追求。
MO.CA 是由零公里交叉层压木材 (DLT) 制成的移动房屋。
▲移动之家
整个房屋集装箱提供了有助于激活中心空间的表面和建设性元素。在一侧有一个入口门，当外墙关闭或不使用时，它是主要通道。
▲旁侧的入口门
墙壁由 4 厘米厚的层压木板（DLT）和“销钉”（dowels）制成，减少了对传统有毒粘合剂的需求，并保持了循环再利用的潜力。
▲墙壁制作
移动住宅的操作外墙由两层互补层组成——一组玻璃门和一层织物围护结构。
这两层围护结构可共同调节中央空间的封闭程度，根据天气条件、一天中的时间和室内活动情况进行调整。
▲围护结构详图
玻璃门（两侧各四扇）可以打开、部分打开或关闭。关闭时，中央空间与外部环境隔绝。打开时，内部和外部的界限变得模糊。
▲可变的移动之家
外层的设计是用轻质木框架覆盖防水棉布，并用绳索固定。在房屋较长的两侧，这些外墙通过滑轮的机械操作进行滑动和折叠。
▲防水棉布
移动住宅的所有能源都来自太阳，其设备可持续使用 24 小时，无需充电。能源消耗主要来自室内活动和一些基本电器。
与屋顶上的轻质织物围护结构一致，一套 3 块轻质灵活的单晶硅太阳能电池板连接到 MultiPlus 逆变器（也可连接到外部电网）和备用电池。
▲太阳能电池板
夹层中有两张床（其中一张可扩展为两张），以充分利用工具箱区域的高度。
它配有一个可伸展的床垫，可容纳两人。连接在床架边缘的活动梯子可以倾斜，方便进出。
▲集装箱内的电池板、厨房卫生用品和床位
厨房配有水槽、单炉灶和台面下的抽屉。此外，还有一个冰箱和用于悬挂餐具的空间。
厨房墙上有电池电量和水箱水位的指示灯。卫生间包括一个无水堆肥厕所和一个淋浴区。
▲卫生间与淋浴间
堆肥马桶系统不使用水冲洗，因此除了厨房和清洁产生的黑水外，所有黑水都被消除了。这样就省去了处理黑水的麻烦。
▲黑水处理系统
淋浴水收集在一个收集池中，然后储存在灰水箱中。然后经过过滤，泵入循环水箱，重新引入系统。
▲循环系统
水经过三级过滤系统处理后，再经过紫外线过滤器过滤。通过水龙头控制器，居民可以根据预期用途在淡水箱水或循环水箱水之间进行切换。
▲淡水处理系统
丰富的各类系统使得移动之家在离网状态下也可以自给自足。
03
匹兹堡种树组织总部
该总部希望让员工和志愿者可以便利地与他们每年参与培育和种植的10万棵树产生接触。这座简洁开放的建筑位于阿勒格尼河上游的一座旧钢铁厂上。
▲总部建筑
它由9个两层高的模块组成，并于宾夕法尼亚州克拉里昂附近进行预制加工。使用预制模块减少了现场的建筑垃圾，并增强了建筑物的热密封性。
▲建筑总平面图
预制模块被轻轻放在土地上。它们由基础桩固定，这些基础桩压缩土壤，而不是取代现有的土壤。
有策略地放置门窗可以捕捉到景色并引进光线。一条长长的线型门廊可以作为员工放松休息和客人聚会的户外空间。
▲线型门廊
屋顶朝南的光伏太阳能板将提供电力，帮助组织实现净零能耗的目标。
一个3000加仑的恒温水箱为校园提供饮用水；当供应不足时，传感器会向工作人员发出警报。
▲太阳能发电板与恒温水箱工作原理
▲屋顶的太阳能发电板
有限的公共设施和棕地土壤污染成为思考该项目如何达到可持续发展目标的突破口。
整个基地增加了一层6英寸的干净填充物，螺旋形墩基础系统限制了土壤扰动。
考虑到资金来源，设计团队平衡了建筑能源使用与光伏阵列的生产能力、尺寸和成本。
▲生产能力、尺寸和成本的平衡
屋顶材料，建筑体量和朝向，以及保温围护结构都经过精心设计，以最大限度地增加光伏阵列的效果，减少能源的使用。
利用天然和可再生材料，三层玻璃窗，可调节的窗户，低流量的管道装置，高效照明，雨水收集，使其成为该地区最环保的建筑之一。
▲高效照明
这座向游客传达可持续发展思想的建筑对整个城市都产生了影响：
一个曾经破败的工业基地现在生长着成千上万的改善了空气质量的树木。
结语
不断上升的能源采购成本和不断下降的可再生技术资本成本引发了人们对离网建筑自给自足的兴趣。这些建筑利用先进的设计和技术，最大限度地减少能源消耗，甚至可以自给自足地满足能源需求。
通过减少对传统能源的依赖，离网建筑有助于降低温室气体排放，减缓气候变化的影响。不仅如此，他们还能够为未来的世代留下更清洁、更可持续的环境。
资料引述：
1.https://www.archdaily.cn/cn/902896/mei-guo-jiao-qu-de-ling-hao-neng-du-jia-xiao-wu-coates-design-architects?ad_source=search&ad_medium=projects_tab
2.https://www.archdaily.cn/cn/927051/pi-zi-bao-chong-shu-zu-zhi-zong-bu-da-zao-ling-neng-hao-jian-zhu-gbbn?ad_source=search&ad_medium=projects_tab
3.https://www.archdaily.cn/cn/1015148/ma-yi-dong-zhi-jia-iaac?ad_source=search&ad_medium=projects_tab
编辑魏宇
责编曹瑞文
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