探秘南半球最綠色環保的超高層建筑設計

　　近日，理查德·羅杰斯宣布從Rogers Stirk Harbor + Partners(RSHP)退休。羅杰斯今年已87歲，作為高技派的代表，他對于當代建筑設計行業的發展有著舉足輕重的作用。代表作有著名的“千年穹頂”，與福斯特合作設計的香港匯豐銀行和與意大利建筑師皮阿諾共同設計的喬治·蓬皮杜國家藝術文化中心等。

　　羅杰斯 史達克 哈伯有限責任合伙事務所的前身是1977年創立的理查德 羅杰斯合伙事務所。通過多年的發展，于2007年更名，以肯定和感謝Graham Stirk(英國倫敦列敦賀大廈寫字樓的主創)和Ivan Harbour(斯特林獎獲獎作品，銘琪西倫敦中心項目的主創)的杰出貢獻。

　　作為高技派的頂級事務所，RSHP最近都有哪些值得關注的代表項目呢?一起來看看南半球最綠色環保的超高層!

　　Barangaroo區域連接了悉尼的CBD和港口的濱水區域，Barangaroo South 項目(其中三棟辦公塔樓被稱為悉尼國際大廈)創造了充滿活力的濱水商業、辦公和住宅區，并成為了澳大利亞第一個目標碳中和的超高層綜合體項目。

　　澳大利亞新南威爾士州政府承諾至2050年實現凈零碳排放，而這一項目通過實踐展示了企業能夠幫助實現這一目標。

　　本項目是大型的商業辦公綜合體，基地面積為75000平方米，建筑面積約30萬平方米，包含了三棟外形相似但各具特色的辦公塔樓以及低層商業和住宅組成，最高的塔樓達到217米高。在外形上，塔樓的長軸方向達到了85米，通過平面上的凹槽設計和立面上的設備層和戶外平臺的分割，將超高層塔樓劃分成充滿節奏和韻律的幾個部分，而從達令港遠眺項目又渾然一體，充滿活力。

　　01建筑設計

　　項目采用了能耗模擬的方法檢測建筑的高度、體形和細部設計是否呼應了環境，實現了最可持續的結果。

　　項目的三棟塔樓的平面向東西向拉長，兩端為半圓形。設計減少東西向的幕墻面積以避免西曬導致供冷負荷的增加。三棟塔樓都將北側設計為核心筒和公共空間活動(服務、休息和會議空間)，稱為“垂直村落”，為內部辦公空間遮擋了陽光，從而減少辦公區域的能耗需求。

　　項目采用了太陽路徑分析減少能耗和窗戶的眩光、改善自然采光。幕墻設計進行了專項研究并，通過量化分析和模擬進行了設計參數的優化，目標減少室內空間的熱負荷和眩光，同時擁有最大化自然采光和視野。塔樓上懸挑的遮陽構由垂直和水平兩種組成，構件的尺寸隨著高度變化，使得高樓層獲得較少的日光，低樓層獲得較多的日光。遮陽部件最大的尺寸達到1.8米深，3.7米長，可以承受159km/h的風速。

　　在設計上，50%的項目面積是公共開放空間，所以建筑師和景觀建筑師考慮了空間由誰來使用并精心設計。項目主要的基礎設施主要放置在77000平方米的地下室中，因此將裙房的屋頂形成了開放空間，種植了各種植物，為基地提供了生態多樣性。

　　02機電設計

　　項目采用了區域供冷系統，項目每年從悉尼港灣獲得并排出15萬兆升的海水排出冷凍水機房的熱量。傳統的冷卻塔效率低且消耗大量的水。冷凍水機房和水泵采用了高效的變速科技，最大負荷可達72MWr，但不使用自來水散熱，每年可以節約1000萬升的水。采用海水也帶來了新的挑戰，需要避免海水的侵蝕以及避免海水中的生物進入系統中，項目采用了多種合適的材料和高壓過濾技術來應對。辦公、居住和商業功能共享地下室的一個空調系統，這比采用多個機房設備更為高效。

　　場地內的水回收處理機房能夠每天能夠處理項目和周邊建筑的總計1百萬升的廢水。2014年回收處理了1.11億升的廢水，相當于44座奧運會游泳池中的水。收集的雨水被儲存在9萬升的水箱中，用于大樓的景觀區域的澆灌。

　　大樓采用了冷梁——這一節能的空調系統，加上100%的新風、非循環供應空氣系統。對于這樣規模的高層建筑而言，這種不尋常的供冷系統提供了高水平的能源效率和良好的室內空氣質量。

　　照明為電能節約提供了最大的機會，在照明設計時進行了詳盡而復雜的建模和分析，以實現最佳的布局和最高的能效，并采用了智能照明控制系統，該系統使用可尋址部件，允許更個性化和精細化的控制，以及沿建筑周長的單獨照明分區。

　　另一個挑戰是在屋頂安裝足夠的光伏發電板，以抵消雨水回收系統運行和建筑公共區域產生的能耗和碳排放。

　　03廢棄物管理

　　在建設過程中的10488噸的建筑垃圾進行了回收利用，除了被污染的土壤必須填埋外，占所有建筑垃圾的97%通過悉尼地區的回收系統進行了再利用，例如混凝土被用作道路基礎、石膏板被再利用、對膠合板進行再加工或切削。項目運營后建立了廢棄物管理系統，目標運營過程中80%的廢棄物不進行填埋，至2020年實現零廢棄物填埋。

　　04通過供應鏈推動建筑隱含碳的減少

　　與傳統的建設方法相比，塔樓建筑目標減少20%的建筑隱含碳，業主Landlease希望挑戰現有的模式，推動供應商和承包商尋找更加低碳的方法。因此不少供應商同意為他們的產品獲得了零碳認證，因為他們也能獲益。項目中對于20種主要使用的材料進行了全生命周期分析。

　　混凝土是建筑隱含碳的主要來源之一，大約占到25%。在招標工程中，對于不同承包商的混凝土土配比進行了隱含碳的分析，在保證結構性能的基礎上優化配比，以減少隱含碳排放。本項目優化混凝土的成分，并采用礦物和廢棄物例如粉煤灰和磨細高爐礦渣來替代部分水泥，在某些建筑部件中可以替代65%的水泥。項目同時采用現場混凝土攪拌站，減少攪拌卡車交通運輸約3萬次和5000噸的二氧化碳排放。

　　為了減少鋼筋的碳排放，Landlease和供應商合作研究鋼筋的生命周期和各種生產方式的碳排放。項目最終選取了最高效的和最低碳排放的生產方式，原材料中有較高比例的回收鋼材，采用電弧爐生產并且使用100%可再生能源電力。鋼筋產品貢獻了隱含碳減排總量的4%。

　　項目在招標過程中鼓勵減少隱含碳的新技術和方法，業主在招標時向供應商發放了問卷，問題包括：產品在保證性能的前提下能否減少材料的消耗?產品的部分成分能否用更低隱含碳的材料代替?能否最大化可回收材料在產品中的成分?在供應鏈中你是如何采用現有的最新技術生產和優化采購?如何能將產品更有效的運送到基地，并減少材料包裝和運輸的碳排放?是否有機會抵消產品的碳排放，能夠被第三方機構認可或認證?這些問題促使供應商思考產品原料和工藝改進，以減少碳足跡。

　　05通綠色建筑認證

　　辦公建筑實現澳大利亞綠色建筑的設計六星級，居住建筑實現澳大利亞綠色建筑的設計五星級。項目獲得NABERS能源之星的五星級認證，比澳大利亞同類辦公建筑減少了50%的碳排放，項目也是世界上第一座獲得WELL Core & Shell白金認證的建筑。

　　06綠色運營管理

　　大樓要求租戶簽訂綠色租賃協議，保證運營的每個階段都能實現可持續。項目建立了社區碳排放基金，保證在99年的租約中實現碳中和。

　　小結

　　項目目標實現20%的隱含碳削減以及零碳運營，項目因地制宜的設計了建筑和機電系統，并且通過建造新技術和綠色供應鏈減少了建筑的隱含碳排放。這是一個標桿項目，也帶給我們很多思考：在項目初期建立一個明確的目標非常重要，首先需要業主大力支持。在設計與施工需要大量的深入研究和分析，并且需要強有力的執行團隊將方案落地，而不是停留在紙面的計算書和藍圖上。