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。

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

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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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