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亚洲金融大厦暨亚洲基础设施投资银行总部永久办公场所 | THAD清华建筑设计院

  • 专业分类:建筑设计
  • 2020-12-30 09:17

来源:THAD清华建筑设计院

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亚洲金融大厦暨亚洲基础设施投资银行总部永久办公场所,北京,中国
Asia Financial Centre and AIIB Headquarters, Beijing, China, 2019


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▲外景 
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▲总平面

亚洲金融大厦暨亚洲基础设施投资银行总部永久办公场所是一个高标准的国际金融机构总部办公场所,庄重、简约、绿色、包容,是实现了国际一流生态、节能技术水准的绿色建筑。建筑整体格局严整有序、方正内敛,内部空间穿插交融、开放共享。建筑以营造高品质办公场所和室内外交流空间为目标,通过在室内空间引入系列化开放的共享交流空间,赋予建筑全新的公共交流体验,营造融合绿色、交往、共享的内外空间环境。建筑在室内环境、空气品质、生态智能及绿色节能等方面创新集成运用先进的设计、建造、运维技术,在高品质建筑、先进建造、智能运维等多层面进行了创新探索性实践。

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▲内景
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▲外景(左)墙身大样(右) 

项目位于北京市朝阳区奥林匹克公园区B27-2地块。项目主体功能为金融办公,配以会议、交流、图书、健身、餐饮、服务等功能。建筑设计全程采用建筑信息模型BIM技术,从设计到施工,同步对接后期运维管理,建构建筑全寿命周期的完整数字化三维信息系统,结合数字网络平台,严苛有序的技术标准保障本项目高效率、高集成、高速度地精细化建造,实现了数字化、装配化建设全过程的高效管控。

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▲远景
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▲内景

设计融合了前瞻性的生态建筑理念。在人与环境和谐共生的可持续发展理念下,对于建筑设计方法和技术工艺应用进行思考和提升,大量先进环境技术的运用对于建筑降低建筑能源消耗、提升环境品质等方面起到了积极的作用。该项目是第一座获得中国绿建三星、美国LEED铂金和德国DGNB铂金(认证中)3项认证的大型公共建筑项目,开创了我国绿色建筑的新标杆。

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▲内景
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▲入口外景

项目功能复杂、体量巨大,融合了复杂的技术集成和先进的技术。建筑采用全钢结构体系,应用了基于数字化设计的钢结构设计-加工一体化技术,个,高装配化设计建造,对于目前解决建筑行业高能耗、高污染等环境问题,起到了引领性作用。建筑集合了诸如钢结构数字化加工技术、生态绿色节能技术、BIM设计及平台技术、高品质室内环境控制技术等一系列先进设计、工程技术,将BIM技术作为建筑设计、施工、运维的基础性工具,实现了数字化手段对设计、建造全过程的高效管控。通过对BIM技术的创新应用,打通了数字化设计、数字建造和智能运维等环节,形成基于BIM的智慧建筑系统化建造体系,实现现场智能建造与后期智能运维形成联动的体系化建造系统。本项目在创新技术应用、创新设计机制等方面起到了积极的行业引领作用,具有前瞻性示范意义。

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▲内景
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▲内景

设计融合了中国的文化内涵和审美价值,表达中正谦和、内敛慧中的文化气质。内外空间层次递进,营造丰富的共享空间和细腻的空间细节,体现了文化内涵与当代技术高度融合的魅力

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▲门厅外立面
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▲门厅内部轴测 
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▲剖面
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▲整体分解轴测

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▲整体分解轴测
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首层平面

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2F平面

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6F平面

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13F层平面

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项目信息

项目业主:北京城市副中心投资建设集团有限公司

项目地点:北京市朝阳区奥林匹克公园

方案阶段设计团队:

设计方:gmp·冯·格康,玛格及合伙人建筑师事务所

咨询顾问方:清华大学建筑设计研究院有限公司

工程设计阶段设计团队:

设计方:清华大学建筑设计研究院有限公司

咨询顾问方:gmp·冯·格康,玛格及合伙人建筑师事务所

合作设计、咨询顾问机构:

室内精装设计:北京市建筑装饰设计院有限公司

景观深化设计:北京北林地景园林规划设计院有限责任公司

灯光顾问:Conceptlicht

结构顾问:schiaich bergermann partner

景观顾问:WES GmbH Landschafts Architektur

幕墙顾问:同创金泰建筑技术(北京)有限公司,迪索工程咨询(上海)有限公司

安防顾问:公安部第一研究所

弱电顾问:柏城工程技术(北京)有限公司

交通及电梯顾问:奥雅纳工程咨询(上海)有限公司

消防顾问:中国建筑科学研究院建筑防火研究所,北京火正消防安全技术研究有限公司

声学顾问:北京市劳保所科技发展有限公司

餐饮顾问:康帕斯(中国)企业管理服务有限公司

结构形式:钢结构

总用地面积:6.12hm²

总建筑面积 :389,972m²(地上256,872m²,地下133,100m²)

建筑层数:地上16层、12层,地下3层

建筑高度:82.98m

设计-施工时间:2016-2019

摄影:张广源,夏至,战长恒

图片来源:清华大学建筑设计研究院有限公司


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▲东立面(左)南立面(右)
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▲外景 



访谈:亚洲金融大厦暨亚洲基础设施投资银行总部永久办公场所设计历程
Interviews: Designing the Asia Financial Centre and AIIB Headquarters  

亚洲金融大厦暨亚洲基础设施投资银行总部永久办公场所于2019年10月24日竣工,并已投入使用。为了深入了解项目从设计、施工到后期运维等方方面面的情况,《世界建筑》特别对项目设计团队的多位建筑师进行了访谈。

施特凡·瑞沃勒/Stephan Rewolle
gmp·冯·格康,玛格及合伙人建筑师事务所项目合伙人、北京分公司负责人

WA:请阐述下该项目的方案设计理念?有何特殊的寓意?
施特凡·瑞沃勒:项目的一个重要功能是为亚洲基础设施投资银行(AIIB)打造一个全新的总部——这是一家拥有100多个成员国的国际组织。作为奥运园区的一部分,亚投行总部北面奥林匹克公园,地处北京城市中轴线北端的显要位置。作为建筑师,我们认为亚投行项目不仅仅是国际化的,同时也应是植根于场所及中国文化的。在设计过程中我们做了大量研究,从建筑设计的各个层面——包括建筑结构、平面布局、外幕墙遮阳乃至铺地图案的微小细节,努力打造一栋有着传统中国文化魅力的现代化办公楼。

由于亚投行是政府间的多边发展机构,其总部所在的亚洲金融大厦传达了团结、相互联系、交流和多样统一性平衡的精神。建筑设计遵循的原则是塑造一个谦逊、充满敬意而庄严的地标,同时简单、优雅且永恒。建成后的办公区域建筑体量蜿蜒曲折并相互交错,形成了别具一格的复杂开放式室内景观,将自然光引入到楼层平面深处,并令人惊讶地在庞大的建筑体积内实现了亲密的功能及视觉关系。这些设计策略旨在构建一座现代化、创新的绿色办公大楼,从而表达亚投行的使命——“开放性与透明性”。

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▲1 远景©CreatAR Images

WA:项目对于建筑空间、体量、内外部空间尺度有哪些设计策略?
瑞沃勒:这座建筑的设计理念完全是从内而外发展而来,目的是尽可能实现日照采光和景观视野的平均分配及优化。我们将办公室布置在9个采光庭院周围的连续U形楼板上,以实现所有工作区的最均匀照明条件。为了进一步提升内部工作空间的开放性和透明度,办公体量每隔4层移动一次,以类似于中国传统木结构 “叠梁” 的构造方式进行叠加,在9个庭院之间营造了一种引人入胜的连续空间,提供了更多的自然采光,并构成了不同的建筑部分之间朝向室外的多重景框。通过这种方式,在公共区域和空中花园中的活动极大地刺激和丰富了内部工作环境。独有的空中花园为员工提供了放松、聊天、闲逛和欣赏奥林匹克公园壮丽景色的绝好机会。

9个庭院概念的灵感来自古代中国科学技术著作《周礼·考工记》中提到的经典布局,其对称性和中心布局是功能灵活性及平等性的体现,同时也表达了作为一个涉及更广泛的全球背景的国家项目的信心。办公区的桥梁式建筑体量的组合传达了连结、基础设施和社区的愿景——个体元素聚集在一起终将形成一个更大的实体。

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▲2 内景 © CreatAR Images

WA:对于功能和使用设计的考虑有哪些?在未来的使用中有何意义?
瑞沃勒:总平面布局方面,这座建筑几乎被绿化包围,没有所谓的背面,我们因此采用了多出入口策略来应对建筑多功能组团、多使用者的需求。

亚洲金融大厦通过每层都可享有的多功能平台(包括开放式工作平台、自发性交流或非正式讲座的空间,以及茶室、健身房、图书馆、咖啡厅等休闲设施)建立了一种工作社区的理念。大跨度结构为自由的平面布局提供了可能性。空间的高度灵活性催生了多样化的工作模式,在开放办公、共享办公及封闭办公等不同形态中取得平衡。

考虑到北京的气候条件, 7个庭院是室内空间,可让所有公共区域和内部区域独立运行。一些地下层的功能设施如食堂、咖啡厅和多功能厅也由于绿化光庭的引入而得到了升级优化。

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▲3 总平面 © gmp

整个项目开发建设的目标是实现可持续的建筑设计,能够体现环境、建筑及其建筑设备之间的相互作用。

办公体块的外幕墙设计为主动气候双层幕墙系统,带有内置遮阳构件和用于自然通风的隐藏式开启扇。外幕墙空腔中的可移动遮阳构件是带有精美中国古典图案的垂直百叶窗。双层幕墙系统中大面积的玻璃带来了充足的日光,以确保健康的工作环境,减少了人工照明的使用。此外,双层幕墙有着较高的隔热系数,有助于减少项目的整体能源需求。

本项目中使用的另一种降低能耗的方法是将自然采光最大化。同时,高效照明的理念,例如日光传感器和自动光线调节使每个办公室都能享受舒适的室内工作氛围。在大尺度开放空间,空调设备只设置在有人活动的区域。雨水从屋顶收集并用于现场灌溉。绿色的屋顶花园和空中花园改善了室内的微气候,并成为了空间中的亮点,来自不同国家和不同文化背景的人们可以相互见面,随意交谈并分享新的想法。

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▲4 纵剖面 © gmp


祁斌
清华大学建筑设计研究院副总建筑师

WA:项目的特点难点是什么?在设计流程、设计方法以及体系上运用到了哪些创新的方式?
祁斌:这个项目的设计目标是将共享交流空间立体融合进办公空间之中,改善办公空间之间的割裂感,通过植入具有垂直、水平连续性的内部开放共享交流空间,赋予建筑全新的公共界面体系,营造融合绿色、交往、共享的内外空间环境,提升办公空间的环境品质和体验感受,在空间、品质、建造、运维等多层面寻求创新突破,使这个建筑成为这种类型办公建筑的高品质新典范。

建筑内部空间构成复杂。整个建筑以16个核心筒作为竖向支点,通过巨构方式将办公空间每3层为一组形成线性的连续空间,在核心筒之间连通转折,通过不同朝向的围合,形成7个不同开口的中庭。包括正中16层与四角各一个12层中庭,中央南北方向围合出两个面向外部城市空间的中庭,还有一系列架空的空中花园分布在中庭之间连通的开口处。这些互相穿插的中庭空间和立体复合的空中共享空间成为本项目的特点,也是难点。

首先带来对结构技术的挑战。不同于常规写字楼经济化的开间、柱网尺寸和空间格局,为形成中庭空间之间巨大的连通空中共享空间,本项目整体采用了“巨构”的空间构成方式。全楼的竖向支撑核心为16个核心筒,每两个核心筒之间仅设有4个柱子,最大柱跨达到27m×12m。每3层办公空间作为一个立体单元,在核心筒之间穿插围合。为此,整体结构采取了全钢结构的体系,核心筒采用创新的钢板剪力墙体系,结构剪力墙的厚度仅有3cm,大大提高了竖向空间的使用效率。这样的结构体系保证了这个建筑在空间的穿插变向和空间组合上最大的结构弹性。在顶层单元部分,为实现巨大的空中悬挑联系,结构采用了桥梁式上挂悬吊体系,利用最顶层的设备空间,设置巨大的钢绗架,下面两层的支撑结构采用悬吊方式,保证了下层空间的使用效率和视觉通透性。

办公楼层层高4.5m,要实现办公空间全体净高3.0m的控制目标,也是巨大的挑战。在大跨度空间的巨大钢结构之间,需要进行高密度、高精度的设备系统的空间整合,加上核心筒面向各段落不同方向复杂的连接关系,使得整个设计需要协调的问题点被几何次方放大,要求设计在结构、设备体系方面进行高度系统化的整合。

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▲5 外景 © 夏至

正因如此,在设计过程中我们深刻地感受到,仅仅靠传统的以专业对图、节点协调方式控制项目专业协同配合的工作方式,无法实现对如此复杂系统的有效控制,需要借助电脑、借助BIM、借助设计数字模型的信息梳理,通过信息化的方式对设计问题进行系统化的协调解决。因此,在设计方法上运用了以BIM为基础的设计方式,采取了一系列将各专业问题集成化的方法,通过BIM平台对设计问题进行系统化梳理,对所有设计界面进行系统化整合、集成化处理。例如,将空间建构的诸多问题集成到结构BIM包体系上,包含了建筑、结构、空间物理协调等内容;将建筑外立围护体系整合到幕墙BIM体系中,通过8个不同系统的幕墙体系,将外表皮涉及的建筑、结构、通风、遮阳、自控、照明等内容集成在幕墙系统中;将涉及机电、设备、楼控、智能化等问题集合到机电设备BIM系统中,包含了空调、机电、弱电、给排水等内容。除此之外,建造体系的很多专题分项,如绿建标准、消防要求、安防要求、室内环境品质要求、运维要求等都作为控制要求延伸到每个设计控制节点上。

因此,整个设计体系围绕着三维建筑模型展开,在BIM体系基础上建构了一个各专业之间相互协调,相互支持,高密度、高效率、高协调性的设计体系。同时,设计的数字化体系对应了工厂化加工、装配式施工、智能化运维等后续产业化、集成化的实施手段,为项目高效率实施、高品质完成打下了基础。

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▲6 天窗  © 张广源

WA:项目涉及到了哪些重要的专项技术?
祁斌:先在技术标准方面,我们进行了一些突破性的尝试。这个项目的主体使用方是亚投行,是专注国家基础设施领域的投资银行。随着中国对海外的基础设施投资业务拓展,迫切地需要一个可以在世界上代表中国建设水准的标准体系。在亚投行设计初期,我们和业主、使用方进行了相当长关于任务书、标准体系的讨论,希望通过这个项目,在亚投行基础设施的建设水准、标准方面,树立一个标杆。同时,我国正面临建筑行业高质量发展的课题,也在倡导一些新技术、新方法、新体系。我们希望通过这样一个重大项目,在高品质设计、系统化建造、高品质完成、高效率运维使用等方面,尝试一些突破性的方法,在建筑高质发展方面进行一些技术和方法的探索。

消防设计是这个项目的难点。7个体量巨大的中庭之间相互串通,内部空间连通,空间互相开放,这和消防常规要求的分区、分隔,阻止火势蔓延的逻辑是相悖的。我们协同相关的专业团队进行了消防体系的深度研究,针对项目的空间特征从基本消防策略开始进行研究,发现了一些突破性的要点,提出了对症的解决方案。比如,巨大空间的消防概念以火灾情况下整个空间的实际状态为依据,依据模型模拟、数学模型计算、实验验证等方法,通过科学分析研究,找到满足现行消防要求的技术支撑,依据这个分析研究针对性地进行空间消防设计及消防设施的对症应用。

共享空间的消防做法,要实现近似于室外自然环境的贴近感,采取了一些适应性的策略。支撑这些策略的是一些新的技术研究分析方法。比如用三维建模分析的方法模拟所有空间里各种情况下的火灾场景,模拟计算各个空间人员安全、场地安全,分析温度、危害气体等空间分布数据和对整个人员疏散安全的影响,以及其他消防涉及的因素。在分析研究的基础上,应对薄弱点,采取针对性的措施,满足规范要求,而不是简单地套用规范。应该说,从消防逻辑、消防策略,到消防做法,都不太能够在现有的规范里找到一个简单适用的逻辑,针对这个场所的特定的消防分析后,应对不同点、不同位置、不同消防需求,针对性的研究和设计工作是解决问题的关键。因此,这个项目应用的消防体系及消防做法可以说是独一无二的。

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▲7 巨构形体空间关系 © 清华大学建筑设计研究院

在建筑室内物理环境营造方面,针对近年特别引起关注的密集办公场所的环境品质、空气质量等问题,设计初期,我们就梳理了高品质室内环境涉及的各种要素,在与业主充分交流的基础上制定了一个高起点又具有整体协调性的标准体系。同时,也针对本项目的一些环境品质控制难点,如高中庭空间温度均匀性、体验舒适性等问题提出针对性的设计应对措施。在这个过程当中,我们参照了国内国际的一系列的绿色建筑标准、健康标准,制定了有前瞻性并有多层面协调合理性的技术标准,包括室内空气环境品质涉及的温度、湿度、照度、污染物,以及光、热、风、声等物理特性等。这些技术标准整合在整个设计的技术控制矩阵体系里面,每个具体的工作配合点都有来自不同层面的技术标准控制要求,每个专业和每个设计细节都在一系列技术标准的控制下进行。该项目在绿色建筑标准方面,同时对标绿建三星、LEED铂金及DGNB铂金级标准,并已取得前两项的设计认证,下一阶段还将继续进行运维阶段标识认证,这些认证是项目绿色建筑策略和标准的一种外在体现。
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▲8 F12层局部轴测 © 清华大学建筑设计研究院

WA:在项目的建造中,装配化的运用程度有多高?在国际上处于什么水平?
祁斌:个项目设计之初,业主提出了非常苛刻的工期要求,近39万m²的建筑,建设周期从设计开始到投入使用只有3年时间。为此,我们从设计角度出发研究高效率项目实施的方法,产业化加工、装配化施工就成为自然而然的选项。这也成为这个项目之初确定的4个基本项目实施策略——数字化设计、工厂化加工、装配化施工、智能化运维之一。

建筑主体结构采用全钢结构体系,全装配式的钢结构带来了加工建造效率的极大提升。我们设计团队的结构BIM体系整合对接了建筑空间建构层面的所有需求,设计BIM直接对应钢结构加工厂家的BIM体系,两边的模型、软件互通,设计图纸直接传递到了加工厂家。加工过程全数字化控制,到现场后直接进行干作业装配式安装。在设计过程中做足了协调和配合工作,到了加工、现场施工环节,全都是电脑对电脑、数据对数据这样直接的信息传达,所以实施过程几乎是零误差的,大大提高了建造效率,也保证了建筑品质。

整个建筑表皮系统从外立面到内层中庭立面到屋顶,由8个不同的幕墙系统建构而成,幕墙系统均为全装配式做法。办公部分的外立面幕墙是一个集成化的双层呼吸式智能遮阳幕墙系统,集成了围护安全、保温隔热、呼吸换气、遮阳隐私等综合功能,双层幕墙中间设置的电动遮阳系统可以应对室外光热环境的变化而自动回应,通过开启、闭合起到遮阳效果。双层呼吸式幕墙的内循环系统还要和建筑内空气循环及排风系统协调运作,所以整个的幕墙体系既是围护结构,又是建筑的呼吸表皮。这个系统集合了很多专业的要求,它的设计过程中用BIM体系将其相关的系统都整合到装配式幕墙系统当中,厂家用成品化制造方式,在幕墙单元模块里集成了跟幕墙相关的功能组件,到现场将集成单元进行装配,施工速度快,品质有保障。

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▲9-10 幕墙单元窗扇轴测 © 清华大学建筑设计研究院

我们对这个项目装配化的应用其实是从项目功能需求、品质需求、速度需求而产生的,与国家正在推行的装配式产业策略不谋而合。这个项目的装配率按照住建部和北京市的不同计算方法,整体装配率分别达到了91%和86%,这是一个非常高的标准,2019年成为住建部全国装配式示范AAA级项目,2020年又成为北京市装配式建筑唯一的公共建筑示范和推广项目。

我们现在运用的这种体系和日本的钢结构、产业化、工业化建造体系有很多相近之处,这种工业化、产品化的建造体系,跟发达国家的工业化体系是近似的,但是系统化程度、工业化精度、装配化的配套体系还是有差距的。

WA:在项目中“建筑师负责制”是如何体现的呢?在设计配合上、施工层面上是否有一些具体的工作内容得到了实施?
祁斌:们开始介入这个项目的方式并不是基于建筑师负责制,在实施过程中,由于项目的合作方头绪很多,有外方gmp事务所还有国内一系列的设计合作方、咨询顾问方,如机电深化、内装深化、景观深化、幕墙深化等等,涉及很多的设计接口。尤其在快速推进的工程实施中,需要对整个项目起到整体技术负责、协调的技术总负责、总协调人,对项目的协调性、有效性、相互之间的技术接口做一个统盘的协调和把控。在项目实施过程中业主发现需要这样的技术负责环节,希望由我们承担项目的整体协调和控制职责。

清华大学建筑设计研究院承担了本项目总体设计和协作总控制,组成了以院长、总建筑师、各专业总工为技术负责人的强大设计团队,从设计开始对各专业问题进行了系统化的梳理,形成整体设计框架和技术路线,在完成主体设计的基础上对各合作团队进行了全程设计协调和品质控制。建筑师负责制的“建筑师”,应该是整个主体设计团队的共同工作。严格意义上讲本项目的工作模式可以叫做“建筑师技术负责制”,对造价、合同等方面的管控并不在本项目建筑师的责任范围。

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▲11 技术专项图解 © 清华大学建筑设计研究院

WA:我们知道亚投行总部大楼已经投入运行一段时间了,是否得到了一些来自业主和使用者的反馈?
祁斌:项目投入使用以后,从使用方那里得到了一些非常积极的反馈,使用者的主观感受评价良好。但我们还是希望从专业的角度,得到一套更加客观的、全面的、体系性的评估报告。所以准备为这个项目展开一个全面的 “使用后评估”。用专业的方法,从多层面、多角度来评估项目投入使用的情况。对于建筑在使用状态中的物理环境、温度、湿度这些客观指标环节,还有行为舒适度、行为便利度、心理感受等主观环节进行全面评估。从硬性参数指标到软性的评价,要对前期设定的所有的设计目标进行全面的后评估。此外,我们的绿建团队也在持续关注本项目,还准备展开绿色建筑的专项使用报告,包含之前设定的环境物理品质标准,还有节能、节水、节电等各个方面的绿色建筑目标。

清华设计院参与到这个项目当中,一直是沿着研究性设计的思路全程介入。完成一个设计、建成一个大楼、让业主入驻,我们觉得这还远远不够。从设计目标和方法角度,无论是从前期的目标设定,到实施过程的应用,还是建成后的使用情况反馈,需要跟踪,去了解和研究设计的目标落实情况,目标合理性,使用者感受等等。这些是设计完成之外,还要继续延伸的设计工作,是我们整体的设计形成一个完整闭环的体系要求。

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▲12 夜景 © 战长恒

WA:请您介绍一下建筑后期使用状况和发展展望。
祁斌:目前,整个项目已经投入使用,进入到建筑全寿命周期的第三个阶段——运维阶段,我们也在跟踪项目运维情况。设计、加工、施工过程以BIM为技术龙头,建构了一套建筑数字信息系统。设计的过程中我们就关注到了“数字孪生”的概念,设计阶段运用BIM技术建构了设计体系,在实施建造阶段,工厂的加工深化、产品信息,以及施工过程的建造信息,都不断丰富完善着这个系统,逐步建构了一套建筑实际存在之外的一个基于BIM体系的数字化建筑信息系统,是这个建筑宝贵的“数字孪生”。在现在投入使用运维的时候,面对着个复杂建筑的管理,这个数字孪生就显得尤为重要。运维团队也在用基于BIM信息的管理运维系统,在设备调控、空间界面管控、运行体系协调等方面,基于这个数字化的平台同步推演,与大楼运营形成对接、映射关系,对于实现整个建筑高效率管理运转起到了至关重要的作用。

从未来讲,回到我们最初的目标上,我们认为项目的意义不仅在于项目落成本身,它是业主方投资基础设施领域树立的自我标杆,代表了业主方对于基础设施的态度和标准。我们也希望借由这个项目为这样大型复杂项目的设计、建造、运维树立全新的标准。这个标准体系集合了从空间建构、室内环境品质、围护体系品质、绿色节能、设计交付及施工、运维对接等标准。之后结合使用后评估还会形成一系列报告,回望探诊整个项目,对前期提出的目标、标准以及实施效果进行客观评价。希望本项目能成为这些技术集成高效应用的范例,也希望它成为引领高品质设计、建造、运维高效一体化的一个范例。

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▲13 外景 © 战长恒

林波荣
清华大学建筑学院教授、副院长
清华大学生态规划与绿色建筑教育部重点实验室主任

WA:请问项目在物理环境控制方面有哪些创新特色?
林波荣:亚洲金融大厦是一个为达到高度智能化、生态化以及超常规要求的空气质量标准,而采用新理念、新材料、新工艺设计建造完成的特殊建筑,也是一个安防级别很高、有特殊功能要求的国际组织办公楼。整个建筑设计通过将空间节能优先理念和高效空调系统的创新结合(图14),实现了健康舒适的室内物理环境与高效节能环保目标。

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▲14 绿色生态图解 © 清华大学建筑设计研究院

首先,整个建筑空间造型设计强调空间节能优先的设计理念:
(1)建筑体量沿南北、东西走向展开,更好地引入新鲜空气改善建筑室内空气品质;将办公空间设置在9个采光庭院周边蜿蜒而连续的 U 形楼板上,旨在营造一个造型丰富、能有效隔绝外部污染、强化办公空间高效互动的大型中庭空间,同时漂浮的条状办公体量之间的间隙楼层成为了多功能的平台,营造了包括开放式工作平台和会议室、健身、休闲、图书馆、空中花园等丰富多彩的公共空间,并且可以通过每个楼层的内部楼梯快捷抵达;

(2)为提升室内工作空间的开放性和透明度,条状办公空间每隔4层就错开一次,层叠形成类似中国传统木构造的效果。这一设计手法在7个采光庭院之间形成了效果极佳的连续空间,提供了更多的天然采光。绝大部分办公空间的进深不大,使得所有工作区能享受最为充分均衡的天然采光(图15-18),以及近乎穿堂风的自然通风效果(图19),在拉近了使用者与自然的距离的同时显著降低照明空调能耗;

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▲15 F6 层 9:00 时采光分布状态图
16 F10层 9:00 时采光分布状态图
17 F6 层 12:00 时采光分布状态图
18 F10 层 12:00 时采光分布状态图 © 清华大学建筑设计研究院

(3)考虑到北京的气候条件,整合太阳能板的采光天窗覆盖了其中7个庭院成为室内空间,使所有室内公共空间可独立运营;而封闭中庭顶部设置了可开启的外窗,结合共享空间、报告厅、多功能厅,大会议室等大空间设置的CO2浓度探测器,实现了不同活动场景下自然通风的有效组合(模拟结果如图19所示)。整个建筑可实现2次以上的自然通风气,大大降低了建筑空调能耗。

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▲19 典型楼层自然通风模拟结果 © 清华大学建筑设计研究院

其次,办公空间面向室外立面的幕墙采用了竖明横隐单元式幕墙系统;玻璃面板通过结构胶固定在铝合金框架上;单元面板采用中空夹胶 Low-E 玻璃;层间非采光区域玻璃面板后设置铝合金背衬板形成阴影盒,铝合金背衬板后设置保温岩棉;视窗区域内层设有可开启单片钢化玻璃门,两层玻璃面板间设有竖向电动可转动带镂空图案的铝单板+手动遮阳卷帘,从而形成内循环双层内呼吸式玻璃幕墙。

第三,项目通过设计三级空调过滤通风等措施,实现了高效的防雾霾目标,办公区域的 PM2.5 控制在 35mg/m³,共享空间、餐厅、多功能厅、报告厅、配套服务用房等功能空间的 PM2.5 控制在 70mg/m³。在天然采光和人工照明相控制方面,个人办公室,如内区办公室、封闭办公室等采用人体感应或动静感应等方式自动开关灯;大办公区的外区,采用自动日光补偿控制,设置照度传感器,其工作照明预留独立控制。大厦的门厅、电梯大堂和走廊等场所,采用夜间定时降低照度的自动调光装置;会议室采用场景控制系统,设置展示、视频会议和其他会议等场景控制模式。

第四,在创新空调系统应用方面,项目采用了大温差低温送风变风量空调系统+冰蓄冷系统。外区窗际区域设置四管制地板对流器,承担外区围护结构负荷;地板对流器敷设于板垫层(地槽、悬吊沟)内,按窗际负荷情况,全年自主供冷或供热。釆用单风道节流型末端装置,每一个办公单元设置一套处理机组,每台变风量末端设有温控面板,可以独立控制其所服务区域的室温。大堂采用了大堂辐射供暖供冷系统,夏季由高温冷水机组换热为 18℃/23℃高温冷水供辐射供冷使用。在屋顶设置全玻璃真空管太阳能集热器约 198 组,单组集热面积 5.4m²,共计1069.2m²约35%的生活热水由太阳能光热系统提供。项目在屋顶设置 300kW光伏,年发电量比例不低于1%。屋顶太阳能分布图如图20所示。

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▲20 屋顶太阳能系统分布图  © 清华大学建筑设计研究院

WA:项目获得了哪些国内和国际的绿色建筑/健康标准认证标识?意味着什么?
林波荣:项目获得了国内三星级(最高等级)绿色建筑认证,以及美国LEED铂金级认证。事实上,该项目本身也是按照德国DGNB、英国BREEAM和WELL健康建筑高星级标准来设计建造的。我个人认为,该项目在具体的性能指标方面,特别是建筑物理环境的健康舒适、节能、水环境、建材等方面的性能均可达到上述国际标准的高级别要求。

WA:项目是如何平衡节能设计和舒适度体验的?
林波荣:由于该项目是一个服务于国际人士为主的高端写字楼,并且安防级别很高,对室内空气品质的要求也很高。因此设计中一方面采用国际高端写字楼和银行业较为普遍的大温差低温送风变风量空调系统+外区窗际区域设置四管制地板对流器,迎合业主的要求、实现关键区域温湿度环境的独立可控可调,同时也通过强化建筑空间平面造型设计、营造相对较小进深的办公空间,获得充足的天然采光和自然通风效果,引导使用者尽可能少用空调和人工照明。

此外,整个建筑室内丰富多彩的中庭空间(图21、22),即那些漂浮的条状办公体量之间的间隙楼层所构成的多功能平台,营造了包括开放式工作平台和健身、休闲、图书馆、空中花园等丰富多彩的公共空间,可以通过每个楼层的内部楼梯引导使用者从相对封闭的办公空间走出来进行交流,这都是有利于节省空调能耗、照明能耗和电梯能耗的有力措施。

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▲21.22 中庭实景 © 张广源

这里面物理环境营造的关键是体现室内环境控制系统的灵活可变,可以在被动式和主动式之间灵活切换,包括天然采光和人工照明的联动控制(可节约30%以上的照明能耗),包括自然通风和空调供暖系统的智能运维,以及对室内关键环境参数的监测监控,以实现在改善室内环境健康舒适度的同时,尽可能节能。

WA:请介绍下项目在后期运维方面的情况。
林波荣:整个项目于2019年10月24日竣工,迄今正好一年。由于受新冠肺炎疫情等影响,很多区域的环境调试和空调供暖照明系统还在不断调试完善过程中,事实上还处于调试运行优化阶段。可能还需要一个完整冬夏季节的运维调适优化,才能获得比较完整的室内环境、运行能耗和用户满意度等数据。

全文刊载于《世界建筑》202012期。转载请注明出处。
撰稿 | 世界建筑
编辑 | 企划部
版权 | THAD清华大学建筑设计研究院有限公司



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