办公大楼设计案例|以高效能、可持续发展为主导
米兰会展集团的办公楼(Gruppo Fiera Milano)该建筑(包括地下共13层)的表面面积达21200m2,大楼主要用于办公和作为各机构的代表处使用。
负责大楼设计的是“5+1AA Alfonso Femia Gianluca Peluffo with Jean Baptiste Pietri 建筑工作室”。楼内配备了由AI Engineering 工程公司设计的成套设备,这家都灵的公司是业内最有实力的公司之一。整个设计以建筑概念和支持可持续性发展相结合为特点。
一体化设计
意大利建筑公司在短短的六个月时间里完成了建造大楼的任务(工程总造价达3200万欧元)。整栋大楼由金属结构支撑,这些金属结构的抗风功能则由垂直方向上向心灌注的钢筋水泥实现,整个工程首选的建筑方式是干式建筑法。
自设计之初,方案设计者就以获得高效能为主导思想。到后来的具体实施,战略上主要考虑的是如何节能,具体做法是:
- 针对建筑造型进行研究,将功能方面的设计融合进来,并兼顾考虑工程实施和本案所在的位置,确保建筑物在冬季能最大限度地获得光照;
- 大楼外部材料根据不同位置在选择上有所区别,有的材料具有很好的绝热性能,有的透明材料则不易散热;
- 大楼还配有专供夏季使用的,经过优化处理的固定遮光装置。这个系统由安装在外部的双层玻璃间隙中的金属网和部分做了不透明处理的玻璃百叶窗组成;
- 对自然光的处理是设计中的一个亮点。
大楼正面对着地铁出口和米兰展览中心的入口,这部分墙面呈蜂窝结构,配以透明的茶色玻璃,同时上面还附有铜/金色的遮光保护材料。这些镜面材料和不透明材料由南向北渐次交替排列。大楼的东墙全部覆以金色材料,而西面的墙体则通过窗户则可以实现通风。
整个建筑物在视觉效果上可谓独具匠心:正面可以以一种优雅迷人的方式将太阳光反射回去,特别是夕阳西下时分,大楼的墙面给人的感觉是一个律动的金色表面。
工程设计、配件生产以及支撑结构件和表面材料的安装主要由斯达普·皮彻雷工程公司负责。
大楼正面玻璃材料的这种交替性的设计左右着表面材料的选取,同时决定着设备的布置。这种设计的灵活性,使设备在布局和控制系统的安装方面对建筑产生的影响较小。
空调技术
楼内环境能够持续地保持在舒适的条件下,实现这一功能主要靠建筑物外墙的反光作用和一套混合式的空调系统共同发挥作用。这一系统通过热辐射交换和在少量空气流动的条件下就可以实现初级空气的交换发挥作用。这套系统可以使整个楼表面的温度保持高度稳定,并且可以合理控制能耗。
在办公室和会议室内,空调设备被安装在双-区域:设备对着玻璃外墙的方向安装,深度为2m,这部分设备可以取暖,也可以制冷,依据外界气候条件进行调节;在楼内其它地方,天花板空调只用于取暖,只用于调节内生的热量。
空气处理设备由一套可执行完全控制的全自动系统负责,这套系统还可以进行监控、混合操作和对所有技术设备进行编程,包括控制安保系统(消防、防盗、出入和视频监控等),从而更好地实现对整个大楼的管理。
从建筑原理方面需要解决三个层面的问题:整体布局、周边配合和设立监控中心。其中最后一项通过一套数据收集系统和与局域网连接的控制台实现。这些系统主要用于对能量消耗、报警中心的监控,还可以接收设备的维修信息,协调控制各种技术设备和安保设备。系统通过网线只须在唯一的一个平台上传输数据、声音和图像,从而减少了系统的复杂性,同时也实现了信息数据对外部的全面开放。
关于能耗需求的设计,这里依据的是伦巴第大区现行的,建筑物冬季空调设备所需初级能源的计算标准EPH,并且达到了A 级标准。与同类系统相比,这种设计比传统设计约节省1/3的能量需求。
中央空调系统
中央空调设备主要安装在大楼的半地下,与设备所服务的区域相比,这些设备距离建筑物的重心区域位置较近。
空调设备所需的冷热水由三个多功能冷凝式热泵提供,水温可通过储藏在集水箱中的,用于消防的地下水进行调节,这部分水在过渡季节和设备启动期间还可以储备多余的热量。
夏季时空调设备满负荷运作(能量可达720 kW – EER≈5.25),热泵可以制造冷水(6 °C ±5 °C)和热水(35 °C ±5 °C),这些热水主要供给那些后-取暖区域服务,即为空气处理设备和生活用热水提供热量。冬季时其中一个热泵(能量达781 kW – COP≈4.26)留作备用:可生产出6 °C ±5 °C的冷水和45 °C ±5 °C的热水。同时这个系统还与市政远程供热管网(能量可达1.4MW)相通,从而进一步实现备用能量的存储功能。这一系统可同时生产冷热水,这些冷热水再通过带四根管子的设备输送出去。这套设备可以最大限度地发挥其功能,特别是在过渡季节,系统在能量方面的最高回报甚至超出了设备的额定值。此外,由于系统可以同时使用冷热水,因此既节电又省水。由于系统以水为初级能源,并且冷凝器不需要强制通风,所以设备的造型更紧凑,同时也更静音。每个热泵还配有一个辅助性质的不锈钢热交换器,因此还可以将封闭回路中获得的水与从储水箱开放回路中抽出来的水进行调节。
客户:Gruppo Fiera Milano
建筑与景观设计:5+1AA Alfonso Femia Gianluca Peluffo with Jean Baptiste Pietri 建筑工作室
设备工程:AL Engineering工程公司、AI 工作室
环境协调、外观造型及声学效果设计:ALF Engineering工程公司、AI 工作室
结构、交通及基础设施工程:I Quadro 工程公司
供应商
热泵:意大利克莱门特(Climaveneta)
电水泵:Grundfos
空气处理设备:Samp
取暖用金属片及石膏板:Rirradia
地板式空调设备:Loex
取暖炉:意大利克莱门特(Climaveneta), Aermec
卫生排水设备:Geberit, Valsir
太阳能电池板:CSI
楼宇自动化控制系统:西门子(Siemens)