美国亚利桑那州皮纳尔县检察官办公楼 | DLR Group 亚洲区 ARCHINA 项目

美国亚利桑那州皮纳尔县检察官办公楼 | DLR Group 亚洲区

阅读:1218 2023-12-15

美国亚利桑那州皮纳尔县检察官办公楼展现了DLR Group在预算限制下充分利用沙漠智慧的创新设计。通过综合设计，项目成功减小建筑占地面积，提升能源效率，最终在沙漠中打造了一座韧性设计的美丽灯塔。

傍晚时分的建筑外景

在前期设计会议中，DLR Group的设计团队与皮纳尔县检察官共同确立了新办公楼的设计愿景——“正义之灯塔”。这一愿景不仅追求新办公楼在社区中成为楷模，更致力于满足144名检察官和司法工作者的需求。

在有限的预算下，这座办公楼的设计旨在打造一流的现代工作空间，充分利用自然光，创造通透的室内环境。项目致力于为用户提供理想的工作环境，吸引业内最杰出、最聪明的员工加入。

合理的选址和规划

在设计初期，设计团队精心研究了四个不同场地的方案，首要确保建筑的位置、形状和大小完全满足功能规划的需求。随后，进行了全生命周期的分析，考虑了项目的成本节约。这四个设计方案均为五层建筑，面积从60,000到70,000平方英尺（5574平方米至6503平方米）不等。设计团队进行了年度采光和能耗分析，经过仔细权衡，最终选择了最为优化的设计方案。

为了最大程度地优化自然采光，办公空间取消了高隔断的办公隔间，使得光线更为顺畅地穿过空间。同时，采用推拉玻璃门（而非传统的平开门），不仅提升了采光效果，还降低了交通面积。这一策略不仅使建筑平面轮廓更为精巧，而且最终将建筑面积成功减少到56,000平方英尺（5202平方米），进一步降低了建筑的占地面积。

建筑内部的办公空间

请观看大楼在一天中光影变化的视频

综合设计过程

综合设计过程要求机电团队在初步设计阶段提交超越本阶段深度的文件，可以达到施工图90%深度，从而将建筑占地面积减至最低。这使得设计团队能够获得准确的设备尺寸，而非仅依赖对空间范围的预测。一般而言，暖通空调机房通常占总建筑面积的6%到8%，但通过提前交付的机电设计，成功将暖通空调机房的面积减少到建筑总面积的4%，从而节省了2,200平方英尺（204平方米）。此外，设计团队将建筑层高降低至14.5英尺（4.4米），由于建筑总高度的降低，进而减少了立面的总面积，最终降低了18%的立面造价。

减少建筑面积和体积的策略

工作场所提升员工健康

这座建筑引入了健康设计元素，旨在提高用户的舒适度和工作体验。充足的自然采光穿透到建筑核心筒区域，有效减少了对人工照明的依赖。室内设计巧妙地在每个楼层创造了休息区域，包括每层设有咖啡吧台以及位于五楼的室外阳台。洗手间的设计犹如一座酒店水疗中心，融合了禅宗的美学特质。此外，每位员工的工作空间都配备符合人体工学标准的办公桌，可调节高度以满足员工的个性需求。

在员工休息室，可以欣赏建筑自遮阳的翼片

对于沙漠植物的仿生学研究

仿生学追求通过模仿自然的形态、过程和生态系统来创造对建筑功能有深远影响的设计。在这一理念下，设计团队深入分析了沙漠中的树形仙人掌，它通过连续的垂直自遮阳翼片，在极端的沙漠高温中巧妙地自我保护，茁壮成长。这些翼片能够产生遮阳效果并有效地重新分配热量，防止仙人掌外表面的任何区域变得过热。设计师创建了树形仙人掌的3D模型，并进行了日照模拟分析，确认了植物的任何部位在任何时候都不会接受超过15到20分钟的阳光直射，从而有效降低了晒伤的可能性。

树形仙人掌连续的自遮阳翼片

沙漠的智慧转化成为设计灵感

外立面设计巧妙借鉴了大自然的智慧，将仙人掌上移动的阴影转化为建筑上坚固的自遮阳板。立面上采用的黄色和橙色金属板灵感源自仙人掌花的色彩，为建筑注入了更为抽象和引人入胜的美学元素。在南立面和西立面需要窗户的区域，项目巧妙设置了向外挑出的穿孔板，这些板产生的阴影不仅有效遮蔽了窗户和外立面，降低了太阳直射热量的影响，同时也保留了室内良好的视野。这一设计既追求实用性又注重美感，为建筑增添了独特的视觉魅力。

西立面的金属板点缀着沙漠色彩。

可持续外墙设计——可呼吸的外立面

建筑南立面采用了垂直纹理的波纹金属面板，在阳光直射下能够产生阴影，从而有效减少了局部的太阳直射。同时，外立面采用了外挑的雨幕幕墙，设计上留有2英尺的空腔，充分利用热压通风，通过空气流动排出热量，防止在围护结构内积聚过多的热量。这一“可呼吸”的外立面设计促进了围护结构的空气循环和散热。

垂直纹理的波纹金属面板与遮阳板的细节

垂直纹理的金属波纹板形成局部阴影并促进空气流动以减少热量的积聚

此外，建筑的北立面作为主要的采光面，旨在获取散射的日光。项目采用了具有反射热特性的Solarban 90玻璃，有效控制太阳热量的吸收。此玻璃上的low-e涂层不仅平衡了可见光透射比，还最大程度地减少了眩光。这种高性能玻璃成功减少了热量进入室内的量，有助于降低暖通空调的制冷负荷，从而在长期视角下减少了能源成本。

建筑的北立面采用了高性能玻璃

可持续设计实现节能的效果

根据能耗模拟的计算结果，通过在建筑外立面设置遮阳组件，在典型的六月夏季日中，成功将建筑南侧会议室的太阳辐射在最炎热的高峰小时中减少了22%，而建筑西侧培训室的太阳辐射则降低了14%。初步的能耗模拟表明，与该地区同类建筑的能源使用强度（EUI）的中位数100 Kbtu/ft²/year相比，采用室外遮阳组件可以使能耗减少了39%。这一结果凸显了遮阳组件在提高建筑能效和降低能源消耗方面的显著效果。