悉尼国际大厦是澳大利亚第一个目标碳中和的超高层综合体项目。澳大利亚新南威尔士州政府承诺至2050年实现净零碳排放,而这一项目通过实践展示了企业能够帮助实现这一目标。
项目业主:Lendlease
建筑师:罗杰斯建筑事务所
项目类型:大型商业办公综合体
项目信息:基地面积75000平方米,建筑面积约30万平方米。包含三栋办公塔楼及低层商业和住宅组成。
项目位于悉尼南巴兰加鲁区,属于悉尼CBD北部,面积22公顷,紧邻达令港,是利用港口工业地块棕地改造与更新改造而成的新区。2019年,南巴兰加鲁区正式成为澳大利亚联邦政府授予的澳大利亚“第一个大型城市碳中和商区”。
图:南巴兰加鲁区
该区域从设计之初就秉承零碳排放的运营模式。规定区域内所有建筑,无论大小,都通过年度温室气体报告和对场外可再生能源和碳抵消的财政贡献来实现碳中和。在该区域项目开始之初,减碳排放的“正气候”便是其招标要求。通过控制土地和设定可持续目标的高门槛,使得感兴趣的开发商在采购期间提出相应的减碳方案实现采购要求,从而实现双赢的结果。
悉尼国际大厦是该地块范围内最大规模的建筑,获得了澳大利亚绿色建筑委员会最高级别的绿色建筑认证,其建造过程均按照六星级绿色建筑标准,统合应用了先进的节能科技。
建筑形体设计:
项目的规划概念源于扩展城市的西部网格,并向岬角过渡到一个更开放的城市结构,打开从城市到港口的视野。从地块的入口沿着Wynyard步道行走,可以最好的欣赏建筑的几何形状。
项目的三栋塔楼的平面向东西向拉长,两端为半圆形。设计减少东西向的幕墙面积以避免西晒导致供冷负荷的增加。三栋塔楼都将北侧设计为核心筒和公共空间活动(服务、休息和会议空间),称为“垂直村落”,为内部办公空间遮挡了阳光,从而减少了办公区域的能耗需求。
遮阳设计:
项目为了最大化减少能耗,避免窗户炫光和改善自然采光,对幕墙设计进行了专项研究,并通过量化分析和模拟进行了设计参数的优化。项目模拟分析了太阳路径来调整塔楼上悬挑的遮阳构件。塔楼上的遮阳构件由垂直和水平两种组成,构件的尺寸随着高度变化,使得高楼层获得较少的日光,低楼层获得较多的日光。遮阳构件的最大尺寸达到1.8米深,3.7米长,可以承受159km/h的风速。
虽然这三座塔楼拥有共同的平面形式和连接策略,但它们都有各自的个性,这也是通过遮阳系统和颜色来创造的。中央塔的遮阳采用了中性的银灰色调色板,平衡了两端塔更具表现力的红色和黄色。除了色彩创造的个性之外,遮阳系统不同的材质也进一步突出了这种个性。最北端的塔楼采用的是带有红色陶瓷圆点的玻璃遮阳伞,悬挂在一个精细铰接的框架中,玻璃悬臂从框架中伸出。中央塔的遮阳系统是由银灰色的小铝棒创建的,灵感来自羽毛,每个棒的末端都有一个小黄帽,点缀着中性的色调。最后,南塔的遮阳伞由弯曲和穿孔的铝板设计而来,这些铝板弯曲并卷起立面,创造出阶梯式的图案。
建筑能源设备:
建筑使用集中式冷却系统而非为每个建筑提供单独系统以节省能源消耗。项目采用了区域供冷系统,项目每年从悉尼港湾循环15万兆升的海水以排出冷冻水机房的热量。冷冻水机房和水泵采用了高效的变速科技,最大负荷可达72MWr。和传统的效率低下且消耗大量自来水的冷却塔相比,使用海水每年可以节约1000万升的水。
采用海水也带来了新的挑战,需要避免海水的侵蚀以及避免海水中的生物进入系统中,项目采用了多种合适的材料和高压过滤技术来应对。
办公、居住和商业功能共享地下室的一个空调系统,这比采用多个机房设备更为高效。大楼采用了冷梁——这一节能的空调系统,加上100%的新风、非循环供应空气系统。对于这样规模的高层建筑而言,这种不寻常的供冷系统提供了高水平的能源效率和良好的室内空气质量。
每栋塔楼都配备90000L雨水储蓄池,雨水循环利用于灌溉及厕所冲水等。场地内的水回收处理机房能够每天能够处理项目和周边建筑的总计1百万升的废水。2014年回收处理了1.11亿升的废水,相当于44座奥运会游泳池中的水。
建筑顶部设置6000平方米的太阳能光伏板,可提供足够的电力来抵消再生水处理厂和公共场所照明所使用的能源。
建筑材料:
项目的施工始于2013年,施工过程同样遵循于环境可持续设计(ESD)的目标。项目确立了在施工过程中减少20%隐含碳排放的目标,对20种主要使用的建筑材料进行生命周期评估(LCA)。
项目在招标过程中鼓励减少隐含碳的新技术和方法,业主在招标时向供应商发放了问卷,问题包括:产品在保证性能的前提下能否减少材料的消耗?产品的部分成分能否用更低隐含碳的材料代替?能否最大化可回收材料在产品中的成分?在供应链中你是如何采用现有的最新技术生产和优化采购?如何能将产品更有效的运送到基地,并减少材料包装和运输的碳排放?是否有机会抵消产品的碳排放,能够被第三方机构认可或认证?这些问题促使供应商思考产品原料和工艺改进,以减少碳足迹。
混凝土是建筑隐含碳的主要来源之一,大约占到25%。在招标工程中,对于不同承包商的混凝土土配比进行了隐含碳的分析,在保证结构性能的基础上优化配比,以减少隐含碳排放。本项目优化混凝土的成分,并采用矿物和废弃物例如粉煤灰和磨细高炉矿渣来替代部分水泥,在某些建筑部件中可以替代65%的水泥。建设方Lendlease在现场建造了自己的混凝土搅拌站,节省了超30多万次的卡车运输和5000吨的碳排放。现场的混凝土厂还能帮助回收建筑垃圾。
项目中的办公建筑实现澳大利亚绿色建筑的设计六星级,居住建筑实现澳大利亚绿色建筑的设计五星级。项目获得NABERS能源之星的五星级认证,比澳大利亚同类办公建筑减少了50%的碳排放,项目也是世界上第一座获得WELL Core & Shell白金认证的建筑。大楼要求租户签订绿色租赁协议,保证运营的每个阶段都能实现可持续。项目建立了社区碳排放基金,保证在99年的租约中实现碳中和。
Lendlease作为澳大利亚最大的开发商,对于建筑、结构、机电都有涉及能力,也具有施工承包能力,同时具有一流的研究和建造能力,所以能够将项目的可持续目标落地。