閃耀倫敦的天際線-The Shard
By 欣建築2016/06/29
從2009年到2013年,泰晤士河畔冒出了一座玻璃尖塔,一座近年電影畫面中曝光度極高,以現代姿態矗立在倫敦市中心的錐形建築。
The Shard是由Renzo Piano Building Workshop (RPBW) 設計,Arup提供立面、設備、健康、照明及消防等專業服務。建築外觀猶如巨型的三角玻璃碎片搭接而成,樓高近310公尺,規劃為辦公、商業、住宅、旅館等綜合機能使用,這棟昔日歐洲第一高樓獲得許多國際獎項肯定,包含2014年The Emporis Skyscraper Award。
The Shard概念性設計發展於2000年至2002年,這是在倫敦2003年通過《The Merton Rule》規範新建商業建築再生能源發電量比例之前,也是在2006年建築規範修正新建建築節能要求發布前,這些時間點代表設計團隊必須能夠面對預期的變化,設定符合未來的永續及節能目標,以確保設計完成時不會被當時的標準所淘汰。
在這個設計中,「立面」是造成大量能耗的主因,也是回報率最高的節能重點,整棟建築物的立面約由10,000片玻璃組成,為了解決太陽輻射熱對空調造成的大量負荷,我們採用一套「三層玻璃系統」,外層是單片玻璃,往內是一道通風用的中空夾層,同時安裝一套與日照量連動的智慧遮陽系統,再往內層則是一件雙層玻璃。夾層中的遮陽系統根據太陽角度及日照量進行運作,有效降低空調需求,反應在平面上即是大幅縮小設備空間,釋放出更多可用面積,是極具成本效益的投資,此外,由於智慧遮陽系統及三層玻璃的設計,玻璃本身不再扮演控制太陽輻射熱的主要角色,建築立面變得更加輕盈、透徹,室內更加明亮,對於人工照明的依賴也相對減少。
從數據上來看,這套三層玻璃系統的U值為1.4W/m2K(熱傳透率),原本的目標僅是優於規範25%(0.75*2.2W/m2K),最終的設計卻再次將效益往上提升,在當時,建築立面已經符合2006年建築規範修正的節能要求,另外,智慧遮陽系統初始設定立面太陽輻射量超過200W/m2啟動,此套系統設定可以因應節能規範進行調整,以滿足不斷提高的節能標準。
在都市中規劃再生能源一直是項挑戰,擁擠的空間不僅限制了設備規模,更直接影響發電效益,這些挑戰在高層建築中更明顯,小小的建築面積卻乘載著大大的能源需求。在這件設計中,不同的機能代表不同的能耗與用電模式,正為「汽電共生」系統 (CHP) 提供了最佳的表演舞台,系統運作同時產生熱與電,因此,在一棟擁有持續性熱能需求的綜合機能建築中,汽電共生系統得以不間斷地運作,滿足不同尖峰時刻的熱電需求,只要熱能需求不中斷,系統運作量越大即代表減碳量越多。
不同的氣候條件應該有不同的設計形態,The Shard屬於倫敦,搬到台北將會是一棟失敗的建築。在這棟屬於倫敦的建築上,設計團隊花了許多力氣與成本面對能源與舒適的議題,回過頭來,撇開那些不應該存在於台北的建築不談,設計者與業主願意花多少力氣與成本在那些屬於台北的建築上,以實踐曾經許下的承諾。
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圖文提供/Arup 鄭長芳 josh.cheng@arup.com
編輯/蘇琨峰
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圖片說明:泰晤士河畔的The Shard是近年來倫敦地區曝光度相當高的建築;圖片提供/Thomas Graham/Arup
The Shard是由Renzo Piano Building Workshop (RPBW) 設計,Arup提供立面、設備、健康、照明及消防等專業服務。建築外觀猶如巨型的三角玻璃碎片搭接而成,樓高近310公尺,規劃為辦公、商業、住宅、旅館等綜合機能使用,這棟昔日歐洲第一高樓獲得許多國際獎項肯定,包含2014年The Emporis Skyscraper Award。
圖片說明:作為昔日歐洲第一高樓,曾經獲得許多獎項肯定;圖片提供/Thomas Graham/Arup
The Shard概念性設計發展於2000年至2002年,這是在倫敦2003年通過《The Merton Rule》規範新建商業建築再生能源發電量比例之前,也是在2006年建築規範修正新建建築節能要求發布前,這些時間點代表設計團隊必須能夠面對預期的變化,設定符合未來的永續及節能目標,以確保設計完成時不會被當時的標準所淘汰。
圖片說明:The Shard重新定義超高層建築設計形態與能源模式;圖片提供/Paul Carstairs
在這個設計中,「立面」是造成大量能耗的主因,也是回報率最高的節能重點,整棟建築物的立面約由10,000片玻璃組成,為了解決太陽輻射熱對空調造成的大量負荷,我們採用一套「三層玻璃系統」,外層是單片玻璃,往內是一道通風用的中空夾層,同時安裝一套與日照量連動的智慧遮陽系統,再往內層則是一件雙層玻璃。夾層中的遮陽系統根據太陽角度及日照量進行運作,有效降低空調需求,反應在平面上即是大幅縮小設備空間,釋放出更多可用面積,是極具成本效益的投資,此外,由於智慧遮陽系統及三層玻璃的設計,玻璃本身不再扮演控制太陽輻射熱的主要角色,建築立面變得更加輕盈、透徹,室內更加明亮,對於人工照明的依賴也相對減少。
圖片說明:三層玻璃設計解決了高樓帷幕能源與採光問題;圖片提供/Arup
圖片說明:全棟約由10,000片玻璃組成,高效且智慧的帷幕設計提升The Shard節能效益;圖片提供/Thomas Graham/Arup
從數據上來看,這套三層玻璃系統的U值為1.4W/m2K(熱傳透率),原本的目標僅是優於規範25%(0.75*2.2W/m2K),最終的設計卻再次將效益往上提升,在當時,建築立面已經符合2006年建築規範修正的節能要求,另外,智慧遮陽系統初始設定立面太陽輻射量超過200W/m2啟動,此套系統設定可以因應節能規範進行調整,以滿足不斷提高的節能標準。
圖片說明:智慧遮陽系統依據太陽輻射熱及空間需求進行運作;圖片提供/Daniel Imade/Arup
在都市中規劃再生能源一直是項挑戰,擁擠的空間不僅限制了設備規模,更直接影響發電效益,這些挑戰在高層建築中更明顯,小小的建築面積卻乘載著大大的能源需求。在這件設計中,不同的機能代表不同的能耗與用電模式,正為「汽電共生」系統 (CHP) 提供了最佳的表演舞台,系統運作同時產生熱與電,因此,在一棟擁有持續性熱能需求的綜合機能建築中,汽電共生系統得以不間斷地運作,滿足不同尖峰時刻的熱電需求,只要熱能需求不中斷,系統運作量越大即代表減碳量越多。
圖片說明:汽電共生系統為本案提供大量的潔淨能源;圖片提供/Arup
不同的氣候條件應該有不同的設計形態,The Shard屬於倫敦,搬到台北將會是一棟失敗的建築。在這棟屬於倫敦的建築上,設計團隊花了許多力氣與成本面對能源與舒適的議題,回過頭來,撇開那些不應該存在於台北的建築不談,設計者與業主願意花多少力氣與成本在那些屬於台北的建築上,以實踐曾經許下的承諾。
圖片說明:The Shard作為倫敦新地標,除了獨特的建築外觀,背後的永續設計策略更是值得探究;圖片提供/Paul Carstairs
[延伸閱讀]
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