文章摘自2015年3月版CIBSE杂志亚历克斯·史密斯著。
米兰Bosco Verticale公寓楼的19层和27层塔楼去年夏天第一次盛开。数百种不同种类的树木和灌木覆盖了111套公寓的阳台，以确保该计划实现了其名字中的承诺——Bosco Verticale，意为“垂直森林”。塔的外观随着季节变化而变化，当你在仲冬走近时，落叶的树木已经落叶，垂直的树木就不那么青翠了。事实上，很难区分树枝的轮廓和建筑黑暗的立面。虽然在寒冷的月份里，塔楼可能会失去“草本植物的吸引力”，但落叶树木的选择是环境策略的重要组成部分。在冬天，裸露的树枝让阳光通过大的落地窗温暖公寓内部，因此减少了供暖要求。在夏天，枝繁叶茂的树木提供遮阳，这将太阳能吸收降到最低，并减少冷却需求。
这是一个优雅而简单的概念，它减少了建筑的能源消耗，同时为米兰人在城市建筑密集的中心提供了一个绿色垂直绿洲。(关于种植的更多细节，请参见面板“分支”)。然而，这些树木只是该项目创新环境策略的一部分。该项目由建筑师Stefano Boeri设计，是米兰Porta Nuova区的众多新项目之一，该项目利用城市地下的大型蓄水层进行供暖和制冷。其中包括意大利最高的建筑——联合信贷银行摩天大楼。利用地源热泵进入含水层，建筑服务工程师Planning(在英国被称为“重新思考能源”)正在平衡冷却和加热需求，以最大限度地减少Bosco Verticale的能源使用。
Hilson Moran是该项目最初的建筑服务工程师，他指定了两台Climaveneta Integra机组，每个机组可以提供556千瓦的冷却和589千瓦的加热。它们能够同时提供热量和冷却，例如，可以为朝北的房间提供地板下采暖的热水，同时通过管道风扇盘管装置为朝南的房间降温。辐射地板也通过连接到含水层回路的热交换器进行冷却，这有助于降低整体的冷却负荷。空气处理装置位于较大塔的顶部和底部，以平衡空气流动。
热泵在春秋两季工作效率最高，因为此时塔内的不同房间需要同时制冷和加热。当该机组为过热的房间提供冷却时，冷凝器排出的热量可用于将塔的其他部分的室温提高到所需的设定值。机组通过冷热同步回收，平衡了冷热负荷，提高了热泵的COP。为了测量机组的效率，Climaveneta使用了总效率比(TER)，这是加热和冷却功率之和和电力输出的比率。性能系数通常用来衡量热泵的效率，但这是一个加热或冷却的比率，而不是两者的比率。
提供生活热水的是地下室厂房里的两个小型燃气锅炉，而不是热泵，因为在建筑设计时，人们认为保持燃气锅炉将水温保持在60摄氏度以上的能力是防止军团菌生长的最佳方法。规划建筑服务工程师朱塞佩·梅德吉尼说，如果这栋建筑现在正在设计，他会考虑使用热泵来供应生活热水，尽管热泵只能提供45摄氏度的水。
他说:“现在有使用化学物质来防止军团菌的方法，而且它们更便宜、更有效。”“在夏季使用热泵效果特别好，所有来自冷却过程的多余热量都可以被收集起来，用于提供生活热水。”
Medeghini说，他还会考虑使用第二个热泵来生产高达65摄氏度的生活热水，从而不再需要储存容器。
他说:“我们现在在选择家用热水系统方面有了更大的灵活性。”(参见“平衡行为”面板，了解规划局如何在其最新方案中使用洒水罐来平衡负载)。在Bosco Verticale，热泵在提供生活热水方面仍然发挥着作用。他们将水预热到45度，这样燃气锅炉就不用那么辛苦地把温度提高到要求的65度。目前，Bosco Verticale的规划工作已经完成了调试阶段，并希望与开发商Hines继续签订合同。
Medeghini说:“持续的监测非常重要，特别是在复杂的系统上。”“现代暖通空调系统可以显著减少能源消耗，但必须对其进行监控和调整，以确保节约能源。”这家能源公司目前正密切关注米兰中部海恩斯办公楼翻新项目Palazzo Aporti的Climaveneta空气源热泵系统。使用热泵制造商的Clima Proonline监测系统，设施管理人员可以不断访问热泵的性能和租户空间的温度，这些都是有计量的。Medeghini说，如果Bosco Verticale拥有同样的技术，暖通空调系统可以持续优化，减少能源使用，减少租户的账单。这些省下来的钱至少能帮助当地居民支付修剪数千棵树木和植物的费用，这些树木和植物造就了米兰这座壮观的城市。虽然树叶非常漂亮，但考虑到Bosco Verticale对碳减排的影响，HVAC的智能设计不能被高估。Medeghini估计该系统比传统建筑至少节省35%。
米兰隐藏的能量来源
Bosco Verticale是米兰的Porta Nuo va再生区的一部分，该区域包括零售、商业和住宅单元，包括Cesar pelli设计的231米高的意大利最高建筑Unicredit Tower。庄园里的所有建筑都使用与Bosco Verticale相同的地热系统。在Porta Nuo va有三个地热水循环。在服务于Bosco Verticale的“Garibaldi”循环上，水从12口地下井中提取，并通过一个350mm的分配环输送。公寓街区使用与谷歌所占用的附近办公室相同的环路。在铁路的另一侧，另一个地热循环为Unicredit大厦提供服务，另外还有其他的办公室、零售和住宅单元。水经过过滤，然后通过Bosco Verticale和办公室的热交换器。热交换器中的二次回路将地下植物室的冷水和热水输送到建筑物中。
Bosco Verticale和谷歌办公室的综合峰值供暖负荷预计为2200千瓦，冷却负荷为1400千瓦。加里波第环线的水被排进马特尔斯阿纳运河，除非水位过高，否则水会被分流到六口井中，然后回到含水层。使用蓄水层的许可已提交给米兰省。获得最终许可证可能需要一年的时间，因此这些许可证在建设过程的早期就已提交。申请人必须说明他们想在一年内使用的水量，并确保水的返回温度在Bosco Verticale可接受的参数内，最高温度限制是25摄氏度。
平衡
米兰的另一项计划正在规划中，该计划使用一个150立方米的洒水水箱来储存和回收热量，并从系统中的水中冷却热量，然后再将其送回含水层。这就减少了需要从含水层抽水的水量。如果水池的温度在10摄氏度到20摄氏度之间，我们就不使用含水层。规划部建筑服务工程师朱塞佩·梅德吉尼说:“如果它在上面或下面，我们就用含水层来重新平衡。”“在一天的早些时候，当房间需要供暖时，该系统将洒水器水箱的水从15摄氏度冷却到大约11摄氏度。当白天晚些时候室外温度上升时，需要冷空气时，热泵就不需要那么辛苦地工作了。”
拓展
Bosco Verticale的阳台上种植了800棵3米到9米高的树木，5000棵灌木和11000棵多年生植物。景观设计师Laura Gatti选择的树木主要是落叶树木，这意味着两座塔的外观随着季节的变化而变化。这些树会长到9米高，然后稳定下来。这些植物通过一个中央系统自动浇水，该系统将从含水层中提取的水重复使用。绿色植物从阳台和外部平台进行维护，用于修剪难以触及的树枝。工厂维修费用包括在服务费中。
项目团队
- 建筑服务工程师:规划(在英国作为Rethink Energy运营)
- 原始服务规范:Hilson Moran
- 建筑师:Boeri Studio (Stefano Boeri, Gianandrea Barreca, Giovanni Lavarra)
- 景观设计师:Laura Gatti
- 结构工程师:奥雅纳
- 项目和物业经理:Coima
- Porta Nuova开发商:Hines Italy