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Kevin Daly建筑事务所和PRODUCTORA的休斯顿捐赠基金总部将为德克萨斯州带来净零设计

潮湿的休斯顿

Kevin Daly建筑事务所和PRODUCTORA的休斯顿捐赠基金总部将为德克萨斯州带来净零设计

这张效果图展示了建筑由天篷构成的一系列盒子形状。(Kevin Daly Architects提供)
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Kevin Daly Associates (kdA)和PRODUCTORA设计了一个新的总部休斯顿考虑到该地区湿润的气候。建成后,它将以垂直的扇形面板立面为特色,其间穿插着窗户。经过竞争过程,这座城市最著名的慈善组织之一的新家于2019年11月被kdA和PRODUCTORA击败了入围的竞争对手Deborah Berke Partners、Olson Kundig和SCHAUM/ shih。这座2.5万平方英尺的建筑位于Spotts公园,将包括办公室、会议室和多功能活动空间。

设计团队预期能量性能。建筑的框架由钢和交叉层压木材(CLT)构成,允许内部灵活性。回忆Menil Collection的原始建筑设计伦佐·皮亚诺建筑工作室,一个突出的天篷延伸到结构上,减少太阳热量的获取,同时也为室外露台提供阴凉。在室内,吊扇将降低可感知的温度,同时减少机械冷却负荷。天窗将打开室内的中心,让自然阳光照射进来。为进一步降低能耗,部分地下停车库将采用自然通风。

通过闭环地热系统,进一步节约能源。在设计初期就考虑了自然通风,但考虑到休斯顿的湿度水平波动,不断切换冷却模式的能源成本不会被允许自然通风的持续时间所节省的能源所抵消。

正在施工的建筑物鸟瞰图
正在建设中的休斯顿捐赠基金计划于10月份竣工。(Kevin Daly Architects提供)

建筑平面布置图
一层的平面显示了设计意图,使空间允许灵活的规划。(Kevin Daly Architects提供)
建筑平面布置图
二层平面为室外露台预留空间。(Kevin Daly Architects提供)

该建筑将上升两层,从建筑的东西两面看,最突出的是天棚的规模。一楼的平面比二楼的平面更突出,允许二楼的露台。起伏的面板在立面上增加了几何的复杂性,如果建筑采用平面材料设计,这种复杂性就不会很明显。包裹立面的连续系列铝板只会被支撑天篷的柱子打断——至少从建筑南北两面的外部视角来看是这样。KdA、PRODUCTORA、Transsolar和CMTA在设计过程的早期阶段就满足了性能需求。该团队从“多个方向”寻求日光,同时试图减少太阳热量的增加。

同样重要的是,需要为“所有居住者”保留公园的景观,尽管全玻璃建筑不符合净零目标。kdA的合伙人Luke Smith说,协作设计过程产生了“与项目相适应的节奏”。在设计过程中,采用Transsolar进行热增益和采光分析。

在探索了赤陶、预制和玻璃纤维增强混凝土(GFRC)之后,设计团队最终选择了覆盖立面的铝制雨幕面板。正如史密斯所说,“赤陶土的成本过高,预制需要更大的基础,并提出了施工顺序的问题。”设计团队研究了立面板的重复,尽管正如史密斯指出的那样,它们看起来很有规律,但只有两层楼高的立面也会有一些独特的方面。

包络线组件示意图
建筑的围护结构是确保能源效率和净零性能目标的关键。(Kevin Daly Architects提供)

铝雨幕面板在制造过程中提供了GFRC无法实现的灵活性和调整空间。设计团队与Kinetica合作确定面板配置,并在全尺寸模型的情况下,kdA团队决定在材料限制内“尽可能”深化立面。在雨幕面板后面,从外部到内部的顺序是:由Kinetica生产的铝副围板;岩棉生产的两英寸连续刚性矿棉外墙保温材料;一种应用于空气屏障的流体;外部石膏墙板;以及冷成型金属框架和电板绝缘。

尽管顶篷的主要功能是遮阳,但将对室内额外冷却的需求降至最低太阳能光伏板将安装在屋顶上。正如史密斯所描述的那样,面板的计划是“一旦天篷的形状建立起来”,最终面板的数量计划覆盖该建筑每年能源需求的90%。KdA模拟了各种树冠形状,并与Transsolar合作,优化了树冠的几何形状,“以减少在一年中最热的部分的峰值增益。”顶棚也将以铝百叶为特色,其穿孔图案设计为不中断采光。

在建建筑物的标高
建筑中的天篷将为建筑的四个面提供遮阳。(Kevin Daly Architects提供)

施工过程得益于Kinetica在包层上的设计协助,Nordic与CLT,以及总承包商WS Bellows的协调。Smith将工作流程描述为“高度协作”,通过3D模型在设计团队和分包商之间共享信息。史密斯补充说,这使“项目保持在正轨上”,并“加快了协调问题”。供应链问题带来了困难,迫使设计团队在考虑替代产品时具有高度的灵活性,以保持快速跟踪项目的进度。尽管如此,而且今年该行业更关注供应链问题,史密斯说,挖掘过程中的雨水延误一直是施工过程中最麻烦的方面。史密斯补充说,该项目一直能够保持正轨,承包商仍然“非常勤奋”地遵守Covid的限制,以确保工人的安全。

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