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探秘南半球最绿色环保的超高层建筑设计

我要投稿    发布时间:2021-01-06   来源:筑招建筑人才网   浏览次数:400  
标签: 建筑设计

  近日,理查德·罗杰斯宣布从Rogers Stirk Harbor + Partners(RSHP)退休。罗杰斯今年已87岁,作为高技派的代表,他对于当代建筑设计行业的发展有着举足轻重的作用。代表作有著名的“千年穹顶”,与福斯特合作设计的香港汇丰银行和与意大利建筑师皮阿诺共同设计的乔治·蓬皮杜国家艺术文化中心等。


探秘南半球最绿色环保的超高层建筑设计


  罗杰斯 史达克 哈伯有限责任合伙事务所的前身是1977年创立的理查德 罗杰斯合伙事务所。通过多年的发展,于2007年更名,以肯定和感谢Graham Stirk(英国伦敦列敦贺大厦写字楼的主创)和Ivan Harbour(斯特林奖获奖作品,铭琪西伦敦中心项目的主创)的杰出贡献。


  作为高技派的顶级事务所,RSHP最近都有哪些值得关注的代表项目呢?一起来看看南半球最绿色环保的超高层!


悉尼国际大厦


  Barangaroo区域连接了悉尼的CBD和港口的滨水区域,Barangaroo South 项目(其中三栋办公塔楼被称为悉尼国际大厦)创造了充满活力的滨水商业、办公和住宅区,并成为了澳大利亚第一个目标碳中和的超高层综合体项目。


  澳大利亚新南威尔士州政府承诺至2050年实现净零碳排放,而这一项目通过实践展示了企业能够帮助实现这一目标。


  本项目是大型的商业办公综合体,基地面积为75000平方米,建筑面积约30万平方米,包含了三栋外形相似但各具特色的办公塔楼以及低层商业和住宅组成,最高的塔楼达到217米高。在外形上,塔楼的长轴方向达到了85米,通过平面上的凹槽设计和立面上的设备层和户外平台的分割,将超高层塔楼划分成充满节奏和韵律的几个部分,而从达令港远眺项目又浑然一体,充满活力。


  01建筑设计


  项目采用了能耗模拟的方法检测建筑的高度、体形和细部设计是否呼应了环境,实现了最可持续的结果。


悉尼国际大厦


  项目的三栋塔楼的平面向东西向拉长,两端为半圆形。设计减少东西向的幕墙面积以避免西晒导致供冷负荷的增加。三栋塔楼都将北侧设计为核心筒和公共空间活动(服务、休息和会议空间),称为“垂直村落”,为内部办公空间遮挡了阳光,从而减少办公区域的能耗需求。


悉尼国际大厦


  项目采用了太阳路径分析减少能耗和窗户的眩光、改善自然采光。幕墙设计进行了专项研究并,通过量化分析和模拟进行了设计参数的优化,目标减少室内空间的热负荷和眩光,同时拥有最大化自然采光和视野。塔楼上悬挑的遮阳构由垂直和水平两种组成,构件的尺寸随着高度变化,使得高楼层获得较少的日光,低楼层获得较多的日光。遮阳部件最大的尺寸达到1.8米深,3.7米长,可以承受159km/h的风速。

  在设计上,50%的项目面积是公共开放空间,所以建筑师和景观建筑师考虑了空间由谁来使用并精心设计。项目主要的基础设施主要放置在77000平方米的地下室中,因此将裙房的屋顶形成了开放空间,种植了各种植物,为基地提供了生态多样性。


  02机电设计


  项目采用了区域供冷系统,项目每年从悉尼港湾获得并排出15万兆升的海水排出冷冻水机房的热量。传统的冷却塔效率低且消耗大量的水。冷冻水机房和水泵采用了高效的变速科技,最大负荷可达72MWr,但不使用自来水散热,每年可以节约1000万升的水。采用海水也带来了新的挑战,需要避免海水的侵蚀以及避免海水中的生物进入系统中,项目采用了多种合适的材料和高压过滤技术来应对。办公、居住和商业功能共享地下室的一个空调系统,这比采用多个机房设备更为高效。

  场地内的水回收处理机房能够每天能够处理项目和周边建筑的总计1百万升的废水。2014年回收处理了1.11亿升的废水,相当于44座奥运会游泳池中的水。收集的雨水被储存在9万升的水箱中,用于大楼的景观区域的浇灌。

  大楼采用了冷梁——这一节能的空调系统,加上100%的新风、非循环供应空气系统。对于这样规模的高层建筑而言,这种不寻常的供冷系统提供了高水平的能源效率和良好的室内空气质量。

  照明为电能节约提供了最大的机会,在照明设计时进行了详尽而复杂的建模和分析,以实现最佳的布局和最高的能效,并采用了智能照明控制系统,该系统使用可寻址部件,允许更个性化和精细化的控制,以及沿建筑周长的单独照明分区。

  另一个挑战是在屋顶安装足够的光伏发电板,以抵消雨水回收系统运行和建筑公共区域产生的能耗和碳排放。


  03废弃物管理


  在建设过程中的10488吨的建筑垃圾进行了回收利用,除了被污染的土壤必须填埋外,占所有建筑垃圾的97%通过悉尼地区的回收系统进行了再利用,例如混凝土被用作道路基础、石膏板被再利用、对胶合板进行再加工或切削。项目运营后建立了废弃物管理系统,目标运营过程中80%的废弃物不进行填埋,至2020年实现零废弃物填埋。


  04通过供应链推动建筑隐含碳的减少


  与传统的建设方法相比,塔楼建筑目标减少20%的建筑隐含碳,业主Landlease希望挑战现有的模式,推动供应商和承包商寻找更加低碳的方法。因此不少供应商同意为他们的产品获得了零碳认证,因为他们也能获益。项目中对于20种主要使用的材料进行了全生命周期分析。

  混凝土是建筑隐含碳的主要来源之一,大约占到25%。在招标工程中,对于不同承包商的混凝土土配比进行了隐含碳的分析,在保证结构性能的基础上优化配比,以减少隐含碳排放。本项目优化混凝土的成分,并采用矿物和废弃物例如粉煤灰和磨细高炉矿渣来替代部分水泥,在某些建筑部件中可以替代65%的水泥。项目同时采用现场混凝土搅拌站,减少搅拌卡车交通运输约3万次和5000吨的二氧化碳排放。

  为了减少钢筋的碳排放,Landlease和供应商合作研究钢筋的生命周期和各种生产方式的碳排放。项目最终选取了最高效的和最低碳排放的生产方式,原材料中有较高比例的回收钢材,采用电弧炉生产并且使用100%可再生能源电力。钢筋产品贡献了隐含碳减排总量的4%。

  项目在招标过程中鼓励减少隐含碳的新技术和方法,业主在招标时向供应商发放了问卷,问题包括:产品在保证性能的前提下能否减少材料的消耗?产品的部分成分能否用更低隐含碳的材料代替?能否最大化可回收材料在产品中的成分?在供应链中你是如何采用现有的最新技术生产和优化采购?如何能将产品更有效的运送到基地,并减少材料包装和运输的碳排放?是否有机会抵消产品的碳排放,能够被第三方机构认可或认证?这些问题促使供应商思考产品原料和工艺改进,以减少碳足迹。


  05通绿色建筑认证


  办公建筑实现澳大利亚绿色建筑的设计六星级,居住建筑实现澳大利亚绿色建筑的设计五星级。项目获得NABERS能源之星的五星级认证,比澳大利亚同类办公建筑减少了50%的碳排放,项目也是世界上第一座获得WELL Core & Shell白金认证的建筑。


  06绿色运营管理


  大楼要求租户签订绿色租赁协议,保证运营的每个阶段都能实现可持续。项目建立了社区碳排放基金,保证在99年的租约中实现碳中和。


  小结


  项目目标实现20%的隐含碳削减以及零碳运营,项目因地制宜的设计了建筑和机电系统,并且通过建造新技术和绿色供应链减少了建筑的隐含碳排放。这是一个标杆项目,也带给我们很多思考:在项目初期建立一个明确的目标非常重要,首先需要业主大力支持。在设计与施工需要大量的深入研究和分析,并且需要强有力的执行团队将方案落地,而不是停留在纸面的计算书和蓝图上。


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