大学校园的整体规划

四周由绿化带围绕的维也纳经济管理大学(WU 大学)的新总部矗立在老城区与多瑙河之间,位于普拉特公园和维也纳会展中心之间一块91,000多平方米的地块之中,利用公共交通网(地铁)很容易抵达而且也是具备可持续交通特点的区域(有多条自行车车道)。

WU 大学的建设费用为4.92亿欧元,是欧洲最新竣工的公立大学建筑群,系奥地利科学与研究部支持的主要建设项目,该部自2007年以来已投资了10亿欧元,用以建造四十多幢新型教学建筑,并在本项目落成典礼上宣布了一个新规划,准备在下一个五年内投入总计20亿欧元,再建造77幢新建筑。

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总体规划和能源

通过设计竞赛(2007年)将规划设计委托给了 BUSarchitektur 建筑事务所(Laura Spinadel 建筑师)和 Vasko+Partners 工程设计公司(Günther Sammer 工程师),前者还负责拟定了该地区的总体规划,后者承担了建筑结构和设备的设计,并推出了整个校园能源应用的新理念。

整个规划过程紧扣最大限度减轻环境影响的目标,以整体设计模式为基准,聚焦于寿命周期成本分析,遵循建设环境生态可持续准则并利用当地现场可获得的能源。与传统方法相比,应用寿命周期分析可评估所涉及到的全部成本(整个建筑群的初期投资,运行成本,能源消费,维护保养,退役处置),突出强调了各种方案的成本效益与基础结构的质量、建筑材料的耐用性、建筑物和设备系统的能效、可再生能源的利用及减少温室气体排放之间的关联。

为了确定建筑物的特点和性能要求,根据国际上主要的可持续协议(LEED,BREEAM,DGNB),奥地利能源局提出的《积极保护气候》的气候创议,以及奥地利建筑工程协会最近提出的设计指针,确定了若干原则。就利用自然资源来讲,譬如,所采用的方案考虑了抑制饮用水的消费(收集和回用雨水,以减少卫生间用水等),估计可将25,000 m3/a的全年用水量削减8,000 m3/a还多。

关于能源使用情况,利用插入基础桩孔内的探头构成的闭环系统和地下水应用的开环系统,对远程供冷/供热、燃烧天然气和沼气及应用地热的这几种能源使用设想进行比较。

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 激活热质的两种模式

最终青睐于选择最后一种设想,而利用城市地下几米深处数量可观的地下水作为建筑空调的能源正是学术机构和市政当局的研究目标。然后,又相继规定了单幢建筑内设备系统的设计准则,并考虑到广泛采用激活热质的设备系统,允许利用温度范围很窄且很接近地下水温度的传热液。

从技术观点出发,考虑了采用两种不同的激活热质方式。第一种方式涉及预计在建筑结构下面实施“损伤性安装”,譬如将照明设备和其他构件固定在天花板上。为了避免出现意外穿透风险,规定将水暖管网布置在底筋之上、距离天花板底面5~8cm的楼板混凝土层内。这种方案的有利点在于能更好地利用建筑物总体被激活的热质,从而起到了“热存储”的作用。

第二种方式涉及与损伤性安装无关的所有结构:水暖管网布置在底筋之下、距离天花板底面2~3cm的楼板混凝土层内。这种方案的特点的功率系数高,热惯性小,因此设备也比较灵敏。因此,根据建筑物内部的运行条件与所期待的性能评估了方案的选择。而正是这种预计的运行情况成为了规划设计团队面临的最重大的挑战之一。然而,整体战略的关键任务依靠建筑管理系统的特点(KNX标准),凭借11,000个左右的取样点,同时监控建筑物内外的实际情况(热能和电力的消费量,照明,安全,消防等)。

3

施工现场的竞赛

在竞赛的第二阶段(2008年),对参赛者提出了应达到的精确指标(A级能源认证)、为各个区域所选定的设备系统及其对建筑物外壳性能和内部空间建筑之影响,包括要求水平向结构的下面楼层基本上没有吊顶或其它装饰层。

根据竞赛排名,将六幢建筑的设计任务分别授予了六家设计事务所,它们的国际知名度都很高,但各有自身的强烈个性,故从建筑学角度来看最终结果也完全不一致。

然而,基于带有整体准则烙印的规划设计而显示出那种卓越的差异,就像设计方法和建筑语言相互之间虽也很不相同,却能有效地响应共同制约条件,于是获得了完全符合规定成本和工期的高水准的技术性能。

在2008年12月–2009年2月期间对项目设计进行了优化。经 Vasko + Partner Ingenieure 公司的协调,所有有关团队进行了合作,对设计方案的成本和具体调整作了分析评估。

另外,在这个阶段,实施立面优化,查验是否符合建筑标准规范,动态模拟建筑物的能源使用情况,确定建材和施工技术,目标是更好地整合建筑、结构和设备系统。按照竞争性对话程序,采用类似于综合设计执行合同的方式委托项目施工,驻留工地四年多时间完成了该工程项目。

六幢不同的建筑

校园内所有楼宇通过地下空间相互联通,地下空间内布置了仓库、设备区和车库(400个汽车车位和850个自行车车位),所有设备管网均经由此处,但不直接连接每一幢建筑,管网始终是从公共空间进入每一幢楼宇的底层。

图书馆及培训中心大楼(Zaha Hadid Architects 设计)建在校园中央。该幢大楼(有效面积约41,000m2)呈紧凑的多边形,其特点在于精心研究的建筑物外壳构成了一个复杂的系统,而将内部空间的明暗有机的结合在一起。主要部门(图书馆及附属阅览室、工作室、咨询室、教室、礼堂、信息中心、管理办公室、学生专用洗手间、咖啡茶室等)布置在大厅周围,后者是一个带顶广场,紧挨着向上的通道。连接空间引向上面楼层,朝着咨询阅览厅,该厅向外挑出而朝向普拉特公园,正好遮盖了校园中央的公共空间。在楼内,受运动流激励的流畅线条围绕着全高的楼梯井蜿蜒盘旋,而楼梯井的作用就是让自然光线透入楼内。

D1系部及教学大楼(BUSarchitektur 设计)位于校园的东北区,由会议中心、教室、专业报告厅、系部专用区、教学研究室、带厨房的食堂和学生专用洗手间构成,分布在基础和两个楼层内,其特点是应用了考顿钢板通风幕墙,所用的这种材料也是大礼堂的装修材料。

内部空间(34,000m2)按有利于个人和团组开展研究布局设计;每个房间都有充足的自然光线。按照 ÖGNI(奥地利可持续房地产行业协会)推出的协议,这是该校园内唯一被评为金奖的建筑(其它几栋大楼均评为银奖)。

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对面就是D2系部及学生中心大 楼(Atelier Hitoshi Abe 设计),除了系部专用区之外,还内设了健身房、托儿所/幼儿园、超市、书店和啤酒店。在该地块的东南角,整个建筑(约23,000m2)分成了几个有机结合的小型楼体,通过围绕大厅的连接空间相互连通。整个建筑布局创造了一个绿地环绕的连续开放空间,工作室和研究室直接朝向楼外。

接着向北,西侧就是色调最丰富的建筑- D3系部及行政大楼(CRABstudio 设计),并与普拉特公园相邻。内设系部专用区、研究所、法律图书馆及附属工作室、会议室、行政办公室和零售区。利用未处理过的针叶松板做成的密集的十字格架架在图案鲜艳的玻璃幕墙上,为透明的立面遮阳。大楼内部空间呈现出彩色图板那样生气勃勃的特征。

对面就是D4系部大楼(Estudio Carme Pinós 设计),分成两个不同的楼体(约16,000m2),其中一个还起到了遮盖连通走道的作用:内设社科图书馆、研究所、管理办公室和咖啡茶室。立面设计的特点在于窗户布局采用书本状百叶窗,藉此遮阳,而利用密集的金属隔架作为遮阳屏。

最后一幢建筑位于项目地块的最北端,是行政学院大楼(No.MAD Arquitectos 设计),在最高的楼层布置了两个礼堂、专业报告厅、开放式办公室、咖啡茶室和餐厅。所有规则的楼体都装修了一个铝合金玻璃结构幕墙,而不同的幕墙玻璃有着不同的不透明度/透明度。内部空间(约6,000m2)都经过了精密设计,通用性极强,能够适应不同的活动。

低温舒适度

室内空调主要利用热质激活式系统,冬天和夏天一样,依靠埋设在结构楼体内的大约190,000米的水暖管线(包括水暖卫生设备)。显然,还包括了下述其它设备装置:

供暖:

- 辐射吊顶,主要用于较大的公共场所(礼堂,大教室等),其装修模块按优化声学性能的理想方案制作(表面反射声音并吸收噪声);

-  辐射地板;

-  对流加热器、暖风机和辐射地板,在春秋两季和严寒时节起辅助作用。

在所有这些场合,都使用特殊终端实施低温运行。以下就是供暖运行用的终端:

- 对流加热器和散热器(供水温度50℃;回水温度35℃);

- 后加热器(供水温度45℃;回水温度30℃);

- 辐射地板(供水温度35℃;回水温度25℃);

- 激活热质(供水温度30℃;回水温度27℃);

供冷:

- 暖风机,机械通风,数据中心(供水温度14℃;回水温度19℃);

- 激活热质,辐射吊顶(供水16℃;回水温度19℃)。

因建筑结构的高热惯性有可能实现室内温度的稳定,故机械通风的作用仅限于卫生换气和夏季除湿。在夏天,为避免激活面的结露风险,机械通风系统会根据室内传感器网接收到的数据运行,修正相对湿度的等级。

内部空间和设备系统

最少程度使用吊顶的这种限制使得设计师寻求对管网和设备终端的正式的技术探求。对于所采纳的方案来讲,除D1楼之外,所有楼宇内的空气分配都是通过作为压力通风系统的高架地板进行的,那里实际上有着这种地下风道系统。

在图书馆及培训中心大楼的中央大厅里,进风隔栅构件与围绕大厅四周的墙壁流线型装饰层结合得浑然一体。回风隔栅为金属材质,与灯具整合一体,构成了顶棚精密设计的一部分工作。

在D2楼中,每一个楼体沿长度方向伸展,带门厅和长廊,沿着长廊可打开不同的房间。依靠设在屋顶的设备层内的机械通风站,通过位于 “核心区”(技术支持间,卫生间等)内相应部位的竖井,将空气送向各个楼层。回风通过同样的核心区和连接通道及大厅两侧的全高空间,而回风走顶上风道,纳入为此布局的水平庭院内。

在D3楼内,建筑项目涉及完全整合某些设备(人工照明、传感器、火情探测), 其它设备和网络则部分或全部外露。

情况就是这样的,譬如,热质激活系统的管道(总管悬挂安装在天花板下,用金属板网保护)和喷淋器,就像风道和电网用的电缆管道那样。

一般说来,构成这幢大楼的两个楼体的内部建筑方案对管网和终端是否存在是不相干的。唯一个共同特征是设备油漆所选的颜色与天花板相同,但在不油漆时(如在表面为混凝土时),则按照野兽派艺术保留原来色调。

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