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疫情下办公建筑的自然通风设计——超高层办公自然通风的思考与实践 |  NIKKEN

 
文章附图


日建设计长期以来以“走在环境技术前沿,创建符合时代需求的城市环境”为理念,致力于推动城市与建筑环境的可持续发展。自90年代进入中国市场以来,日建设计积极引进日本先进设计理念,在超高层办公设计中,不断提升办公环境的品质与体验感。


特别是在今年,国人同心抗疫这个特殊期间,日建一系列的带有自然通风性能的超高层办公楼,肩负了它们的历史使命,在疫情中发挥巨大作用,得到各方用户的好评与回馈。相信在后疫情时代,超高层的自然通风将会成为更加热门的话题。


在此,本文通过总结日建设计在中国 20 多年的实践项目,分享超高层办公楼实现自然通风的设计构思与心得,并对未来超高层办公建筑进行畅想。


第一代 V1.0 缝隙式通风器


与幕墙单元一体化设计的隐形通风手法


2000 年时代,日建设计在中国项目实践中,引进日本高端超高层办公楼最经典的缝隙式通风器设计,植入到幕墙单元的一体化设计,来替代传统的开窗方式,保证了外立面的完整性,并利用单元板块之间的缝隙导入自然风,同时避免了超高层建筑中窗户铰链等构件老化坠落等长期的安全隐患。


上海陆家嘴太平金融大厦(218m)


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浦东陆家嘴上海太平金融大厦项目(2005-2010年)是日建设计设计的超高层办公楼, 以低碳绿色生态为设计理念,结合独特折面玻璃幕墙单元设计自然通风系统。


上海陆家嘴世纪金融中心(190m)


陆家嘴世纪金融广场(2010-2015年)是日建设计在陆家嘴金融贸易区核心地域设计的建筑集群。其幕墙单元亦设置通风器,对外呈现立面整体性,对内引入新风。


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第二代 V2.0 内开自然换气扇


感受户外气息的幕墙通风一体化设计


经历2003年的SARS,日建设计在中国更为重视超高层设计中自然通风的重要性。日建试图在不破坏立面完整性的前提下,实现用户可开窗感受户外气息的体验和心理需求,在平常的封闭办公环境中营造安心感。


市面通风器多为固定产品,通风量比较有限,而自然换气扇可根据立面造型与幕墙一体设计和加工,成为单元幕墙的一部分,让使用体验与通风量更接近于窗户,位置也可根据立面设计进行个性化设计,与通风器相比,设计上更加灵活,体验效果上更容易让使用者感受到室外气息。


上海中信广场 (228m)


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在中信广场(2005-2010年)的设计中,日建尝试将自然换气扇与立面单元立体组合设计,通过外部酒红色防雨百叶和内部内开启扇的创新设计,大大提升自然通风的效果。


中信广场的标准层幕墙为鱼鳞状单元式幕墙。标准层西、南、东3面外窗上总共设有14处自然通风口,每处通风口高3100mm,宽250mm,经过实地试验,在打开所有通风口的情况下,室内换气次数可以达到1.0-5.6次/h,基本满足在室人员所需最低新风量需求。


福州沿闽江的银行总部大楼(150m)


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该银行是日建设计在福州沿闽江最新落成项目,立面上富有变化的立体铝型材构件起到遮阳节能的作用,同时寓意闽江波光粼粼的自然生态元素,立体铝型材构件背后布置自然换气扇,确保了建筑美观与功能性。为了更好的导入东南风向进行自然通风,严谨规划了立体铝型材构件的朝向,作为wind catcher在微气候环境中缓和外部空气的风速,提供更高品质自然通风效果。


杭州绿地商务中心 (120m)


杭州绿地商务中心位于杭州市长乐路,在有限的造价成本限制条件下,设计最高性价比的简约幕墙通风系统设计。通过将局部单元内凹设计,在内侧面设置通风百叶,把通风百叶结合到整体波光粼粼的外观设计效果上,同时兼顾作为室内开启扇,导入自然风,打造舒适的办公环境。


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V3.0 会呼吸的通透幕墙设计


开启扇与建筑立面的多层级设计


日常生活中,人们都习惯于传统的开窗通风,单从简单的通风换气来讲,开窗无疑是最简单最直接的途径,也是与自然更加亲近的方法。因此,日建设计在后来的实践当中,尝试采用开启扇窗户结合幕墙装饰单元设计的方式来进行超高层立面设计。


使用人员在过渡季节开启外窗进行自然通风,将外部空气直接引入室内,不仅可以让室内人员感觉舒适,同时可以承担一部分室内空调负荷,达到节能的目的。在加班时间或者休息日,室内人员少,室内空调负荷也小,甚至可以不开启空调而仅通过自然通风实现室内良好的工作环境。


苏州现代传媒广场 (215m)


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苏州现代传媒广场是日建设计近年来竣工的项目,是将开启扇窗户与幕墙装饰单元结合的较好的项目。覆盖立面的为带有中国传统瓦纹理的装饰板,而装饰板的背后是可手动开启的窗扇,在不破坏外立面的完整性前提下,室内人员可通过开启窗实现自然通风。


徐汇万科中心三期 (150m)


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上海徐家汇万科中心三期是日建设计近期最新超高层设计项目,已进入施工阶段,塔楼立面的竖向装饰条除了作为立面造型元素以外,尝试采用由穿孔铝板压弯成形的弧面部分来取代常规通风百叶,结合室内的通风开启扇,承担了带动办公室内自然通风的重要角色。远观是强而有力、单纯简洁的竖向装饰条,近观的话,是从室内可以通过开启窗扇,让室外空气通过穿孔铝板进入室内,从而达到通风效果。这种通过材料加工与融合的创新设计,正在开启日建设计新一代自然通风系统设计的序幕,打造更为通透、设计融合度更高的作品。


武汉中航飞行器研发中心 (138m)


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武汉中航飞行研发中心是日建设计在武汉的在建项目,作为幕墙通风设计系列最新项目,日建设计在多年积累的实例基础上,不断迭代创新,进一步将开窗与塔楼立面的装饰构件完美结合,打造更具通透感的开启扇设计,在室内关闭开启扇的状态下也能保证自然光渗透与视线通透,来为高层工作环境带来更优质体验。


未来超高层办公趋势


后疫情时代,人与自然更加亲近


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长久以来,日建设计是日本绿色建筑最主要的倡导者及实践者之一,一直在诸多方面探索、尝试、创新、从城市设计到建筑节点设计各个专业领域中实践绿色建筑的理念。


在超高层建筑的设计当中,日建设计致力于让超高层建筑也能实现自由呼吸,让在办公室中长时间工作的人员能接触感受到户外与地面的气息,从心理以及生理的层面满足需求。在日建畅想的未来中,高层的创新不止于形态高度的突破,还在于人与自然关系的突破。在未来,超高层不再是割裂人与地面的建筑,而是让地面生长到空中,让人与自然无限亲近的场所,未来充满无限可能,请持续关注日建设计,与我们一起期待都市的未来。


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W350计划(企划构想・木质工程:住友林业;建筑设计・结构设计:日建设计)通过超高层建筑木结构技术的发展,城市规划的概念得以实现,其中地上绿色与建筑物、城市相连,成为森林。高层建筑的木材建筑将增加固定的二氧化碳排放量,这有助于振兴林业、保护森林。


撰稿团队:刘存泉\葛海丰\戴婧璘\林婧


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