英國Jubilee碼頭

建築研究

 比爾·鄧斯特（Bill Dunster）在霍普金斯事務所（Michael Hopkins and Partners）工作期間，參與了諾丁漢大學朱比麗校區（Nottingham Jubilee Campus）和保得利大廈（Portcullis House）的設計工作，1999年他成立了自己的設計師事務所，主攻節能建築項目設計。他為皮巴蒂信托公司（Peabody Trust）設計的位于蘇頓(Sutton)的貝丁頓零能耗開發區BedZED（Beddington Zero Energy Development）曾經獲得了2000年住宅設計大獎賽（Housing Design Awards 2000）可持續發展獎。這家事務所正準備将自己目前的名稱――比爾·鄧斯特（Bill Dunster）建築師事務所改為零能耗開發工廠（ZEDfactory），他們認為這樣才能充分體現出所有員工的貢獻。

位于康沃爾郡彭林市（Cornwall Penryn）的朱比麗碼頭（Jubilee Wharf）是ZEDfactory建築師事務所的最新力作，它極大程度地降低了能源消耗和二氧化碳排放。雖然到目前為止，這座建築還不能提供所有必需的能源，但是随着裝飾部分的升級，這一目标一定會實現。然而，與BedZED項目相比，這一建築中的關鍵構件已經有了明顯改善（例如風帽結構的改進）；而且同BedZED這一開創性的項目一樣，朱比麗碼頭（Jubilee Wharf）也綜合了居住和車間單元，從而有效避免了員工無意義的上下班交通時間。這一建築進一步推動了環保設計中其它方面的進步，提高了社區生活質量，而且由于節能方面的突出特點而備受關注。它為人們提供了優質生活，這對于環保事業的推廣是非常重要的，它還讓人們覺得與社會和自然之間的距離更短－即擁有了心理滿足感，從而淡化了瘋狂消費的欲望。

 

該建築位于顯要地段，是通往彭林市的門戶。從港口和東面通往法爾茅斯（Falmouth）的大路一側看去，這座建築格外搶眼，因為除了它以外，沿岸的建築都是毫無個性的商業用房和半工業性結構的用房。這些建築沿西北方向在商業路（Commercial Road）兩側排列，在此與城市的主幹道彙合。在由西向東緩緩下降的山腳處，人們可以清晰地看到港口上的這座新建築以及它的風力發電機。2002年5月，當安德魯·馬斯頓（Andrew Marston）購買下這塊閑置了将近10年的地皮時，上面散落着一些臨時搭建的房屋，為此他不得不叫人逐一拆除，并拒絕了原地皮主人提出的共同開發利用的建議。

 

在這一工程中，項目工程，業主和建築師三者似乎達到了最完美的統一。馬斯頓是一個百年不遇的好業主，非常重視建築的長期質量和對社會的積極影響。在他的家族中，已有五代人從事建築、物業和飯店産業。當他購買這塊土地125年的租賃權時，當然希望這片産業能夠給自己的後代子孫帶來福利，同時也希望能夠借此推動彭林地區的複興。所以，他特别關心如何降低運轉成本和能源消耗的問題，并且也很關心建築自身是否具有較高的未來适用性（future proofing），以确保未來更新換代工作的順利實現。

 

馬斯頓的最初設想是在中心地帶建造一個社區性庭院，它的周圍則是一系列藝術工作室。馬斯頓本人就是一位工藝師，他深知工藝品業在康沃爾郡經濟中的重要地位，而且這裡所生産的工藝品很多都直接銷往外地。如果生産的工藝品能夠在本地獲得更多的展示機會，将會給康沃爾和它的工藝品從業者帶來積極的影響。經過和本地人溝通，他還計劃建設一所幼兒園，一所多功能會所（用于瑜伽等等），和社區組織辦公室。所有這些項目占據了整個開發工程的一半左右，使它有資格獲得歐洲地區開發基金（European Regional Development Fund）第一優惠（Objective One）是政策的支持（這一政策在英國僅适用于康沃爾和威爾士地區），這一基金所給予的支持占總建築成本的三分之一左右。另外，由于此項目具有很高的社會公益性，所以當地政府還給予了一定的支持。

 

馬斯頓考察了很多建築師事務所，最終選擇了ZEDfactory，因為他特别欣賞這個事務所的工作風格，它設計的社區一貫忠實遵守BedZED宗旨，有力推動了社區居民的高尚生活品質。該設計也完美地融入了本地區的總體規劃，建造的社區面向朝南的碼頭，而後面則建造一個停車場。但是，停車場的建造使部分黃金地段沒有得到充分利用，而且碼頭邊緣也會經常遭受洪水的威脅。（鄧斯特對總體設計的反對，以及另類的建築外觀引起了規劃者的内部分歧。但是，在2003年時紐約發生大規模電力癱瘓，以及後來倫敦部分地區出現的停電事故，所有這些事實都有力地證明了其新設計思路的正确性。）

 

ZEDfactory事務所建議建造兩組建築，中間的庭院朝向港灣，建築的首層和庭院擡升1.5米，沿着碼頭的邊緣則留下一部分空地，讓它保持自然的标高。沿着朝南的碼頭建造一個兩層的建築，末端是社區公共設施，中間則屬于需要布置管道的房間（例如廚房，廁所，和更衣室等等）。在首層相對高于街道的坡道部分，建造一個确保開端計劃（Sure Start）的幼兒園，并在外邊配備一個南向有屋頂的娛樂區。在這棟建築的另外一端是一個咖啡屋，外面設有一個木制的露台，處于高于地坪的位置，人們可以在那裡享受陽光和美麗的風景。幼兒園以上是辦公室，而咖啡屋的上面則是大禮堂。

 

庭院的另外一側是一座四層建築，上面兩層是躍式結構，下面兩層是工作室。這種結構是鄧斯特提出來的，比馬斯頓原來的設想卻來得更加緊密。（這些房屋是對外出租的，馬斯頓自己使用一間，另外一間則賣給了他的母親，作為她的度假之所。馬斯頓的妻子愛麗絲掌管着咖啡屋。）窗子朝向庭院的工作室可以作為鋪面之用。首層單元可以從庭院進出，在後面的停車場部分則開有運貨通道。二層有一個俯視庭院的工藝品展覽室，還有一些與展覽室平行的工作室。展覽室由一個天橋通往另外一棟較低建築的樓梯，這個通道還連接着較高建築後面的一個樓梯，一直延伸到進入躍層入口的展覽室，但是卻不能通過這裡直接走到地面。這些延伸性通道與庭院連接起來，天橋則起着主幹道的作用。

躍層部分可以清晰地欣賞到港口的風景，同時也是對BedZED設計的繼承和提高。躍層的隔音隔熱效果非常精良（300毫米的空心石棉隔離層和高性能窗戶确保了這一品質的實現），樓闆及其接縫部分由高性能隔熱隔音混凝土構成，通暢的風罩設計和熱交換裝置實現了良好的通風效果。（與BedZED設計相比，這裡的風罩更短粗一些，走向上多角形而非曲線形，閃動的彩色三角旗使建築更具有航海特質。從一定程度上來說，由于海風的腐蝕性和沿海地區較強的風力作用，風帽軸承結構更加堅實，就像福特蒙迪歐汽車的輪毂一樣。）兩層樓面都設有玻璃結構用于采光，有的玻璃結構高度甚至進行了加倍處理，這不但确保了光照，同時也利于冬季采暖。躍層中較低的一層設有陽台，較高的一層沒有陽台，但是設有内開的法式窗戶，使室内的部分空間起到了陽台的作用。

 

下面的工作間在建築結構上與躍層部分類似。但是，因為利用太陽能的效果較差，所以在冬季要利用地闆下的低溫取暖系統取暖。（在公共區域（community space）和躍層區都有地闆取暖系統，但是很少使用。）而通風是通過側面安裝的電扇來實現的。

 

兩座建築之間的外形連接十分重要，這決定着庭院有頂區域的環境情況，在這一問題上，設計者采用了計算流體力學（computational fluid dynamics － CFD）的分析方法進行了完善。較低那棟建築的屋頂進行了精心設計，确保風向在不發生渦流的情況下，使之順利吹過較低建築，庭院，和較高建築，同時也為了能使風流進一步擡高。為此，較低建築的南牆微微後仰，并且從地面到頂棚呈流線型設計，整個牆體由疊層木梁（laminated timber beams）支撐，牆體外層和所有屋頂都用耐久鍍鋅闆包裹着。（由于這座建築的外形設計非常科學，其大部分結構都由輕質材料建成，其熱質量（thermal mass）則由混凝土樓闆結構提供。）

 

較高一層向外延伸，形成通往咖啡屋的有頂走廊；走廊頂部繼續往外延伸，形成引導風流的表面，使之順利吹過庭院和高層建築，并在庭院區保持穩定的高氣壓。這個相對較高的廊頂的南側下傾，引導氣流流向，為安裝太陽能闆提供光照區域，為将來更換提供方便。

 

太陽能闆産生的能量可以用于半年左右的熱水供應，在冬天則以木料和生物廢料為鍋爐輔助，以供燃燒，确保熱水供應需求。在較矮的建築前面是碼頭區，那裡建有風輪機，這些風輪機的桅杆安裝在鉸鍊闆上，這樣就可以很方便地把它們降低到地面上進行維護。這些風輪機并不是質量最好的，但是安全，而且功能還是很強大的，在出現極強風暴時，葉片不是加速運轉，而是折合起來。每一個複式房間的屋頂都安有小型風輪機。這些光電技術的應用确保大樓能源供應可以做到自給自足。

 

隻要可能，工程建設都采用本地材料和人工。例如，利用本地生長的紅雪松包裹牆壁，采用本地落葉松原木包裹外部結構腹面。所有木材的砍伐都獲得了森林管理委員會（FSC）批準，都取自完全可持續發展地區，包括用于建造咖啡露台的進口耐用紅安吉利木都滿足這一要求。其它材料，例如咖啡屋中的木地闆和禮堂天花闆都是回收材料的再利用。用于加固碼頭邊緣的花崗岩鑲邊石也是廢料的重新利用。

 

不過，施工過程中也不是沒有遇到問題。在進行土方填埋時，遇到了一段過去的碼頭牆（從而導緻了設備損壞），還有一個排水溝，經勘測發現與工程規劃沖突，因為要處理這些問題，所以使得工期推遲了大約10周的時間。這項工程建設成本的一半來自各方面的捐贈，所以為等待這些資金的足額到位，細部設計也一定程度上有所推遲。但是，一旦這些資金到位以後，施工必須盡快展開，不能等待全部數量的具體實現。這些問題，加上承包商遇到的新技術以及由此引發的一系列問題，使工期比預算多出32周，實際長達67周，這也使建設成本超支60萬英鎊，使預算上升到360萬英鎊。但是，馬斯頓很有風度地接受了這些問題，他認為主要是由于資金籌措過程使然，承認這是一次正确的長期性投資。建築内部施工成本是1700英鎊/平米，對于這座綜合性建築，在滿足低碳指标和小型發電系統要求的前提下，這一造價标準是相當低的。

 

對于這一建築項目的評價，需要等它完全融入該地區生活，并監測其環境系統指标後進行。但是，在它僅僅對外開放半周時間後，就顯示出了很強的生機活力；沿街的自行車店，和建築内的工作室和大禮堂的使用情況都很好，咖啡店更是門庭若市。顯然，各種設施的正确布局使鄧斯特的最初設想完全實現了――“讓合适的活動，在合适的地點，合适的時間順利進行。”可能有人覺得這座建築的外觀有點兒古怪，和周圍的建築似乎有點兒格格不入，但是，因為它将建築和上翹式船形相結合，加上風輪機和風帽呼呼作響地工作，給人一種熟悉的航海工作的感受，所以它與周圍環境又是和諧統一的。

 

這個項目還考慮到了所在地段的坡道因素，坡頂之後是建築物，往前下去則是開闊的碼頭，而屋頂向後延展的樣式又呈現出一種和藹的歡迎姿态。庭院的頂棚設置具有良好的防風防雨性能。現在，人們對它已經産生了興趣，正在這裡籌劃一場工藝品展覽，同時它還可以用作農副産品市場，以及其它用途。将來，這裡還要植樹，完工後的庭院也沒有進行過多處理，其目的就是為了以後規劃方便，便于進一步完善，也許可以設置一些長椅，或者其它什麼東西。

 

如果有人會對這一項目設計提出批評的話，那麼極有可能會說它沒有充分利用南面的碼頭，而且後仰的牆壁也會給人一種冷冰冰，缺乏熱情的感覺。盡管這裡經常漲水，冬天的風時而肆虐，還具有腐蝕作用，但是很多人仍然覺得這是一個難得的好去處。當然，咖啡屋的露台本應沿着碼頭再往後移動一些的，但是現在預留出來的空間則更有助于降低風輪機的高度。而且，正如馬斯頓指出的那樣，這種設計使碼頭的空地看起來更像一個公共用途的散步廣場。

 

顯然，朱比麗碼頭項目又是綠色建築設計領域的一個裡程碑，也是給予堅守信念的業主和建築師的一個完美禮物。對于某些評論家和建築師來說，他們可能後悔自己當初沒有緻力于此類生态環保事業，他們也大可不必把注意力放在工程工期延長和成本超支等問題上，因為這些缺點從長遠利益來看是微不足道的。這座建築并不代表着什麼市場潮流，而是預告着未來的必然趨勢。人們應該以此為榜樣，努力實踐并逐步完善，因為這樣做并不存在多大困難，頓斯特已經向我們證明了其所需技術的可行性。

 

機電（M&E），能量和建築物理學

為了應對氣候變化，同時也為了節約成本，朱比麗碼頭（Jubilee Wharf）建築項目的維護更新必須逐步進行。大型項目可以獨立劃撥時間用來對設施進行升級和維護，但是如果維修規模是小型的，則常常不可避免地引發設計與建設投入之間的兩難選擇。為了解決這一問題，該項目采用的方法是選用一家曾經接觸過所有必要技術的經驗豐富的專業設計團隊，從而最大限度地縮短了設計時間。阿路普（Arup）的主要責任就是進行概念設計，為業主提供一整套詳細的建築要求，然後向設計團隊提供技術咨詢。這種确定設計團隊的初期工作包括：隻考慮設計團隊在過去項目中表現出來的設計品質；根據過去已有的設計能力（而不是憑借低成本）指定專業服務提供商；指定在技術層面上具有豐富經驗的建築師作為設計團隊，在建築現場進行監理。對于這個項目，雖然将某些例如風輪機年發電量之類的可量化因素考慮在内是必要的，但是确定節能規模和可再生能源生産之間的主次順序則顯得尤為重要，這樣可以确保有更多的資金用于系統設備的購置。朱比麗碼頭項目要實現非常低的能源需求，其能源消耗水平大約在50千瓦/平方米左右。這就要求設計中所采用的絕緣标準應當非常高；特殊的密封防護結構；利用風能實現取暖和通風，避免風扇耗能；低熱水指标設備；最大程度地确保安裝電器設備标準的一緻性。為了實現零碳排放目标，該項目安排了4個6千瓦風輪機，1個75千瓦木料生物質燃料帶倉庫鍋爐，和太陽能熱水系統。另外，在線路鋪設上還為将來安裝小型風輪機和太陽能闆做好了準備。

 

克瑞斯·奎恩，阿路普（Chris Twiun, Arup）