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案例研究:麦迪逊 63 号的可持续性改造

由于纽约市面临着改造旧建筑以满足新排放标准的挑战,SOM 为中城办公大楼提出了一个创新的解决方案,既改造了办公大楼的空间,又提升了能效。

麦迪逊 63 号是一座 20 世纪 60 年代的中城办公大楼,是纽约市新气候立法下需要改造的典型建筑。在 2020 年初举行的一次创意竞赛探讨了如何改善该建筑的环境性能和功能。SOM 开发了一个适用于许多该类建筑的提案,该提案大胆、创新且可转移,以应对其节省空间和能源的难题。该设计保留了建筑现有的单扇式外立面系统和 93% 的整体结构,并将其包裹在一个轻质的热力膜中,同时建造了新的花园露台和高级办公室。

挑战:老旧建筑面临新排放标准

2019 年 5 月,纽约市颁布了《气候动员法案》,其中包括第 97 号地方法律。该立法限制纽约市 2,323 平方米(25,000 平方英尺)以上建筑的温室气体排放,并适用于新的和现有商业和住宅房产。该法律影响到大约 50,000 座建筑,旨在到 2050 年减少 80% 的排放量。因此迫切需要新的解决方案来取代该市老式办公大楼经常采用的单层玻璃墙。

2020 年,纽约金属装饰协会主办了一个设计竞赛,为麦迪逊大道 63 号寻求具有前瞻性的可持续性设计方案,这栋 1962 年的办公楼必须在 2030 年前将其碳排放量减少一半,以符合该市即将实施的法律。该竞赛旨在大幅减少温室气体排放并提供最优质的工作场所和配套设施,同时解决隐含碳和运转碳减排、施工和财务可行性问题。

63 Madison

解决方案:保留、雕刻、种植、添加和包装

SOM 与工程公司 Werner Sobek 以及可持续性顾问 Atelier Ten 共同制定的提案是六个入围提案之一。首先,该设计保留了现有的外立面。这避免了产生与新建筑和重新包覆相关的隐含碳,并利用了 93% 的现有结构。其次,该设计在外立面(主要是在南面和西面)开辟了新的开口,将日光引入深层楼板。这极大地增加了创意办公楼租户的自然采光工作空间,并创造了独特的室内外露台。所拆除的楼层面积被添加到建筑物的屋顶,以创造出崭新的全景式高级办公空间。最后,整个现有建筑被包裹在一个轻质“膜”中,创造出一个高性能的双层外墙。这避免了大幅增加建筑物的碳含量,减少了能源需求,并使该项目对潜在租户和业主来说更具灵活性和财务可行性。

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玻璃膜

SOM 提案的核心是再利用,而不是拆除现有的幕墙。为了将建筑运转碳排放减少 70%,以达到城市即将实施的排放标准,设计师将单层玻璃外立面包裹在一层热效率高的极轻玻璃膜中。由此创造出一个高性能的双层外立面。现有的幕墙和玻璃膜之间的空隙在顶部和底部通风,减少了热量损失和渗透并节省大量能源。

该解决方案利用了玻璃制造上的技术进步,采用了 8 毫米厚的真空隔热玻璃(这种玻璃比传统的隔热玻璃组件要薄很多),从而创造出一个极其轻薄的外壳。玻璃外部的铬基涂层在夏季提供辐射选择,而内部的低排放涂层可在冬季最大限度地保留热量。然后,真空隔热玻璃板通过一个无框架支持系统利用结构优化的钛“蜂窝”配件悬挂在现有结构上。这种将高性能的纤薄绝热玻璃与极小的无框架支撑系统相结合的方式,实现了最高热性能,并使得玻璃膜具有现代化、轻质和易上色的特点。

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环境和经济上的可持续性

在增加外立面以帮助减少建筑碳排放和能源需求的同时,对建筑进行切割可使现有楼板获得日光,并创造出新的花园露台。这些配套设施沿着外墙往上延伸,仿佛要把附近的麦迪逊广场公园带进建筑里。在现有楼板和外立面被拆除的地方,建筑被剥离成现有的结构,并将其混凝土梁和柱与技术先进的玻璃膜并置。

在允许的建筑面积和现有分区规范内,该提案将切割出的楼层面积添加到建筑物的屋顶,创造了 4,645 平方米(50,000 平方英尺)的崭新高性能办公空间和一个额外的屋顶露台。办公空间的增加以及新露台和改进楼板的价值,足以支付减少整体排放所需的深度改造成本。该提案有力地展示了可持续性建筑的可能图景。其作为一个设计样板,可适用于美国各城市普遍存在的建筑类型,从而使纽约市雄心勃勃的立法推动全球共同努力创造一个更具可持续性的世界。