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瑞士斯沃琪公司新总部

作者:卢求 德国可持续建筑委员会国际部董事,五合国际副总裁
文章附图



1 项目概况


在谷歌网站上输入“斯沃琪新总部”几个字,半秒钟可以得到750万条结果!这是一栋名副其实的超级网红建筑。世界著名时尚腕表生产商斯沃琪新总部(New Swatch HQ)位于瑞士首都伯尔尼市以北约40公里的比尔(biel)镇, 它是迄今为止世界上最大的木结构办公建筑。

设计者是普利兹克获奖者、日本明星建筑师板茂。板茂以其以其精致的结构和非常规的设计方法以及对建筑创新的贡献而闻名于世。2000年笔者在德国汉诺威博览会上看到他设计的纸结构日本展馆令人印象深刻。此后他设计了蓬皮杜·梅斯中心和阿斯彭艺术博物馆等知名木结构建筑。2011板茂年赢得了斯沃琪新总部项目的设计竞赛,经过精心设计和施工,   新总部于2019年10月落成。


西方媒体形容斯沃琪新总部像一只蜿蜒前行的巨龙,龙身上的鳞片在阳光下熠熠发光。板茂独特的建筑创意将斯沃琪品牌元素(如透明性,运动性,意外和令人惊讶的细节)与乐趣和嬉戏感融为一体, 建筑的形式像艺术品一样唤起了人们的想像力。


斯沃琪新总部建筑长240米,宽35米,高27米。建筑面积25000平米,高度5层,成为斯沃琪、欧米茄公司的新总部大楼,除了常规的工作场所外,整个建筑物还分布着许多公共区域:一楼的自助餐厅,向员工及其访客开放,建筑物多个地方设置了小型休息区。如果需要私密性,可以使用单独的“壁舱”。在二楼的尽头设置了“阅读楼梯”,其台阶和景观吸引公司员工在创意休息期间进行头脑风暴。地下停车库有170个停车位和182个自行车停车位。


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瑞士斯沃琪新总部夜景

2 建筑结构及构造设计


总部大楼采用非常规的双曲线建筑外形,建筑结构采用瑞士云杉木加工而成的曲线空间木格构,建筑的屋顶及外墙形成了2800个菱形元素,胶合木梁的高度从760mm到925mm不等。最大的正交胶合木梁断面尺寸达到925x200mm。


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瑞士斯沃琪新总部木结构施工过程

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瑞士瑞士斯沃琪新总部木结构施工过程照片


外立面每个菱形单元都有不同几何尺寸,其外表皮分为不透明,透明或半透明三种构造形式,以控制室内的光线和隐私级别。一些菱形立面元素可以打开进行排烟,另一些则装有光伏面板。

透明的菱形外立面元素(天窗)由三层中空高性能保温玻璃、空气层、铝合金电动遮阳卷帘、外部单层冷弯钢化玻璃构成。中空腔室保持略微正压状态以避免灰尘进入,同时整个单元进行有组织通风,以避免冷凝水的形成。

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瑞士斯沃琪新总部外景


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瑞士斯沃琪新总部外围护结构细部


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瑞士斯沃琪新总部外围护结构细部


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瑞士斯沃琪新总部天窗构造细部


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瑞士斯沃琪新总部外围护结构细部


半透明的菱形覆盖了40%的外立面,每个菱形都包含一个双层ETFE充气膜结构。选择ETFE膜结构主要是为了减轻栅格结构的整体重量,同时其外观形象也有趣别致。ETFE充气膜结构的强度足以承受雪或冰的重量,但单纯ETFE膜结构的保温隔热和隔音性能不能满足高品质办公室的要求,因而在膜结构内添加了聚碳酸酯层以解决这两个问题。

在不透明的菱形建筑天花板上有124个木制的瑞士十字,上面有细小的穿孔,用以改善办公室的声学效果。外立面上还有9个阳台,面积为10至20平米,可在不同楼层高度上走出建筑、呼吸新鲜空气、欣赏周边风景。


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瑞士斯沃琪新总部外围护结构及阳台细部


建筑采用参数化设计,3D参数模型直接输入CNC数控机床对木材进行精细加工。斯沃琪新总部建筑外立面采用了7700个木制构件,加工精度达到0.1mm。如上所述,除木构件之外,斯沃琪新总部建筑巨大曲线外立面还包含玻璃、金属、ETFE膜、各种电缆、管线等, 预制构件总量为62,792个,这其中只有72个预制构件有加工失误,错误率为0.11%。


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瑞士斯沃琪新总部入口门厅


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瑞士斯沃琪新总部内景


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瑞士斯沃琪新总部内景

3 能源利用与可持续设计


建筑采用木结构是斯沃琪总部可持续战略重要的组成部分。木材是可再生材料,项目共使用了1997立方米木材,相当于瑞士森林中2小时木材的生长量。屋顶安装了442个曲面太阳能光伏发电板,共计1770平方米,每年可发电约212.3 MWh,项目采用了地源热泵能源系统,并将既有的储油池改造成为长效蓄热装置,末端形式采用地板及天花板辐射采暖制冷系统,提供无风感、高舒适度的室内环境。建筑可再生能源利用基本可以覆盖建筑自身运行能量需求。这意味着建筑运行阶段基本可以实现零碳排放,而该建筑采用木构形式建造,相比钢筋混凝土结构建筑形式,其建造阶段和拆除与再利用阶段的能耗(碳排放量)也大幅度降低。