碳中和的产能建筑PowerhouseTelemark
一直以来，化石能源资源和气候环境约束日益趋紧，以绿色低碳为方向的新一轮能源革命正在全球蓬勃兴起。根据联合国环境署可持续建筑和气候促进会（UNEP-SBCI）发布的报告显示：目前全球范围内的能源消耗中，建筑业约占 40%甚至更高，温室气体排放 30%以上都和建筑业相关。建筑作为能源消耗大户，节能潜力巨大。减少对不可再生能源依赖，可持续发展是未来建筑发展的必然趋势。而纵观建筑节能减排的发展，从“节能建筑”、“超低能耗建筑”、“零能耗建筑”，开始迈向更前沿的“产能建筑群”。
“零能耗建筑”是充分利用建筑本体和周边的可再生能源资源，使可再生能源年产能大于或等于建筑全年全部用能的建筑。其目标是为了降低二氧化碳的排放量，节约能源消耗。美国、德国、日本、韩国等主要发达国家，目前都将零能耗建筑成熟化应用作为重点目标发展。
“产能建筑群”，是在满足建筑功能需求和外观的基础上，通过各类被动式、主动式节能技术集成，充分发挥清洁能源、可再生能源和传统能源的综合利用能力，结合智能微电网、储能、输配等技术的联合应用，将建筑产生的能量超过其自身使用的盈余部分并入区域能源网络，再按需分配,实现建筑群“产能”的目标。
我国建筑运行总能耗约占全国总能耗的1/3；加上全过程的能耗，社会的一半能源消耗都在建筑里。目前近零能耗建筑、零能耗建筑是中国建筑节能发展方向，而产能建筑群是在零能耗建筑研究基础上进一步探索建筑环境和建筑能源结合的前沿研究。市场尚属探索与研究阶段。中国太阳能资源丰富，且是光伏产业大国，建筑光伏一体化技术的科研和实践在持续开展。以太阳能光电为代表的可再生能源发电成本持续走低，业内人士预测光伏技术在十年之内会成为全球相当多国家和地区最便宜的能源之一。建筑+可再生清洁能源结合，实现自给自足，盈余的能量甚至可以向外输配，这样可以更好的推动我国能源转型，减少对化石能源的依赖。
目前中国建筑科学研究院有限公司建筑环境与节能研究院高性能建筑设计研究中心正在开展研究由住建部批准立项的《产能建筑群技术路线及技术经济可行性研究》课题。研究内容不仅仅是单体建筑产能，而是重点在于建筑与建筑之间产能和用能的交互、蓄能等技术。特别是建筑群中智慧能源微网，以及如何实现对网中建筑用能、产能和储能的智能管理等。
一旦产能建筑群落地实现，可以很好的解决建筑用能的问题，在实现节能减排的同时，极大推动清洁能源、可再生能源在建筑中的高效利用。产能建筑群以不同业态建筑组成，用能时间和特征不同，可实现不同建筑间能源的流动，打破单体建筑用能孤岛的现象。相比于单体产能建筑，建筑群实现产能将更有意义和推广价值。
Snøhetta近期完成了位于挪威波什格伦市的产能建筑Powerhouse Telemark，而且该建筑还是一座负碳建筑。这座棱角分明的建筑高度绝缘，并有一个覆盖其屋顶和朝南立面的大光伏顶篷，每年将产生256,000千瓦的能源。根据Snøhetta的说法，这将意味着它将创造足够的可再生能源，以补偿办公室在60年使用寿命中所消耗的碳，包括建造、拆除和建筑材料的隐含碳。Powerhouse Telemark由Snøhetta与R8 Property，Skanska和Asplan Viak设计，是继PowerhouseKjørbo，Powerhouse Montessori和PowerhouseBrattørkaia之后的第四座Powerhouse建筑 。
平面图 Snøhetta
高11层的大楼坐落在挪威韦斯特福尔和泰勒马克郡之间的历史工业城市波什格伦，象征着当地辉煌的工业历史的延续（泰勒马克是19世纪初期最大的水力发电厂之一的所在地）。该大楼当地对于绿色经济的持续投入，确立了泰勒马克郡在脱碳新型建设方面的领军地位。
Powerhouse建筑物是为应对气候危机和降低建筑业在全球碳排放中所占的巨大比例而开发的，目的是为“工作空间的未来”提供可持续的模型。
Snøhetta认为，建筑应该旨在为人类和非人类的生存创造更好的环境 。
鸟瞰 Ivar Kvaal
Snøhetta表示，作为建筑师事务所，他们必须随时通过他们的专业网络和交叉合作来解决面临的问题，而不是挑战不切实际的问题。通过与不同的客户合作来创建一座建筑物，其产生的清洁能源远远超过其消耗的能源。他们试图用这栋建筑证明的是：建筑业没有借口不去建造高能效建筑。该建筑中的所有系统都在市场上可以找到。”
Powerhouse Telemark的特点是其11层倾斜的形式，其倾斜的屋顶呈24度角，其朝东的立面上具有独特的45度凹口。这有助于最大程度地利用光伏顶篷收集的太阳能量，并在内部创建光线充足的空间。
Powerhouse Telemark每年将产生25.6万千瓦时，大约是挪威普通家庭年能源使用量的20倍，多余的能源将被售回到能源网络中。
木板条为光照最强的立面提供自然的遮阳系统 Ivar Kvaal
建筑物的外墙高度隔热，并覆盖有可提供遮阳效果的木板和Cembrit外墙面板(一种大型纤维水泥板)。
建筑的西立面、西北立面和东北立面以木板条包覆，为光照最强的立面提供自然的遮阳系统。木质外壳的后方是Cembrit纤维水泥板立面，水泥板为建筑提供了类似于石砌结构的密度，能够在白天储存热能，在夜间缓慢地释放热量。项目作为被动式建筑拥有卓越的隔热性能，所有楼层均安装了三层隔热窗。每个楼层的边界区域都安装了带有水环路的低排放系统，能够通过位于地下350米处的地热井确保高效的制冷和制热。
办公室内部包括不同的办公空间，以及酒吧接待区、共用员工餐厅、顶层会议空间和屋顶露台。但不包括地下室，以减少该项目所需的混凝土量。办公空间中有两层灵活的协同工作空间，使用户可以轻松地扩大或缩小其劳动力规模，并可以在私人工作或协作工作之间进行切换。它们位于建筑物朝西和朝南面的区域，这些区域更明亮并且具有较大的开放式布置。
Powerhouse Telemark还采用了一系列低技术解决方案，确保将使用者的舒适度放在优先地位，使办公楼的潜力得到充分发挥。微微倾斜的西立面和东南立面在保证光照和遮阳的同时带来开阔的视野和灵活的内部空间。建筑的东北立面保持了垂直，以容纳更加传统的、带有封闭空间的办公环境。在整座建筑中，较为隐蔽的小尺寸空间被策略性地设置在远离外墙的位置，不仅能够降低对制冷的需求，还有助于保持空间本身的舒适度。
员工餐厅 Ivar Kvaal
木质楼梯，从视觉上连接了餐厅和会议空间 Ivar Kvaal
建筑的内部空间遵循了标准化的原则，以避免新租户入驻时产生不必要的浪费。在所有楼层，地面、玻璃墙、办公室隔断、厨房、灯具和卫生间均采用了相同的设计、色彩与材质。同时，灵活的室内设计方案加上两个楼层的共享办公空间，共同确保了业主和未来租户能够轻松地对建筑进行重新规划，在无需搬迁的情况下也能够扩大或缩小他们的商业规模。这也意味着，办公空间可以直接过渡为资源空间，在传统办公布局需求受到远程办公场景的影响时，也能实现空间的最大效用。
Powerhouse Telemark的材料选择以环境可持续为基础，整座建筑采用了高恢复力和低能耗的耐用材料，例如未经处理的木材、石膏和环保混凝土等。从厨房到地砖再到活动家具，建筑内的一切均是由坚固耐用的高品质材料制成。地面砖由70%的回收渔网制成，木地板则采用了由回收木屑制成的工业木料。此外，特别定制的标识系统为办公空间的视觉表达提供了一定程度的灵活性，减少了定做专用品牌标识造成的不必要的浪费。
办公空间 Ivar Kvaal
同时，人造照明的使用绝对是最少的，整个窗户都装有窗户，使光线进入建筑物的深处。
内部的值得注意的元素包括两个将建筑物的底层连接到其高层的大楼梯。建筑物的第9层还隐藏着一个笔直的木制楼梯，可将游客引导至建筑物的屋顶露台。
Powerhouse Telemark的竣工是在向建筑师发出警示，即他们必须为“世界末日”进行规划以及工作室承诺只设计负碳建筑物的承诺之后完成的，这意味着未来他们的项目将产生比建筑物生命周期中消耗的能源更多的能量。
该公司表示：“在接下来的10年中，Snøhetta将专注于在设计阶段就让所有项目实现碳中和。在接下来的20年中，我们将确保我们建成的项目都是碳中和的。”
Snøhetta的合伙创始人Kjetil Trædal Thorsen表示：“除了努力让我们的地球尽可能地保持健康，我们还必须借此机会来优先考虑可持续的设计实践，尤其是要思考如何让我们的工作对人类和非人类居民产生积极影响。虽然与新冠疫情相比，气候的问题显得不那么尖锐，但对于建筑师而言，保护建筑环境和自然环境均有着无比重要的意义。我们需要更多像Powerhouse这样的全行业联盟，从经济、社会和环境等多个维度去推动可持续建筑和城市的行业标准的建立。”
一层平面图 Snøhetta
二层平面图 Snøhetta
九层平面图 Snøhetta
顶层平面图 Snøhetta
立面图1 Snøhetta
立面图2 Snøhetta
剖面图 Snøhetta