适应:夏威夷预备学院的生活大楼

设计的新动力

与节能目标变得越来越雄心勃勃，系统设计和指定的方式必须发生变化。能源系统不是在设计的后期被“插上电源”，而是必须在项目一开始就解决，告知建筑的发展并与之同步演进。这是能源实验室采用的方法。

“我们在夏威夷预备学院项目的一开始就引入了Buro Happold工程公司，”该公司总裁David Croteau说Flansburgh建筑师。“这是一个非常综合的过程。”

通风

限制5902平方米的冷却需求。英尺(约548平方米)的结构是主要目标之一。能源实验室主任比尔·威克金博士(Dr. Bill Wiecking)利用自己的物理学背景，草拟了一份初步设计方案，通过让热空气上升并从屋顶排出，来优化被动冷却。实验室坐落在一个多山的地带，有来自北方的盛行风。克罗托说，风在这里非常盛行，“HPA的象征是一棵被风吹倒的树。”克罗托接着解释说，由于同一方向、同一速度的风出现的概率为89%，因此只有一种与场地相关的堆栈事件。冷空气低进高出。

Wiecking的设计方案也是基于取决于当地的建筑类型。“所有在整个太平洋地区，你会看到这些建筑有三个间距屋顶，像棚屋顶。门廊，或阴凉的天井，将始终面对赤道;前空气移过凉地被引入建筑物，”他解释说。

在这些初始参数下工作，BÜROHappold利用计算流体力学(CFD)对建筑形式进行优化自然通风。Buro Happold事务所的助理可持续发展顾问Ana Serra表示，设计方案包括空间高度、排气扇/百叶的位置、开口的数量和大小。“通过这个过程，设计被优化，通过达到足够的每小时换气次数(每小时)的被动手段，提供最大的舒适度。”驱动换气速率的主要力量是压差，CFD分析有助于评估不同选项的有效性，”Serra说。

获得最终的建筑形式，工程研究的结果拘泥于建筑的背景和其方案的需求。许多校园里的建筑物由现代弗拉基米尔·奥西波夫，谁设计他们有棚屋顶和平行于该网站的轮廓骗人设计;因此，这是一个自然的选择，以配合倾斜的棚屋顶和通风天窗开口建设。“到现场的背景下，能源实验室响应的三道杠”克罗托说。Wiecking指出，三方设计与学校的教育使命非常适合：学生协作，研究，然后身体生成各个项目。而且，事实上，建筑物的三条杠容纳这三个不同的功能。项目客房占据最北端的酒吧，主工作区占据中心部分，较大的实验室/车间在南部酒吧。

该实验室的倾斜屋顶也作为室内空间的盾牌。Wiecking的设计理念是创造一个机翼，以促进空气流动。百叶窗，相对于窗，分别沿着该仰角根据克罗托放置。百叶窗便于通风而没有去指挥强风进入空间。建筑物入口和中心庭院空间也位于防风后面。

太阳能

这也是最有效地利用太阳能的关键。该大楼有一个东/西轴线，与悬和木制百叶窗滑动防晒。太阳能收集不仅采用两种典型的光伏（PV）阵列还要小一些，“双面”面板最大化该项目在屋顶南侧。这些面板可以收集来自其顶表面和底表面的太阳辐射，从而不仅从向天空方向而是从平台表面捕获能量，以及。“这是60％比单面对面板更高效，”克罗托说，“它也用作遮阳”。

增强…的效果采光“每个房间都有来自两个方向的光线，”克罗托说。“我们使用了半透明的波纹屋顶，这给进来的光线带来了一种奇妙的、动态的质量，它有助于让自然光进入不靠近窗户的区域。”Wiecking在最初的概念草图中加入了聚碳酸酯材料。“它可以收集从山上反射回来的被动光，而不需要收集热量，”他说。

超越理论

“生活建筑挑战”只向在一年内明显达到其20项规定的能效目标的建筑颁发证书。因此，系统必须被放置在适当的位置，积极地保持HPA的能源实验室在性能方面的跟踪。

一个广泛的楼宇自动化系统（BAS）中的溶液在现场安装，其中“从超过250气象，房间和系统传感器和关闭某些电路褶裥输入在预定的时间，以防止被动负载。甲气象监测系统记录太阳辐射（除其他外），并且可以检测PV系统故障或效率的降低，”塞拉说。

监控系统的持续发展是Wiecking正在进行的项目之一。他已经加入到传感器网络。“我们达到了500传感器，现在，”他说。“这就像一个神经系统。事实上，我们甚至不把它叫做BAS了。这是一个遥测监视和控制系统“。

Wiecking的监控系统使用了一个开源的平台，这样就可以拦截数据供学生使用。他解释说:“它利用了一个数字界面，就像触摸屏一样，可以访问大量的数据流。”“还有一个数据分析屏幕。它就像罗塞塔石碑——使用者可以边走边翻译。”

最终，Wiecking希望HPA的能源实验室是一个原型。“我们着眼于未来，”他说。他预计，学生们不仅会收集和分析建筑性能数据，还会将这些信息“输出”给其他机构。

“活”的建筑

事实上，HPA能源实验室已经超越了它的理论模型。备用空调设备和排气扇从未使用过。用于控制二氧化碳的空气处理装置也从未使用过。在运营的第一年，该建筑的照明平均每月仅消耗114千瓦时。

总体而言，克罗托，建筑用途只有30％的能源预测说。事实上，它产生约两倍的能量，因为它使用，而剩余能量被路由到校园等建筑。校园连接到电网的电网并存储多余的电能。

就像一个生物有机体，夏威夷筹备学院的能源实验室响应其环境开发的，它采用的是导致它不断地适应其周围环境的系统。正因为如此，指定“商住楼”，似乎比apt更多。