建筑工業(yè)養(yǎng)老保險基金會擴(kuò)建項目-生態(tài)建筑案例

1、 建筑師事務(wù)所：Herzog + Partner 地點：威斯巴登 wiesbaden 時間：19942003目錄一、關(guān)于威斯巴登二、項目簡介 1、總平面布局 2、建筑設(shè)計 （1）平面 （2）立面立面集成系統(tǒng)（含通風(fēng)系統(tǒng)） （3）建筑構(gòu)件樓地層 采光遮陽構(gòu)件（采光和遮陽系統(tǒng)） （4）燈具 3、控制系統(tǒng) 4、外墻 威斯巴登在法蘭克福以西30多公里的地方，是黑森州的首府。城市不太大，有26.2萬人口。它有著得天獨厚的優(yōu)勢：溫泉多。該市利用這一有利條件， 成為一個療養(yǎng)游覽勝地。 1、總平面布局 對于這個功能相對簡單的行政管理建筑，業(yè)主對如下方面提出了很高的要求：建造和運營要盡量經(jīng)濟(jì)，能源利用應(yīng)做到有利

2、于環(huán)境的保護(hù)。 通過對與基地相關(guān)的規(guī)劃法規(guī)進(jìn)行全面深入的分析，建筑師采用一種通過群房連接四棟獨立辦公樓的綜合體式的布局方式，容納了該開發(fā)項目所要求的巨大的空間體量。這種布局帶來了很多的好處，例如有利于沿著綜合體進(jìn)深方向組織各部分的自然通風(fēng)。2、建筑設(shè)計（1）平面 交通核心體的位置安排保證了創(chuàng)造較小的、可用于出租的、獨立的辦公場所，并且這些場所在水平和垂直方向上能組合成大體量的整體辦公空間。首層平面圖 12m的進(jìn)深，以15m為基本模數(shù)單位的立面處理使建筑物內(nèi)部可以形成單獨的、團(tuán)體的、聯(lián)合的和開放式布局的辦公空間。 標(biāo) 準(zhǔn) 層 平 面 （2）立面 從節(jié)能設(shè)計的角度來講，辦公建筑的立面要具備這樣一些

3、基本功能：保溫隔熱、自然采光、自然通風(fēng)和遮陽。如何在建筑設(shè)計中將立面設(shè)計因素組織起來在滿足這些基本功能的同時，創(chuàng)造出美觀舒適的建筑環(huán)鏡，正是建筑師進(jìn)行節(jié)能設(shè)計要面對的任務(wù)。 赫爾佐格的建筑設(shè)計一直在進(jìn)行著這方面的努力。他完成的德國建筑工業(yè)養(yǎng)老金基金會辦公樓的立面設(shè)計是這種集成立面設(shè)計最具代表性的作品。建筑中幾乎所有的功能性設(shè)計都集成到立面系統(tǒng)中。 建筑的立面系統(tǒng)采用一種單元式設(shè)計。不同于傳統(tǒng)建筑設(shè)計中的元件復(fù)合功能(例如窗同時具備采光和通風(fēng)的功能)，而是在各個立面單元中將各種功能元素相互分離后重新組合。 辦公樓的立面是采用了多層材料構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)。固定的、中間填充了惰性氣體的三層玻璃窗的區(qū)域具

4、有良好的隔熱保溫性能。（6+5+8mm浮法玻璃，五層膠合鐵杉木） 整個樓層高度的大面積落地玻璃窗保證最大程度的進(jìn)光量和良好的 視野。 無色玻璃的使 用也使得玻璃 的透光度有了 可靠的保證。一個具備很好保溫性能的可開啟木質(zhì)落地門上有可開關(guān)的通風(fēng)口，根據(jù)外部的溫度和氣流狀況，可以部分地、完全地開啟，或者閉合，能保證各種程度的通風(fēng)換氣要求，有助于控制房間的自然進(jìn)風(fēng)量并保證衛(wèi)生狀況所需的空氣交換。南北立面所貼的木材面板結(jié)合其內(nèi)的通風(fēng)口，已成為起到隔熱保溫作用的板狀結(jié)構(gòu)體的一部分。自然通風(fēng)有可開啟窗 將全部的機械化設(shè)施集中在辦公樓的立面內(nèi)是一次創(chuàng)新之舉。在外墻內(nèi)側(cè)與辦公桌等高處有一個木質(zhì)的配電箱，所有辦

5、公設(shè)備所需的電源和走線等都集中在這個木箱里通過立面上的線槽進(jìn)一步連接在一起。在冬天，一個小型的對流式取暖器專門用于預(yù)熱通過通風(fēng)口進(jìn)入室內(nèi)的空氣。這個項目得到了德國聯(lián)邦環(huán)境基金的支持。 辦 公 室 內(nèi) 景通風(fēng)處剖面圖線槽（3）建筑構(gòu)件樓地層 樓地板被設(shè)計成具有貯熱作用的結(jié)構(gòu)體。這種設(shè)計使實心的構(gòu)件在冬天可以吸收外界的熱量以提高室內(nèi)溫度，而在夏天則可以達(dá)到控制室內(nèi)溫度過高的作用。 混凝土樓板供暖制冷系統(tǒng)這是一種在德國成熟的技術(shù)，它的工作原理是輻射而不是對流。它靠大面積樓板以接近人體舒適溫度的輻射來調(diào)整室內(nèi)溫度，因而使人感覺非常舒適。這套系統(tǒng)的優(yōu)點是設(shè)備負(fù)荷小，室內(nèi)溫度均勻，無噪聲和風(fēng)感，室內(nèi)無管道

6、。缺點是不能做封閉吊頂。 樓面構(gòu)造50mm找平層有微孔的薄膜50mm水管周圍 砂漿層280mm 鋼筋混凝土板采光遮陽構(gòu)件 作為辦公建筑，一個突出的耗能大戶是用于采光照明的能耗。如果利用天光照明，顯然會大大降低建筑的運作能耗。而利用天光照明，絕對不是簡單地將太陽光線引導(dǎo)到室內(nèi)就可以了，因為辦公環(huán)境對于光照度有著嚴(yán)格的要求。 在建筑的南北立面分別設(shè)計了不同的自然光利用系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)不同的季節(jié)、一天里的不同時間段、氣候條件等，進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。南向采光遮陽構(gòu)件 南向有太陽光直射，容易造成室內(nèi)眩光，需要考慮的問題有：第一：如何有效遮擋強烈的太陽直射光線，第二：如何將太陽光線反射到建筑深處。 解決問題的方案

7、是一組兩個聯(lián)動的鐮刀形遮陽構(gòu)件，鐮刀形構(gòu)件上有反光板，設(shè)計非常精妙。 上面的“鐮刀”略大，是遮陽的主要構(gòu)件。大鐮刀通過連軸固定在支撐桿件上，可以圍繞固定軸旋轉(zhuǎn)。小鐮刀有兩個固定點，尾部與大鐮刀通過連軸連接，中部則固定在下面連桿上，連桿固定在支撐桿件上并可沿著桿件方向作上下的活塞運動。連桿的動力是電控的馬達(dá)。高反射性能的外掛式鋁質(zhì)反射板高反射性能的外挑式鋁板鋁合金反光板12*100表面噴涂的不銹鋼型材往復(fù)式馬達(dá)（主軸起重電機）不銹鋼管作為纜繩護(hù)套160mm涂聚氨酯的預(yù)制混凝土構(gòu)件 中午光線過于強烈的時候，馬達(dá)驅(qū)動連桿向下運動，小鐮刀頭部隨之下移，而尾部呈前推的狀態(tài)，推動大鐮刀的尾部前移，整個大鐮

8、刀呈向上旋轉(zhuǎn)的聯(lián)動狀態(tài) ,最終豎直。直射太陽光線中有可能影響到室內(nèi)辦公環(huán)境的部分被 大”鐮刀“有效蔽而其余光線則被大”鐮刀”尾部的表面拋光的小型反射器和小“鐮刀”反射到天花板上的鋁合金反光板上，進(jìn)而反射到辦公臺面。 光線不足的時候馬達(dá)驅(qū)動連桿向上運動小”鐮刀”頭部隨之上推尾部后拉拉動大”鐮刀”下旋，并最終與小“鐮刀”折疊呈水平狀態(tài)。此時一方面構(gòu)件本身遮陽效果減至最小，而且可以將太陽光線反射到天花板。完全做到了在有效遮擋可造成眩光的太陽直射光線的同時最大限度利用太陽光。北向采光構(gòu)件 北側(cè)天光光源實際上是最為穩(wěn)定和最佳的光源系統(tǒng)例如藝術(shù)院校的繪畫、雕塑等的專用教室均以北側(cè)天光或者北側(cè)自然光照明為首

9、選。而為了延長利用自然光的時間以及在多云、陰天的時候充分利用天光，建筑師在建筑的北側(cè)也設(shè)計了簡易的固定反光系統(tǒng)。12mm鋁支架高反射性能的外掛式鋁質(zhì)反射板鋁合金反光板（4）燈具 因為德國陰天較多因此在利用鐮刀形構(gòu)件的同時，建筑師在窗戶內(nèi)部設(shè)置了人工照明系統(tǒng)，模擬最佳的天光照明效果利用反光板將燈光反射到天花板上。帶有鋁質(zhì)反光板、柔光玻璃和防眩光板的燈具3、控制系統(tǒng) 該建筑物在設(shè)施方面的基本構(gòu)思是在辦公空間范圍內(nèi)使用獨立的控制設(shè)施，通過使用一種被稱為“待機狀態(tài)”的控制系統(tǒng)來節(jié)能。換言之，僅僅當(dāng)一個空間在被使用的時候，特定設(shè)施才會運作起來。當(dāng)使用者進(jìn)入房間時，自然通風(fēng)系統(tǒng)和對流式暖房器開始工作，而人

10、工照明系統(tǒng)則自然開啟，對天然采光加以補充以一種無級變化的形式通過傳感裝置進(jìn)行操作。 從保持生態(tài)平衡的角度上講，屋頂上大面積地種植了各種各樣的植物。雨水被收集儲存在水箱里，用于澆灌屋頂所種植的植物。此外，開敞的地下停車場的自然通風(fēng)，意味著可以設(shè)置機械送風(fēng)和排氣、煙感裝置的費用。4、外墻空心陶制面磚 沉重的大尺度立面構(gòu)件與厚保溫層連接時，所造成的結(jié)構(gòu)與建造上的問題引發(fā)了 Herzog + Partner事務(wù)所對一種更靈活并更易于管理的立面系統(tǒng)的開發(fā)研究，其成果便是Modinger立面系統(tǒng)，它將懸掛于立面鋁構(gòu)件上的空心陶制面磚（或黏土板）和所形成的后部通風(fēng)面層進(jìn)行組合。 懸掛式空心陶制面磚通過龍骨和連接構(gòu)件固定于建筑的外墻上，在面磚和外墻之間可以附加保溫材料，龍骨形成的通風(fēng)夾層可以防止保溫材料受潮，確保了外墻的保溫性能。 其板材可用切割機切割成任意形狀，這樣就意味著它可以精確地適配室內(nèi)外不同部位的角度變化，水平板條還可沿門窗開口切割。 立面板是按一系列標(biāo)準(zhǔn)高度制造的，其尺寸以一個或半個內(nèi)孔遞增，以方便精確適配任何