泰山学术论坛绿色建筑主题系列报告——宋晔皓《Making an O-house》

　　清华大学教授宋晔皓在作演讲

　　大众网济南10月13日讯（记者 满德利）9月27日-28日，“泰山学术论坛—绿色建筑设计与理论专题”在山东建筑大学举行。该论坛由山东省教育厅主办，山东建筑大学承办，旨在鼓励学术创新，促进国内外学术交流，推动中国绿色建筑领域的理论研究与设计探索。论坛邀请到中国工程院院士刘加平教授、国际著名绿色建筑大师布兰达·威尔和罗伯·特威尔教授夫妇等围绕绿色建筑设计理论、绿色建筑设计评价、绿色建筑设计技术、绿色建筑设计教育模式与方法以及生态城市规划与城市设计等多个主题做主题演讲。

　　本网将全文刊发演讲嘉宾讲座内容，以飨读者。以下为第七篇：

　　《Making an O-house》 

　　主讲人：宋晔皓

　　宋晔皓：非常荣幸来这里，对我来说这是第二次，2012年开技术专委会年会的时候来过一次，知道山建大的同学非常热情，老师也非常热情。我今天的题目是《Making an O-house》。

　　我相信很多山建大的同学都参加过这个在山西大同举行的首届2013年中国太阳能十项全能大赛。山建大在太阳能研究上非常有特色。这个竞赛其实非常好，我个人认为它跟可持续性关系很大。至少我们把它作为一个标杆，你也可以说它的十项指标非常无厘头，和可持续的未来不一定有必然的联系，但是我们得说它最主要的宗旨是以学生为主体来做这件事情。同时主要是了解一下太阳能怎么用，有没有可能创造性的用。它是一个公共的教育项目，为期2年。而且需要建设，拆除多次。例如按照竞赛要求，需要首先在学校里建成并盖了、拆，拆了以后运到大同，再盖再拆，这个过程无论对于老师和同学，都是一个漫长而痛苦的求索过程。

　　这就是那十项指标，我们也知道，刚才袁镔教授跟大家讲，建筑是什么？建筑设计是什么？其实在任何一个关注指标体系的前提下，都只能占1/10。它的美学价值怎么样，这都不是问题，它只占100分。其他更重要的是Marketing，这是美国人最擅长的。

　　还有一个比如工程，工程都能占到100分。还有其他的东西，太阳能利用、舒适度满足、热水、屋里的各种设备，冰箱、洗碗机、洗衣机、干衣机的表现，还有一个家庭娱乐活动。因为它要求用太阳能供一个70-100平米的小房子，必须要完成实际家庭的功能。所以这对我们来说是一个挑战。

　　最后一个所有的条件都完成了，是平衡，就是我生产的电和用的电谁多。如果你生产的多，就平衡，如果少就失败。但我觉得这个电力平衡非常不精准，因为只要你生产的多，就符合标准。如果组委会征求我们清华的意见，我们就会建议把它设一个门槛，如果你剩余的电超过了300度，对不起，你还是得负分。如果你生产的电接近你使用的电，那是最棒的，最好正负三五度，那肯定拿满分。这其实也反过来考察了刚才家庭设备的使用、热水，如何保持一个舒适的温度和相对湿度的环境、太阳能利用等等。所以如果能做到这一点，是一个接近于把生产的完全使用掉，这是一个最棒的，说明你所有的东西都在控制中。如果这样的话，可能就不会有那么多队得100分了。

　　这是我们的团队，这是我们的博士生，直博生、普硕生、研究生和本科生。这是最初时候的一些情况。这是跟你们一样的同学。大多数的同学都是在完成正常课业的情况下，利用业余时间，所以我们实际上是由非常有热情和可爱尽责的“志愿军”来完成这一艰巨的任务。

　　这是我们教师队伍的一个组成。建筑学院、水土学院的建管和结构、环境学院，还有一个是电机电子工程，他们发挥的作用是什么？就是光电采集和光电的使用，微电网和智能家具控制。非常有意思。

　　作为一个教学的过程，我们还有一个兄弟单位，就是佛罗里达国际大学。因为我们有一个土木系老师的同学在那里当教授，这样我们就组成一个联队。但是99%的工作都是由清华完成的，我们跟他交流，也得到了很多启发，毕竟他们可以不具体干活，就可以提一些很好玩的想法。我们再结合实际，来做一个筛选。

　　然后我们同学们就想，怎么来找一个创意？同学们发现了。刚才宿教授的解读也没有错，我们就想零能耗，孩子们想的零和O是一样的，就找了很多带O的单词，，比如利用太阳能、模数化、可运输、可市场导向，对未来和对自然是友好的、可拓展的一个体系。而实际上我们现在正在做一件事情，也是基于当时学生们的一个创意。就是这个创意，我们准备做一个更加能够符合产业化要求的，也就是说更加便宜，把以前的一些教训改掉的一些做法，准备用一种没有各种市政基础设施的情况下来做这样的房子。我们期望是这样子。

　　其中最重要的有三点，第一是模数化。我们也研究了美国和欧洲的太阳能竞赛的房子，我们反省了一下，自己做的有点太超前，反而不契合美国的标准。他们希望能看到一个一室一厅的小房子，就是一个卧室、一个起居室、一个厨房、一个卫生间。但我们做的太超前了，我们希望所有的空间可以灵活使用，而所有的东西都可以模数化。模数化就是一个最基本的概念，我们希望比如可以有这种设备，或者器具厨房，或者是书房，都可以通过一个模型来做。而这个都是同下面对应的，就是面对未来的房子怎么来处理。

　　这是我们的赞助商，非常感谢他们的大力赞助。

　　我们想把这个东西做的好玩，我们对学生是完全鼓励和放任。其实当老师这么多年，我发现一点，不是说老师们想到多远，同学们就能想到多远。恰恰相反，老师想不到，孩子能想到，这才是作为一个教育工作者最大的欣慰。而清华的同学们是完全可以做到这一点，我相信你们也可以。所以他们想可以运输，这边是模数化。你想想中国未来的城市形态不外乎就这么几种，第一种，快速建设的新城，高楼林立；第二种，破败不堪的老城，所有的市政基础设施都处于欠缺状态；第三是乡野；第四是极端的乡野。我们可以想象一下，做出一个模型，做一个几块的插拔，你需要什么就可以给你什么。它催生了我们现在正在做的一个体系，我们做了一个四合院，把骨架都保留，另外再嵌入一些。就是你这个四合院到底需要什么，需要一个厕所给你一个厕所，需要淋浴就给你淋浴。而且我这个东西还是自带电源的，太阳能光电板发的电可以覆盖它所有的需求。

　　当然有几个东西是很好模数化的，而且最终也实现了，就是环境控制，就是工程这部分。比方说给排水、强弱电控制，它都可以。当然了，它的代价是什么？这个模块看上去不大，但是非常沉，里面全是设备。这是研究尺寸，到底是怎么来把这几个模块组合成一个房子。我们可以有不同的版本，随你怎么样发展。

　　这是在没有市政管网的情况下，可以在这边，也不会对环境产生污染。而且刚才说了，旧城改造，它可以找一个犄角旮旯放进去。所以我们认为这个东西还是很有意思的。

　　我们更看中的是有没有可能比先行者多走出一步，哪怕小小的一步。以前美国竞赛历届中成绩最为出色的是德国队，达姆施塔特工大，是两届冠军，但是它的造价很高。但是我们考虑到中国的国情，不可能用那种思路。我们就想，当我们在完成了这个模块化的基本需求和市场营销之后，要东方化，尤其是中国的东西。我们做了一个小院子，这个院子又附加出一块空间做夏季厨房，可以做烧烤、做储藏。这是一个给排水和空调模块组，这是一个强弱电模块组，厨房单元、卫生间单元，这是一个玄关，这是做了一个一体的东西。而且我们还催生了家具设计，把床拉下来等等，空间可以非常灵活的变化。

　　这张图是大体的模块，这是设备机电等，这是厨房、卫生间。我们有像拉下来的屏幕一样，就像这样子间隔的东西。这是一个轴测图，我们可以看到，两边有机械模块，在这边有储藏，这是厨房，这是淋浴。床是组合在家具里的，所有的柜子都放在这儿，这儿还也一个板子，当板子封起来的时候，它只有这么一个空间。

　　再往南，塑造意境的东西，我们种了一棵树，大同的同志非常配合，给我们找了一棵山楂树。

　　说到结构最难的一个问题，不是说结构本身撑起来很轻，难在模块之间的插拔。你要把房子拉开再装回去，我们当时很苦，而且不太成功。所以我说美国人在很多方面是的确能促进一个产业的推动，它就逼着你，我给你提供10万美金，别的都不管。你要拉赞助、宣传，逼着你比较能贴近实际的产业化地发明创造。这些都是学生做的。

　　从技术上来说，我们也尝试着用了一些现行规范或者规则不允许的东西。因为这个房子毕竟是竞赛类的东西，我们做了一个钢结构的东西，它相对来说是轻结构的，它的保温和隔热怎么处理？我们得到了HIP的赞助，就是超薄真空隔热板。它在中国推广起来一定很难，一个是比较贵，第二是咱们的施工时间，工人施工的自律性，它不能够保证它装上去跟预想的一样。我一赶工期，就跟混凝土砌块一样就往上砌。但是这个材料我非常看好，因为现在正在跟欧洲的一些教授做合作研究。

　　电这块儿是非常好玩的，得到了ABB的大力赞助。但智能家居控制系统是教授带着几个研究生和毕业设计的学生搞定的。

　　这是我们当时的一个组装模块。这是电子产品系统。我们想搞一个叫做微电网系统，这是暖通空调，清华的暖通暖调专业是名声和实力都是具有国际一流水准的，所以同学们也非常执着，以发明创造为已任。

　　我们也请环境同学和老师帮我们想水系统的问题，我为什么讲这个系统？它不需要市政电网，不需要上下水，我们可以雨水收集、生活污水的处理、净化、再循环。当然了，这实际上并不是竞赛本身所要求的，也是一个额外的自选项。所以你们可以看看我们当时建造的过程，这是在清华，这个房子我们运回来了，我们没有卖。这是在安装的时候。如果你们去清华，我可以让我的学生带你们去参观。

　　第一次安装好以后，真的是非常非常好，就像盖一个新房子，所有东西贴着的保护膜都撕掉了，崭新的光电板、崭新的玻璃、崭新的木地板，一切看上去都非常好。同学们兴奋极了。这是室内，这是电视墙，这里有好多储藏，它的后面就是弱电控制，这边是入口，这边是一个厨房模块，而且厨房模块本身是一个可升降的台子。这是一些家具。

　　这就是运到大同了。运到大同以后就拆了，我刚才跟大家说，这个高度是超高的，我们也租不到想要的平板车。这是那些同学们，现在他们也不过才二十三四岁。这个24了，这个也24岁。这个女生现在已经是一个妈妈了，她是我的一个博士生，刚生了小孩10天。这个是23。这是在装ABB的控制设备。我不能不说ABB的控制设备非常非常好，的确它作为大公司，确实是非常有特色。这是我们在大同安装。

　　10天之内必须安完。这是第二次安装，也还过得去。这是孩子们装的塑料绳，当然装塑料绳本身是不对的，因为塑料是有机材料，有机材料放在太阳底下，几个月就变得像飞屑一样完全飘散了，但当时效果还不错。

　　这边是水冷系统的一个非常笨重的水塔，容纳几吨水，为了这个，费了好大的劲，而且特别沉，以后恐怕也不好这样试验了，因为它代价比较大。

　　这是室内的效果。大家很熟悉，一看是宜家的东西，因为稍微有点设计感又便宜的就是宜家的。这是庭院，那边打开了，有一个烧烤厨房，有一个储藏，这是小院子。这些照片都是学生自己拍的。所以学生们的潜力如果被调动起来，还是挺好的。其实当老师最欣慰的，不是说做了多少课题、盖了多少房子，最欣慰的是看到学生身上有自己当年的影子，或者比自己当年强多了，这是最开心的。

　　同学如果感兴趣，我们有video，很帅，是同学们自编自导自演的，所有的创意，剪片、拍片都是孩子们自己做的，我自己是非常满意的。

　　今天再讲一个，因为我看我的简历上也提到了这个第一个零能零碳建筑。其实零能零碳不是最重要的，最重要的是你想做一个什么东西。这个刚建成，是一个北京动物园里面的水禽馆。也许你会看不到这个房子，因为它完全埋在树林里了，也许你走过去也未可知。反正我拍照片是很痛苦，拍不着。

　　这个水禽岛在火烈鸟馆的对面，场地上有各种各样的植物，例如黑杨，总共就7棵。还有一些各种各样的树，也是天作之合，就在那个中心，有这么一块秃头地，光地，就是没有什么植被的地。既然有这个想法，我们双方一拍即合，我们做试验、做设计，无偿奉送。所以为什么太阳能十项全能我们有这么多经验？因为水禽馆。

　　这个是从水禽湖的对面，可以看到很多老头老太太在拍鸟，摄鸟爱好者，从南边基本上看不到我们的房子，这是我非常开心的一点。因为房子是什么不重要。我去丹麦跟几个欧洲的教授交流，他们说设计房子的宗旨就是很快拆地，必须分分钟拆掉。我跟他说，我们的建筑寿命已经达到你们的要求了，据说我们很多建筑的寿命是30年。他们说30年也太长了，他们说如果需要分分钟可以拆掉。她为什么这么说？ Jourda教授，25岁就完成了里昂的建筑学院。在法国建筑界非常有权威。她为什么这样讲？她不是痴人说梦或者疯言疯语，她就希望她的房子看不见。

　　这是往前走一点，有个火烈鸟雕像，也看不见。这个也挺好，为什么要看到它？这张照片是翻越了篱笆拍的，都快掉到水里了，其实也不是看的太清楚。这是一个总平面，非常小的一个道，有两个桥。南边我刚才说那些人在这儿拍摄鸟，我们把房子尽可能的放在北边，边上有很多树，所有的树都保护下来，这是必须的，作为建筑师，我不管你是做绿色还是不绿色，这一点道德感必须得有。当年吴先生就讲，多种树不会犯错误。不要砍树，砍树一定会损阴德。后面这句是我说的，但是我相信。

　　功能很简单，就是给鸟住的。园方想既然干点东西，光给鸟盖房子没意思，能不能盖给小孩科普用的，但实际上也可以开会。就是后面出来这么一块东西。但是你作为一个零能零碳，技术是不可回避的。因为技术发展太快了。

　　这是机房，和人待的地方，大体上形成这么一个包围，包围就形成一个缓冲，我把一些东西放在北边，把一些东西放在南边。这样基本上就形成了它的功能逻辑。因为这毕竟是一个岛，到处都长树，这样就需要做一个形式上的探讨。

　　这是它的一个大体的系统，就是如果非让我说，我就说我比较喜欢的两个东西，一个东西是这个，这个就是拔风塔和导风板。另外一个是这个东西，没显示出来，是整合的水系统。这个是导流板，利用烟囱效应，进风口低，出风口高，同时这里是玻璃，上面空气越热，这样室内越热，室外越冷。

　　然后北边是人待的地方，它也没有常规化处理，就相当于我为了节能，或者我为了什么，就没有给北边开窗户，因为它跟展陈也有关。

　　这是一个小的平面。机房、北边的出口、展览、小的会议，朝南肯定都开窗户了，所以景观都还在。这块是水禽馆，鸟待的地方。这是它大概的一个剖面示意。这是刚才给大家说的风压加液压结合起来，能把通风效果搞上去。所以形式的原则和设计的原理要能结合起来，就无所谓美和丑了，我觉得我找到了依据。找到依据是很难的，否则你们就天天做大师梦了，但天才不是培养出来的，大师如果是培养出来的他就不是大师，而是合格的工程师。所以与其让你们在一个漫无边际的大师梦中徜徉，还不如拉出来，告诉你也可以这样做设计。这个是刚才说的第二点。

　　我特别关注的是这一点，就是这块在动物园的全力配合下，我们一块儿做了一个雨水收集和回收利用系统。本来就是水禽馆，鸟就喜欢水，做了一个生态的水池系统。这样一方面是恢复了这边的绿化，刚才大家看到这中间是秃的，一方面把当地的植被，还有保水体系恢复好。一方面恢复了景观，一方面把水做了一个处理。

　　这是从北边来看的一个画面。这是中间那个桥，从右边的桥来看，我就说它看不出来，看不出来我觉得非常好。这是两只天鹅，当时拍照的时候，两只天鹅客串了群众演员，一直追着房子转，我就追着天鹅跑，感觉还挺和谐的。这是建筑的北边，北边现在还有一个东西没完成，就是景观体系。他们没有把铺地按时间来做，我跟他们商量了，得改回来。建筑师是一个很痛苦的职业，他几乎做不了任何主。

　　这是入口的桥。这个桥我们做了改造，其实也看不出来，它本身就是这样的，我们在上面加了一些钢结构的东西。这个东西的目的是为了往上铺芦苇，因为水禽岛将来其实是不对外开放的，虽然说那边有小孩可以进来，但是小孩的流线，几乎不会进到鸟的流线里去。只有一些VIP可以。

　　这个是从西边看，我刚才说的网子是这样的，可能看不太清楚。芦苇网，这在咱们济南非常常见，小时候房管队修房子，都是用这个。

　　这个非常好玩，这房子刚盖完，鸟儿就发挥了它的创造性，就在这儿加了一个窝。非常想不明白，我给你设计了做窝的地方，高高在上或者藏在中间，遮风避雨，你为什么不在那儿却在这儿？我等有一次爬到屋顶上以后非常理解它为什么在这儿做窝了。因为这儿的地方在夏天非常烫，再一个是有风吹。所以我们有时设计会很失败。

　　这就是芦苇席。这个是刚才给大家说的剖面，这是建筑形式最关键的一个出发点。当然了，我现在觉得这种想法很幼稚，形式算什么？形式什么都不算。但是美的设计可以影响你的生活，但如果你说我的美的形式来自于物理原理，这个在一定程度上可以说得通。对科学要充满敬畏。

　　这是一个大样，花了很多时间做研究。这个像魟鱼的东西是扰流板，原理大家都知道，都是那样子，北京的主导风向有两个，互相垂直，没有一个简单的主导方向。最后就这么切削了一下，变成了这样子。这是纯手工打造，充分体现了我们社会主义的优越性，手工打造的反而便宜。

　　这是从后面来看，这是爬上屋顶，这一次给我很深的印象，我觉得我现在是坚决的站在绿化屋顶这一派上，屋顶太热了，非常烫手。本来我们设计的也是绿化屋顶，但是后来赞助不到位，只好放弃。

　　这是会议室，这个房子好就好在周围的环境太好了，房子本身一无是处，但是环境非常好。这是从屋里往外看，这是刚才说的水系统，这是曝气的，非常有意思。这是它的南边。这块是薄膜光电板也可以适当透光。还有一些光热板，全都有。这是从外面来看。非常自然，这是自然的水系统，我们可以看到在济南也有很多，都是北方城市，芦苇类的可以净水的东西，生命力也顽强。我们一个同学看了以后，说这是谁家的园子，多少年没打理了，很乱。我说还行。这也说明了一个问题，实际上每个人的价值观和审美观不是一个形态，它是个性化的。

　　所有的东西都保持原生态。板子，这是钢屋顶结构，还有给鸟儿玩的一些东西。这是个高空间，刚才说的局部空气可以加热、通风的地方。

　　这次跟动物园合作，我真是服了。我觉得做园林的公司不一定做得过动物园的园林施工队，你看，这都是假的，做的跟真的一样。还有外面的景观园林，根本不都用跟他交流，直接做的比我们想的还好，我特别佩服他们。

　　这是室内外。这个是一个室内展览，就是刚才给大家说天窗，然后风从上面进来再过去，展陈还没有布置。

　　这是关于风速的测试，因为我们研究所这边仪器设备比较多。出于研究的需要，因为这是清华大学教育部生态城市与绿色建筑重点实验室的示范项目，所以我们既然做了这个东西，我们就当成实验室的一个东西来看能不能起到作用。结论还是比较乐观的。这是室外温度，没有地道风。不管你外面温度怎么样，地道风始终是维持在20度左右的样子，非常好。可惜我们没有接到里边去，我们设计的系统是要接进去的，但最后被园方坚决制止了，因为他说地道风有霉菌，可能会对鸟儿的生活不利，我们只能放弃。

　　还也一个就是把人的东西放在北边，也收获了很好的效果，温度波动很小，而且相对稳定。我们也可以理解，没有大面积的开窗，到冬天保暖性一定非常好。

　　大概就是这样子。谢谢大家！