高层建筑的效能

博洛尼亚 Unipol 大厦项目涉及一块45,000m²左右的昔日废弃地块，位于市区东侧，邻近高速公路和环城快速通道，该区域已有很好的公用设施和通讯联络，区内有一个城市铁路网的车站。

规划以此综合大楼作为该市东郊商务活动和社会活动的主要焦点：不仅是个工作场所，而且也是个聚会和开展社会活动的地点，符合开放场相应的要点，尤其是构成居民定居地中心广场和广泛利用的绿地。
遵照可持续性准则，此城市新中心从开始研究起，就以一系列富有意义的设计选择为特点，其中最著名的就是依照 LEED（能源与环境设计先锋）认证协议中的《新建筑2.2》实施的认证过程。
空间与结构
这座综合性摩天大楼由不同形状和高度的四个不同楼体构成。梯形办公大厦（总面积29,000m²，高度125m，层高3.74m）具有：
–    地下3层，其中一层作为会议场所，两层用于存放档案和安装设备；
–    三层高的门厅，边侧为服务区；
–  地上28层，其中24层为办公区（每层总面积约800m²，均可分隔成两部分或作为复式结构使用），最高三层为演示层，各带空中花园和一个观景平台。
多功能连接平台（总有效面积约5,500m²）设在大厦底部：用于社区和商业服务（体操训练、大众健身，小型零售区等）。
该工程项目以钢、钢筋混凝土混合结构为特点，并将结构分析结合风洞试验。基础结构由深入地下16m的现场浇筑的330根基桩构成（桩高27m，直径80cm）。在此之上构筑沉箱式地基，其结构如下：采用自密实混凝土连续浇筑的下底板；一系列的加劲板（高5m，典型厚度90cm）；上底板（厚度1m）及面饰层。
沉箱（总高8m）决定了大厦地下几层的形状。其上利用爬模浇筑三个钢筋混凝土核心筒（典型厚度为65cm），并外加抗风支撑和加劲杆，构成电梯井和东西端两个楼梯井。
围着大厦四周筑起由工字钢桁架构成的垂直钢结构。楼板也为钢结构的，由圈梁、横梁和波纹钢板构成而作为模板，然后浇筑素混凝土而成。所有钢结构均达到 R120防火性能。
建筑外壳的朝向
在塔式建筑中，建筑物外壳的性能决定了内部环境的总体质感。对于此 Unipol 的新总部来讲，玻璃幕墙连续遮盖大厦全程标高，正是这个研究项目的特殊之处，从建筑物的性能角度看，也突出了垂直建筑的特点。
建筑表皮的技术特点及其与建筑物其余部分的交互影响也是风洞模拟的结果。该项研究允许根据所处地区的典型和关键的气象条件，变换建筑外壳表皮并相继优化立面系统的构件，进而显著地减少大厦的能源需求。
总的说来，立面的设计和施工遵照了抗震标准（第3类）、隔音要求（现场 Rw=45，远高于最低法定标准）、耐火性、结构水平和垂直弹性变形、温度变化和热冲击（温差50°C），通透性（A4级）、水密性（R7级，可开启部分为 R9A级），抗风性（可开启部分为3级）。在双层立面场合，项目的夏季气温考虑为比外界高3°C（总体为37°C ）。总之，大厦的透明外壳的特点随幕墙而变：
–      南立面和东立面均为多孔介质双层幕墙，纵向通道带隔断空隙（宽度80cm）；
–      北立面为多孔连续幕墙；
–    西立面较多暴露于夏日阳光的直射，采用传统的不透光通风幕墙，由玻璃板外层结合光伏电池板、铝板和设备井所需的通风隔栅构成。
主动式双层幕墙
对于双层幕墙说来，除了要求实现对气候因子的保护之外（遮阳、隔热、隔音），在设计的过程中还需优先考虑最大限度地实现舒适和节能：
–    冬季，在大多数辐照时段，双层幕墙大多关闭（或半闭）并像精益温室那样运行，通过提高与室内通常最冷点相应的玻璃幕墙的平均辐射温度，以减少热量散失并直接利用太阳能供室内取暖。
–      夏季，借助自然通风或采用风机强制通风，实现空气流动，散发多余的热量。
外层表皮由两种固定组件构成，即铝制型材和能控制太阳光透射的层合玻璃，其中带金属通风薄片。内层表皮由单一双层玻璃制成的两种隔热组件构成，也能控制太阳光透射，层间充氩气。总的来说，双层幕墙的 U 值≤1.00W/m²K；仅内层的 U 值≤1.20W/m²K。
层间空间装有软百叶窗帘：其位置和倾斜度均自动控制，也有可能自动控制直射光线入射室内天棚的角度，并借助于百叶窗片轻微弯曲，有利于天然光线扩散照明。
在内层设置自动开启的带状窗，以保证房间的自然通风。开启时，天棚上的特殊导流板会避免形成直接吹在人身上的穿堂风。朝向水平廊道的这种幕墙可以对各个楼层实施水平防火分隔，并可借助外立面上的排烟孔排出烟气。
北立面，透光部分为多孔玻璃幕墙，由隔热铝合金型材和双层玻璃构成，外层为能控制太阳光辐射的玻璃板，内层为低辐射率玻璃板，层间充填氩气，于是，恢复到 U≤1.00Wm²K。
供冷供暖中心
大厦的垂直方向设计未规定中间的设备空间。办公空间的运行特征（人员拥挤、大量电脑同时运行，基本上采用人工照明，在三个不同辐照方向上透光面积都很大）和满足小型化、组合化、柔性化和高性能的要求使得热力设计趋向电力供给：
–      每个楼层的制冷剂流量可变的空冷热泵带余热回收的双风管空调系统；
–    每个楼层的强制通风设备，借此控制潜在负荷和稀释室内污染负荷，恢复较好空气质量并回收排气热量。
因此，每个楼层均设置了一间小设备间，用于安装功率为33.5～45kW（供冷）和37.5～50kW（供暖）的空冷热泵式标准空气处理机组。这些机组都配备有变频控制的全封闭涡旋式压缩机，可以在43°C（BS）与 –15°C（BU）之间的温差范围内运行。
在此同一间房间内装有进风格栅和新风处理格栅，它们不仅保证双层幕墙的运行，而且也是夏季和冬季空调设备的基本构成部件之一。配置了6台光伏发电系统供电的轴流式通风装置，藉此产生水平气流：3台平行安装在东侧，使气流从南面穿过幕墙流向北面；另外3台平行安装在南侧，使气流从东面流向西面。
在后者场合，通过幕墙内层中各楼层间安装的旁流管道，在冬季艳阳高照的白昼（幕墙层间间隙温度达到18~20°C），抽取部分空气，送向供冷供暖中心，以求显著地提高热泵的 COP 值，实现有效的热交换，达到节能的目的。
柔性的系统
空调系统规模的确定需要面对的外界温湿度条件为：冬季-5°C和 UR80%，夏季为34°C 和 UR50%，而就工作条件而言，对于办公区和会议室来说，相应为20±1°C和 UR50±5%及 26±1°C和 UR45±5%（办公区：每人换气量为40m³/h；会议室：每人换气量为（36m³/h）。
在办公区内，内源负荷按每层45人评估，每人均配备个人电脑，照明强度为12W/m²（会议室为20W/m²）。空气过滤等级为4 ~ 6级。
相对于每对幕墙组件来说， 空调终端和照明终端都是独立的，因此只需按最小面积的办公室校准即可。控制器分布安装于四周的立柱上，因而与可能的内部分隔互不影响。
因有可能利用相对区域中存在的能量不平衡，故选择使用配备外部回收余热装置的系统可以达到显著的节能效果。室内空调终端的功率分别为2.2 ~ 28kW（供冷）和2.5 ~ 31,5kW （供暖），空气流速为人能接受的低流速（≤0.15m/s）；空调装置嵌入天花板，以风道通向办公室，并配备线性出风口；
每个楼层均配置2台带静止回收预热的一次风处理装置（冬季效率达70%左右），专门针对北侧、南侧和东侧辐照空间。强制通风系统的风道设置在天花板上，并配置了终端喷口和线性出风口。
供冷供暖机组为直接膨胀型，功率分别为1.66 ~3.49kW（供冷）和2.25 ~ 4.70kW（供暖），供给能力在500 ~ 1.200m³/h之间变动。增湿器为渗透膜型，可以最大限度地转移潮气而不会扩散粉尘，避免了水汽滞留，致使致病菌大量繁殖。
在承受热损失的服务区内，在相应最冷的范围设置电辐射取暖器，配温控器调节温度。每个楼层中的这类区域的排风系统都是独立运行的，在屋顶装有离心风机。
至于两层高和三层高的区域（门厅和27层），空调系统都与辐射地板系统整合一起，由一台热泵供给，以优化冬季阶段的微气候平衡。
水暖管道系统
大厦配备了数个饮用水水箱，由城市自来水管道供水，这些水箱每天至少换一次水。配水的水暖中心设在地下第三层，内部安装了增压机组，对低压管网和高压管网增压。
一次卫浴水管网采用镀锌热轧钢管制作，而二次卫浴水管网采用聚丙烯管子制作，而两者都作了适当的隔热保温处理，无论是冷水管，还是热水管。每个楼层都有热水，利用电锅炉生产。
卫浴水装置的配备中内含坐浴盆和嵌入式浴缸，包括双重排水的水箱、盥洗盆、洗脸池和淋浴器。排污管网采用高密度聚乙烯管子制作，而污水先排入带佛罗伦萨型存水弯的污水井，然后纳入城市公共下水道。
绿化浇灌系统的浇水口连同水阀埋入水渠区和绿地的地下，管道采用高密度聚乙烯管。
大厦屋顶淌下的雨水送入带挠性管节的球墨铸铁管道。其它雨水收集管通向水渠格栅盖板（标高-1m）和绿地区域中重型 PVC 制成的排水池，然后通过一系列下水道检查井，最后排入公共排污管网。