環保的建築/ 事與願違的建築 – Great London authority (2)

地下展廳

會議廳

會議廳之上的旋轉樓梯

今日繼續為大家講Great London authority，上會講到這建築是事與願違的建築。為何? 今會分解.

首先, Foster 在空間設計時將會議廳放在2樓，首層是完全空的,除了入口大堂和通往2 樓的會議廳和地庫展廳的斜坡外, 連地板都沒有。

到2 樓的會議廳, 會議廳之上有一個8 層高的空間,而這空間是由一條旋轉樓梯連接至頂層的員工餐廳的,這條樓梯亦可以通往各層的辦公室。

設計的目的是希望可以讓會議廳有一個美麗的河景和寧靜的環境，另外,市議會希望會議是可以對外開放於公眾，進一步營做open government的形象, 所以會議廳是設有觀眾席, 而所有層數的辦公室都可從旋轉樓梯處看到部份員工的工作, 讓參觀者可以更了解市政府的運作,而這旋轉樓梯亦希望鼓勵員工使用樓梯通往各層, 從而減少用電梯。

這樣的構想在理論層面是可行的，但是為避免多餘的聲浪影響會議的進行, 旋轉樓梯在會議期間是封閉的.由於會議是經常進行的, 於是便形成人盡量避免使用樓梯的慣性，所以在這裡上班的人多數都是很少用樓梯。

但是這樓梯設在大樓的正中心部份,而且面對河景, 所以如果這樓梯是很少人用的話便相當浪費. 不過這真是一個突破. 因為一般建築師在開則時都會把會議廳放在比較隱蔽的地方,因為一般會議廳需要較好的隔音效果而且未必需要有陽光. 至於, 市長和其他重要官員的辦公室就放近河邊, 其他員工就會依職級來安排座位.

Great London authority的會議廳的設計絕對是革命性, 因為很少會議廳可以有這樣大的空間,但音效的確是一個大問題. 昨日我登出了 Great London authority的切面圖, 這是原先設計的圖像但之後發現了這樣的蛋形空間會令聲波反彈至會議廳, 在這裡講話的人可能根本完全不能聽到別人和自己的說話, 於是 Foster和一眾工程師將上層的蛋形空間改變成層疊式的蛋形空間, 這才可以讓聲波傳至頂層, 所以, 這空間是非常傳聲的, 於是更少人使用這樓梯.

在我讀大學時, 曾有一位在 Foster任職的電腦技術員來到我的大學講解如何用電腦設計這大廈, 他們是先做好這大廈的外形, 然後再計算大廈的受熱程度再更改外形. 之後便計算會議廳和蛋形空間音效問題, 並再作調整. 跟著再根據層高切出樓板的空間和面積, 再計算旋轉樓梯的級數和轉向.

最後是計算玻璃幕牆上每一塊的玻璃, 我之前在大英博物館講過用三角形的玻璃來制造3D curve的玻璃幕牆是比較低成本的, 因為可以同一大少的玻璃來制造這幕牆, 減少訂做異數件的數目.

Great London authority的會議廳和蛋形空間是用三角形的玻璃, 但為求制造自然通風的效果就需要用長方形玻璃來作為可開啟的窗戶, 但每一塊需要特別訂做. 而當時這一位的電腦技術員就展示如何利用電腦準確計算每一塊的玻璃的大少和彎度. 在10年前來說是非常高的技術, 而這技術以往只是用在畫船和飛機上, 在建築上使用是甚少的. 但近年開始有Architectural computing 的學科出現, 計算3D curve的技術變得相當簡化, 而軟件方面亦變得相當容易使用, 很多學生都開始懂得如何使用. 不過, Foster 在這方面還是在英國有著領導的地位.

但有一點不能不講的是, 這大廈在環保層面上是相當先進, 但大廈的側面還好, 大廈的正面就十分奇怪, 而且在這裡上班的人並不是經常開啟工作間的玻璃來做成自然對流的作用. 因此這建築物在英國不是有太崇高的地位.

總結一句, 這大廈是希望用家盡量用樓梯上落, 但可惜反而減少人用樓梯上落. 另外, 雖然用了很多時間設計玻璃幕牆來希望用家開窗做成自然通風, 但用家一般都為免麻煩而沒有開啟.

大家說這是不是事與願違的建築?
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建築遊記-英國 環保的建築/ 事與願違的建築 – Great London authority (1)

今日講一座環保設計建築的實例,  這一座玻璃蛋是倫敦市政府的辦公室, 位于泰吾士河南邊, 鄰近著名景點Tower bridge. 這一座建築是由著名建築師 – Norman Foster設計的, 我亦曾多次介紹過Norman Foster的建築, 其實我並不想太過集中講Foster的建築, 因為我先前已講過他所設計的香港機場、Commerez bank、大英博物館和千禧橋. 但若要我立時想起一個Self shading的例子, 就未必想得起, 而且我剛剛在5月時曾參觀過這大廈, 所以便順便寫多一篇, 之後便開始講維港兩岸的建築.

首先從外形著手, Foster所選用的做法是令整個大廈成雞蛋形狀, 這便可以比一般四四方方的大廈減少受熱面, 而且由於高層受熱/失溫面多, 所以高層的面積減少, 下層面積增多. 因此這大廈是上細下大的, 而且上層的樓板是向南傾, 這樣高層的空間便形成一個斜面來阻擋從南方射來的夏天太陽光線, 但在冬天時由於陽光的角度比較低, 所以冬天的陽光可以射進室內. 就是這樣一個外形上的考慮, 這大廈在夏天時便可以減少因陽光而產生額外的熱力,另外, 在冬天時借助陽光的熱力來溫暖室內, 減少對暖氣的需求. 一個設計上的考慮便同時減少泠/暖氣的用電量.

大家可能會問雖然高層的空間便會為樓下阻擋陽光而很熱? 無錯, 所以這大廈在高層加了太陽能發電板, 第一:發電, 第二:隔光, 據我所知這太陽能發電板是後加的.

另外, 講到通風, 每層的窗是可以開啟的, 但只是有開啟的窗不可做成有效的對流, 所以每層的地板都有氣孔, 將從室外吸至室內並經窗口流出從而做成對流. 玻璃幕牆的商業大廈都會有提供鮮風的設施, 而這大廈再進一步利用自然對流的作用來減少對鮮風的需求, 亦幫助大廈失溫.

但這方法亦不能夠完全取代泠氣, 空調系統有分水泠和氣泠, Great London authority的空調系統是水泠的, 而水是從四周地下水處抽來的, 並且用作水泠的空調系統, 然後這些水泠後的水用作沖廁用, 然後這些污水會沿污水管去到空調系統的四周, 將空調系統的溫度再進一步降低, 當然入水和出水是分開, 但水管的溫度會經過水管的外則而交換溫度,所以這大廈的用電量比正常的大廈小25%, 用水量也因使用地下水的關系而有所減少.

當然空調系統的的水不會全是來自地下水, 否則四周的大廈可以因為地下水的減少令泥土漲力減少而下沉. 但這地盤是在河邊, 水位甚高所以可以有此可能使用地下水.

從這例子可以看到建築師設計一座環保建築是從第一筆已開始考慮環保的問題, 而不是做好了一個設計然後東一塊、西一塊來想環保建築. 建築師永遠是站在環保線上的最前線.

這大廈已做到了環保的要求為何會說成事與願違的建築, 明天分解.

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超級的超級市場 – Sainsbury supermarket, North Greenwich

早前有blog友希望我講關於一些關於日照與建築的關系, 而我亦很久沒有講再生能源, 所以我便轉一轉話題講一講環保建築.

 

我相信大家都去過很多次超級市場, 外國的超級市場和香港超級市場有什麼不同?第一當然比香港大, 一般英國的超級市場比香港的超級廣場大50% - 100%.大不是什麼特別的事情, 不過今次介紹的超級市場可以說是世界上最高科技的超級市場,為何?

 

第一: 超級市場設有風力發電設備, 接近24小時發電.

 

第二: 屋頂設有太陽能發電板, 減少用電的需求.

 

第三: 就是大面積的綠化屋頂, 綠化屋頂除了增加光合作用的機會之外, 還增加大廈保溫的功能, 因為大廈的屋頂有最少300-500mm厚的泥土在冬天時可以阻隔熱力向外散發, 在夏天, 綠化屋頂上的草吸收了陽光的熱量, 減少大廈的受熱情度從而減少對泠氣的需求.

 

第四: 這亦是最重要的一點, 超級市場的天窗全部向北讓陽光不能直接射向室內,減少大廈的受熱程度, 而陽光可以從北方間接反射入室內幫助照明. 所以,這超級市場的照明系統比同面積的超級市場安裝少了接近60%-80%的電燈. 而室內的電燈的電力全部由太陽能和風力發電得來的, 所以這超級市場在燈光上是接近沒有用電的.

 

憑以上四點, 這超級市場比正常的大廈用少了接近50%的電力, 省下來的電費若複息計算, 很襟計.

 

大家可能會想這大廈的建造費肯定很貴, 你說呢?

超級市場的老闆的錢是一分一毫賺回來的, 正如超人哥說: 我們的超級市場很微利. 英國超級市場的老闆又會不會發了瘋地讓建築師揮金如土般用錢? 答案肯定不會.

 

雖然額外設立太陽能和風力發電設備會增加了成本, 不過綠化屋頂減少了隔熱棉的人工和成本, 而草其實可以用雜草也一樣沒有問題, 它們是自然會從風而來的不用買的, 不過這超級市場的草是特別買回來的, 因為希望比較整潔.

另外, 屋頂天窗可以減少電燈的總數, 自然亦會減少了購買電燈的開支和安裝成本.

最重的是, 由於大廈減少對空調的需求, 所以空調系統上的開支自然可以減少.因為現在建築的天花中80-90%空間是用作泠氣風喉, 如果減少這部份的開支除減少建築成本外, 還可以減少施工日數, 以這項目為例我相信最少減少了3-5個月的施工日數. 這樣超級市場便可提早營業3-5個月, 一來一回都是一條很襟計的一條數.

 

環保建築是要用錢, 但不等如要用很多的錢, 分分鐘可以減少成本, 錢是可以很有另一個方法地用.

不過,香港如要建造這類型的建築的最大的問題, 我相信是防水問題,香港建屋的速度是非常驚人, 但防水始終是弱項, 連機場般昂貴的建築物一樣可以漏水漏至反肚,如果在香港要使用綠化屋頂的話便一定要很少心防水的問題,否則是造出來出醜.