凯恩斯研究所
机构-设计
关键的事实
- 富有想象力的整体设计方案
- 对于具有市民功能的大学建筑来说,材料的选择既坚固又优雅
- 该建筑采用了被动式解决方案,以及一系列节能和管理机会
项目数据
- 地点:史密斯菲尔德,凯恩斯,QLD,澳大利亚
- 完成年份:2013年
概述
凯恩斯研究所具体体现了詹姆斯库克大学的目标,即成为世界领先的热带研究型大学之一。作为区域知识和研究能力的宝库,该研究所完全有能力为热带社区可持续生活质量的发展做出重大贡献。
设计的挑战是创造一个建筑,表达大学校园在世界上是一个独特的地方,以及这个大学校园的代表性建筑- JCU的一种新的标志性记忆。设计简介要求建造一个独特的、可识别的建筑,在景观中立即被识别和难忘。设计团队有机会创造一个以新的和令人兴奋的方式代表其位置和环境的建筑,这导致了前沿设计元素的交付。
吸引最优秀的研究人员是大学的中心目标,因此,拟议的建筑设计将创造一个优化工作体验的环境,使人们喜欢与建筑互动是至关重要的。该设计还努力使建筑的研究内容变得简单和直观——研究人员有能力向尽可能多的观众展示他们所做的工作。
设计主张的本质是一个赞美雨林环境的概念,并丰富了场所的体验。潜在的进化表皮,一个“格子”,定义了建筑,并封装了美学和阳光控制,以及在建筑周围创造各种适合其功能和方向的微气候生态。
该设计旨在帮助最大限度地减少大学的运营成本,同时为环境质量做出贡献,并将符合大学实现建筑可持续发展的愿望。
该项目的资金由澳大利亚联邦政府通过创新、工业科学和研究部提供,并由詹姆斯·库克大学进一步资助。
该建筑被规划为三个明显不同的区域。
首先,工作场所是一个有序的办公空间,有封闭的空调空间。在空间使用方面,空间是高效的,流通是直观的。
其次,公共空间/门厅是人们进入教学空间或工作场所的空间。这个空间被故意设计为机构,甚至包括在条件合适时提供自然通风和混合模式。这个空间也是多功能的——从爆发空间到展览再到更正式的活动,这个空间为整个校园提供了一个美妙的受保护的活动空间。
最后,教学空间被设计成两个不同的“豆荚”,在校园景观中表现为独立的形式。这些空间通常是封闭的,并为不同规模的团体提供有条件和集中的教学空间。
设计反映了昆士兰北部美丽的热带景观。设计的关键是认识场地的地形。场地三面环绕着热带雨林斜坡,将热带景观引入校园的中心,从而使贯穿场地的热带雨林和溪流成为设计的主角。
现有的校园设计在一个相关的正交网格结构上,整个校园内不同区域之间的轴向关系。在小溪中漫步是一种非凡的体验,建筑师努力捕捉这种感觉,那种走进景观的感觉。
现有的表层土壤被储存在现场,并在景观美化中恢复。排水沟渠铺设草皮和轮廓,便于维护内部防止侵蚀的植被。
植物物种是该地区的原生物种,一些新几内亚物种被添加进来,以便与研究所更广泛的热带研究区域建立联系。遮荫树是广泛传播的类型,以最大限度的种植遮荫。主要的景观元素是草皮,有两种不同的颜色,很少或不割草。地膜是砾石和gibbler,几乎不需要维护。土壤是当地天然的保湿粘土。
最引人注目的视觉元素是“格子”,它被选为建筑最外部的特征。通过将其放大并在建筑周围“悬置”,从远处看清晰的整体建筑形式也为景观干预(如爬行植物)提供了一个电圈,如果JCU决定稍后尝试“绿色墙”的想法。
设计的另一个关键平台是钢制的“知识墙”,它形成了工作空间和门厅之间的接口。中心思想是创造一个任何路过的人都可以参与的建筑——人们可以看到知识,看到它被创造出来。这个开放的框架结构包含了一系列弹出式办公室和工作室空间,以及展示和投影的机会。它也可以随着时间的推移而改变和添加。“知识墙”形成了贯穿建筑的脊柱,并被仔细地整合到结构的承重形式中。
该设计也有悬臂式胸墙,框架椭圆形的机翼,隐藏屋檐排水沟和分割的结构形式。
钢包层安装在带有气隙通风热量的副框架上,并最大限度地减少热量穿透内部混凝土墙。钢材在夜间也会迅速冷却。
选定的建筑朝向使盛行风通过门厅空间的通风百叶捕捉,创造了一个混合模式的建筑。热控制由高性能玻璃和隔热良好的屋顶空间确保,最大限度地减少热量传递到建筑物。
材料的选择是坚固和长寿,以及适合和优雅的大学建筑与市民功能。工程设计方案考虑有效和高效的结构,优化使用最少的材料。仔细考虑了建筑的腐蚀系统,以确保结构持久,只需要很少的维护。
该建筑有一系列与建筑不同部分相关的耐磨材料。
基础结构主要由钢筋混凝土柱和支撑“平板”悬浮混凝土板的墙壁组成。复合混凝土、预制混凝土和钢结构也有助于建筑的承重形式。
内部和外部耐候钢或xlerplate钢façade是预风化钢。有820个面板,在热带气旋环境中使用规模最大。钢的表面有一层保护性的氧化膜,提供了独特的乡村外观。它非常持久和免维护。
面板制造商无法提供其产品的测试数据、设计信息、允许跨度或支撑固定细节,而凯恩斯研究所的设计必须能够承受高达263公里/小时的风速和120分钟的防火等级。工程师们为阴影接头设计了定制面板和固定件,增加了在大型风力活动中消耗能量和应力的灵活性。包层安装在子结构框架上。整个建筑的固定空间各不相同,螺丝固定和支撑框架都经过了细致的设计,并且电气隔离,以考虑到所用材料的多样性。
外层的钢格架由钢竖框和绑带编织而成,部分格架弯曲成三个平面。这种外部钢结构是热浸镀锌防腐。棚架接地以防雷。
门厅和公共空间由珩磨混凝土地板定义,以及坚固耐用的钢铁和木材元素。
工作空间的组成部分是一个高性能的玻璃系统,有裸露的天花板和纹理地毯地板。木门创造了一种温暖和尺度感。
西侧的教学和演讲舱是现场浇筑的倾斜结构混凝土,由钢丝网覆盖,防止太阳热量的增加。
根据立面的日照情况,幕墙采用了不同的单层和双层玻璃,并且拱肩板绝缘,以满足BCA SHGC的限制。
屋顶为梯形型材彩色粘结钢,颜色浅如冲浪雾。
当环境条件允许时,建筑中的主要公共空间可以通过Safetyline Jalousie JX可调节百叶和电机的自动打开百叶进行自然通风。大吊扇是“大屁股”风扇。
该建筑采用了被动式解决方案,以及一系列节能和管理机会。
为了减少热负荷,外部的corten钢面板façade安装在一个子框架上,在面板和混凝土墙壁之间有一个气隙,以保护混凝土块免受阳光的照射。此外,网格也有一个较不有效的阴影效果。钢铁元素在夜间迅速冷却。
为了减少热量的增加,建筑的玻璃区域通过宽屋檐和悬垂来保护免受阳光的照射。入口空间特别宽,以确保内外之间的门槛宽而舒适。
建筑造型确保所有立面玻璃区域都符合BCA规定,限制至少80%的夏季太阳辐射。采用Low-e玻璃是为了满足BCA J节玻璃的要求。某些建筑立面需要双层玻璃来实现合规。该系统为JCU提供了极低的热影响,以持续的空调运行成本。
屋顶灯提供免费日光。Dapalon的天窗采用了多孔聚碳酸酯,具有低太阳热增益系数和低太阳辐射传输。穹顶灯由Solartube设计。
照明自动化系统(LAS)配备了节能灯。LAS为所有多功能区域,特别是大型剧院,提供了易于控制的照明模式。LAS还包括走廊上的运动控制灯,在规定的光照水平下自动关闭灯,外部灯的日光开关,以及将主功能编程到任何位置的能力。分析和建模的灯超过了BCA的能量水平41%,为最终用户提供了最佳的持续节能。
每个地区的配电板都安装了电能表,以符合规范,但也允许JCU监测未来地区的电能使用情况。
建筑的朝向使得门厅空间的通风百叶能够捕捉盛行风,降低了运营电力成本。门厅全年都有空调,为居住者提供舒适。然而,当外部环境的温度和湿度水平是有利的,门厅提供以下冷却方式:
- 经济模式-当外部环境温度和湿度水平低于所需的内部条件时,允许增加室外空气输送到门厅。“大屁股”风扇的操作,以协助空气流动。
- 自然通风-通过打开所有通风百叶,允许“自由冷却”,并操作“大屁股”风扇,以辅助空气运动/舒适。
建筑的空调系统在设计中包含了节能元素。分区空调策略,让最佳的乘员舒适。建筑物所需的室外空气通过能量回收板热交换器的图8系统进行预处理,去除空气中的水分。二氧化碳二氧化碳传感器用于提供最佳的室外空气输送,以满足法规要求。运动传感器提供给临时使用的区域,如演讲厅和多功能舱。如果未使用,该区域的温度会升高,以节省运行成本。
所有空调机组和冷冻水泵均配备高效电机和变速驱动器,以降低运行成本,并连接到全厂网状冷冻水系统。
门厅空调系统设有露点传感器,检测空气中的水分含量。如果在自然通风“自由冷却”模式下,区域的应有点超过了相邻的办公空间水平,门厅的A/C将被激活,以防止相邻的办公玻璃区域凝结。
雨水被收集到服务车道下面的一个储存罐中,用于冲厕所。灌溉系统将来可连接到凯恩斯市循环水网。
根据当时相关建筑规范的要求,选择了低用水量的配件。
最让人喜欢的是为大型会议设计的前厅,为其设计和视觉美学设计的演讲厅,以及贯穿整个建筑的光线。
- 基地建筑建筑师/设计师:Woods Bagot Architects
- 其他建筑师/设计师:RPA Architects
- 室内设计师:Woods Bagot Architects
- 土木工程师(场地和交通):Flanagan Consulting Group
- 结构工程师:Flanagan咨询集团
- 服务工程师:(机械,电气,液压,消防):烧灰器Francis(机械和电气)/ H2O顾问(液压)
- 项目经理:Hansen Yuncken(设计经理和管理承包商)
- 能效评级顾问:Ashburner Francis
- 标识顾问:DotDash
- 测量员:信标咨询公司
- 建造者:Hansen Yuncken
- 附加结构:Cor-Ten/ Xlerplate屏幕墙:Contractor- One Steel,由Jackson & Jackson Cairns折叠
其他主要承包商:研究大楼玻璃幕墙:G James
其他顾问:
- 景观设计- Andrew Prowse景观建筑师
- AV顾问:B&H Australia
- 声学工程师:Ron Rumble Pty Ltd
- DDA顾问:Architecture and Access
图片由Woods Bagot提供