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文章摘自2014年5月版CIBSE杂志作者:安迪·皮尔森。
采用创新的自然通风策略，以地下风管和热冷却为特色，使Atelier Ten以最小的机械加热和冷却实现了世界自然基金会总部大楼的净零碳排放。Atelier Ten的Patrick Bellew解释了BREEAM杰出的设计。
环保运动
萨里郡沃金的公共停车场并不是总部大楼最明显的选址。然而，对于保护慈善机构世界自然基金会(WWF)来说，这个地点是完美的。该组织希望其新总部大楼能对当地环境产生积极影响，因此将其放置在市政停车场上方的凸起平台上是理想的选择。
建筑的场地并不是这个项目唯一不同寻常的地方。世界自然基金会希望其价值1300万英镑的霍普金斯建筑事务所设计的住宅向其他人展示，通过巧妙地使用设计、材料和技术，可以使建筑成为低碳办公设计的典范。为此，客户要求该办公室获得BREEAM优秀认证，并在运营中实现净零碳。
世界自然基金会要求设计师优化他们在建筑中使用的组件的选择，以最大限度地减少60年期间的隐含碳和整个生命周期的排放，这使得简报更具挑战性。“除了成本之外，碳也是该项目的主要价值体系之一，”Atelier Ten的负责人、该项目的建筑服务和环境工程师帕特里克·贝卢(Patrick Bellew)说。
尽管陈述颇具挑战性，但Bellew将该方案描述为渐进式而非革命性。特别是，它是Atelier Ten与Hopkins Architects为耶鲁大学Kroon Hall开发的解决方案的演变。这是一个LEED白金项目，于2009年完成，大量使用木材，并赢得了许多设计和可持续发展奖项。他解释说:“我们已经解决了一些简单的问题:我们正在寻找一个具有高热质量的建筑，主要是采用地板下空气型解决方案，并尽可能多地储存热量。”
霍普金斯建筑事务所为世界自然基金会的总部设计了克鲁恩大厅。像Kroon一样，该建筑以拱形的木质屋顶为特色，作为建筑陈述的一部分。在沃金，巨大的80米长，弯曲的木材网格壳屋顶是建筑最引人注目的特征，它定义了建筑。屋顶从倾斜的外部钢柱上弹起，横跨整个37.5米宽的混凝土平台，支撑着停车场上方的两层建筑。在屋顶下，建筑的墙壁和末端立面是全玻璃的。在上面一层的好处是，在较低楼层工作的工人处于邻近贝辛斯托克运河(Basingstoke Canal)边界的树冠高度。沿着建筑长度的双扇门分别通向5米深的阳台，让居住者可以欣赏到风景。这些阳台都种植了植物，并结合了雨水蓄水池用于灌溉。
二楼的办公空间隐藏在拱形屋顶下。它由两个混凝土平台组成，在柱子上凸起，设置在中央中庭的两侧。这一层没有玻璃墙;相反，居住者可以通过三排贯穿整个建筑的天窗看到天空。这些都装有自动百叶窗，由BMS根据日照水平控制。Bellew解释说:“我们热衷于最大限度地利用日光来促进健康和幸福，并减少照明负荷，所以我们把一楼分开，让光线照射到较低的楼层。”
屋顶悬于东向和西向的全玻璃立面上，提供遮阳。倾斜的木质百叶窗提供了额外的防眩光保护，隐藏在屋顶的拱门下。由于清晨和傍晚太阳的角度不同，罗浮叶的倾斜角度也不同。有了这么多的玻璃，办公室是一个明亮、充满阳光的空间，90%的地板有4倍或更多的日光系数。
世界自然基金会的新开放式办公室明亮通风的感觉与该慈善机构之前的家形成了鲜明的对比，这是一个位于萨里戈达明工业区的蜂窝办公空间。新办公室有300名员工，办公桌数量远少于旧办公室。调查显示，在任何时候，只有约40%的办公桌被占用;这一数字在高峰时期最高可达60%。
为了充分利用新办公室的空间，世界自然基金会采用了基于200个工作站的办公桌轮用策略。贝卢解释说:“如果你把办公室设计得能容纳所有员工，那么它至少要大2000平方米。”
这种办公桌轮用策略的结果是一个人口更密集的办公室，更依赖于有效的混合通风策略。“我们希望建筑能够自然通风，”Bellew说。然而，建模显示，这只可能在一年中大约8个月，其余4个月使用机械通风。
在办公室自然通风的日子里，空气将通过小的、手动打开的窗户进入建筑，窗户设置在下层两侧的玻璃门上方。空气穿过深平面的办公室并向上，围绕两个浮动的一楼平台的倒角边缘进入中央中庭。四个安装在车顶的风帽由回收铝制成，可以排出空气。“我们对建筑进行了建模，以表明自然通风在这样一个深平面的建筑中可以有效地发挥作用，”贝卢说。
自然通风系统的有效性通过热质量的吸热特性得到增强，巧妙地融入到最初看起来主要是木制建筑的结构中。一楼办公区下面裸露的混凝土拱腹就是这样一个区域。杜邦公司的Energain相变材料面板则不那么明显，它安装在屋顶的实木和隔音板后面，以增加热质量。贝卢解释说:“它有助于保持头顶温度较低，因此意味着辐射温度较低。”热质量在夜间使用夜间冷却策略进行补充，空气通过地面管道和地板下空气系统供应，并通过屋顶罩排出。
通过打开通向阳台的双排门，可以增加自然通风。门上方谨慎的绿色和红色灯告诉居住者今天是否是自然通风的日子，这样他们就知道什么时候可以打开门窗。这是Atelier Ten在Kroon Hall率先采用的解决方案，据Bellew说，这一方案非常成功。除了红绿灯，当大楼切换到机械通风模式时，居住者还会收到发送到电脑上的信息。
置换系统提供机械通风。这将主要在冬季运行，此时热量回收有利于能源需求，在温暖的天气中，供气将被冷却。
空气通过6条80米长的地下管道进入建筑，这些管道由埋在停车场地下直径900米的混凝土排水管道建造而成，从而将建筑与地面连接起来。回火后的空气通过位于办公室下方停车场的两个热回收空气处理单元(AHU)中的一个，以及隐藏在500mm深的地板空隙中的主要分配管道系统。可变风量(VAV)箱控制提供给地板旋流扩散器的风量。空气通过天花板上的格栅返回到AHU，在一层的一系列会议室之上。贝卢说:“这套系统之所以有效，是因为办公室是开放式的。
通风系统全年运行，为一楼的一系列会议室和入口层的150个座位的会议室提供新鲜空气。然而，当建筑处于自然通风模式时，主要办公楼层的VAV箱被设定为关闭，送风风机的速度也会相应下降。ahu的加热和冷却由一个连接到20100米深钻孔的Groenholland地源热泵提供。热泵采用两个独立的板式热交换器，一个用于加热，一个用于冷却，将加热和冷却传递到空间。“冬天我们从地下抽取热量，夏天我们用地面作为热交换器冷凝器，”贝卢解释说。
建筑的热需求是最小的;然而，大面积的玻璃意味着必须小心控制热量的增加，以将冷却负荷保持在最低限度。通过突出的架子和末端立面的百叶窗遮阳板，玻璃南部立面的太阳能收益保持在较低水平。工程师们的任务是通过自然创造一个舒适的内部环境:树冠在夏天提供阴凉，以保持低热量;在冬天，当树叶落了，树木可以被动吸收太阳能。
照明负荷只有5.5W/m2的安装容量，Atelier Ten大量使用与运动传感器相连的LED灯，以及周边的采光控制。
该方案的电力来自Thamesway能源公司的热电联产电厂。它还拥有410块光伏板，占地510m2。两排面板位于弯曲屋顶上的天窗之间，位于东西轴线上，这意味着一些光伏板面向北方。尽管如此，pv的峰值输出估计为55kW，预计可为建筑物的风扇、泵和照明提供约20%的调节能源需求。任何未使用的pv发电将被卖回给泰晤士河。
光伏板是1700个组件之一，包括271个机电元件，由斯特吉斯碳剖面仪根据内含碳进行评估。为了通过检测，组件的含碳量必须低于RICS对该特定材料的标准化数值。例如，之所以选择金属和木材地板，是因为它在任何升高的地板系统中具有最低的体现能量。贝卢说:“如果设计上有变化，就会根据成本和碳减排进行评估。”
最大的碳节约之一是用于回填挖掘的地源环路的桩子的水泥。通常使用干砂、疏松砂和水泥的喷石型混合物。然而，通过改变水泥的规格，该团队成功地实现了显著的碳减排。
另一个主要的碳节约是通过在胶合木梁中用天然聚合物代替合成胶水实现的。贝卢说，该团队在整个项目中节省了42%的隐含碳，相当于5400吨二氧化碳当量，而没有额外的成本。
根据世界自然基金会的数据，基本建筑的成本为2609英镑/平方米，服务成本为1039英镑/平方米。这对于一个典范建筑来说已经很不错了，它反映了世界自然基金会的价值观，尽可能减少对地球的践踏，还有停车场。CJ
土耳其热质量
土耳其承包商协会希望其安卡拉的新总部大楼成为建筑的展示橱窗，并展示进步的环境设计。它还必须获得LEED金奖。
工程师Atelier Ten与Avci Architects合作，开发了基于热质量的六层建筑解决方案，以利用土耳其首都一年四季经历的大昼夜温度范围。在那里，8月份白天的气温可以飙升到34摄氏度，但由于城市的海拔和内陆位置，晚上会降至寒冷的10摄氏度。
该方案包含了一个巨大的迷宫，建在建筑地下室的地下，作为一个热量存储。白天，穿过迷宫的新鲜空气会因与地面接触而冷却。在晚上，在每天开始之前，用凉爽的夜间空气对迷宫进行净化，以预冷却迷宫。
项目团队
客户:世界自然基金会
屋宇装备工程师:工作室十
师:霍普金斯建筑事务所
成本顾问:Gardiner & Theobold
结构工程师:考察工程
终身碳评估:斯特吉斯碳剖面
承包商:威尔默特迪克森
世界自然基金会成立于1961年，是一个全球性的保护慈善机构，在100多个国家开展业务。它旨在为人类和自然找到公平分享地球资源的方法。www.wwf.org.uk