DESIGN STORY

川崎市新政府办公大楼

将防灾与环境融为
一体的建筑设计

可应对各种城市灾害、具有极强抗灾能力的政府办公大楼

为了确保市民安全、安心的生活,川崎市新政府办公大楼要求在发生灾害时作为救灾活动的中心枢纽,充分发挥其应对灾害的功能。我们在设计时充分考虑“预测各种灾害,即使在发生大规模灾害时也能持续保护大楼的各项功能和人们的生命安全”这也是新政府大楼项目的主要设计理念。
另外,作为一名机械设备设计师,我认为在市政府项目建筑中,需要将复原性能(LCB)、能效性能(ZEB)、资源节约性能(ZWB)的三大要素进行结合,才能实现碳中和城市发展。这是因为,能源和资源节约性能越高,建筑的负荷就越低,建筑的抗灾能力就越强,从而有利于促进业务的持续性以及实现建筑的自我供给。(该项目已取得ZEB Ready认证,并预计实现ZWB约64%的资源节约)
项目的规划用地位于多摩川附近。为了不受多摩川泛滥时的影响,项目采用了中间层免震构造,考虑到地震和洪水等破坏因素,我们将主要机房设置在了中间免震层以上的位置。1层的中庭规划为半室外开放空间,在发生灾难时,确保紧急车辆能够直接驶入,中庭也可以立即转换为救灾活动空间。

  • 有效抑制日照且具有
    良好通风效果的外立面设计
    -多层生态墙-

    为减少空调负荷,外墙采用了PC板(预制混凝土)。与外立面使用幕墙等形成大开口的建筑相比,我们则通过尽可能减小窗户的面积来起到减少热负荷的作用。较小的窗户可降低玻璃坠落的风险,在遇到火灾时也能够避免火势在城市地区蔓延。
    南北两侧的外墙采用了U型PC板(“多层生态墙”),并集成了抑制日照、通风功能等环保技术。
    通过在窗户两侧设置“多层生态墙”和加深窗户周围的雕刻实现了抑制日照的效果。这样一来,预计每年的热负荷将达到156kWh/m2·年,与普遍的单窗外立面设计相比,可减少约64%的热负荷。另外,纵向的窗户比单窗更能减少热负荷,同时还能确保较高的昼光率,使室内更加明亮。
    以管道形式垂直连接的“多层生态墙”,可实现全年通风(送风和回风)的效果。利用高层建筑的高度,顶部的玻璃箱通过阳光加热,形成空气上升,从而产生烟囱效应实现自然通风。

兼顾防灾性能与环境性能

由于项目临近羽田机场,根据民用航空法对建筑高度的限制,为了有效利用层高,我们采用了SC梁(钢梁)和中空楼板(中空混凝土楼板),以达到防灾与环保的目的。
标准层的办公区域为了避免在发生地震时由于坠落物造成人员伤亡和物品损坏,采用了无吊顶的设计。另外,对于3950mm的层高,我们通过确保3380mm的净高(大梁下2800mm),实现了开放的办公空间。
在无吊顶的办公空间内,结合利用大范围与局部的地送风空调模式,对无吊顶空间进行了有效的空气调节。
每个座位底部都设有局部地送风出风口,员工可以根据自身情况单独调节风量和风向。大范围地送风则采用大温差型地送风出风口(附有MD),可应对变风量,即使在低风量运行时也易于冷空气上升至顶部。
空调通风系统通过除湿空调外机处理潜热,利用中温冷水的显热处理空调机对室内显热负荷进行处理,从而实现既节能又舒适的空间。(潜显分离式空调)

  • 厕所废水的再利用、
    实现建筑内的“水”循环

    从资源循环和节约资源的角度出发,在地下机房和地下坑道设置废水回用设备,作为冲厕用水(杂用水)进行再利用。即使在停水的情况下,厕所废水(所有楼层的杂用水和奇数楼层的污水)也能够循环使用,这样一来,只要有电,厕所就可以长期使用。(但需要进行污泥排放等维护工作)
    废水循环利用系统为活性污泥系统+转鼓系统,并配有一个活性炭吸附塔进行色度处理,以确保杂用水的水质。
    雨水和空调排水也经过过滤后作为杂用水重新使用,预计建筑内100%的杂用水将被再生水替代,约占建筑年用水量的64%。废水再利用还有助于减少从建筑物排放到公共污水处理系统的废水量,从而减轻当地基础设施的废水负荷。
    另外,废水循环利用系统计划在停电(使用中压气体)的情况下,通过应急发电机和CGS(热电联产系统)传输电力,从而实现其持续可用性。此外,CGS冷却塔具有风冷和水冷两种运行方式,紧急情况下无需冷却水也可正常运行。

  • 设备设计师的心声

    本项目从2014年6月着手总体规划设计,直至2023年6月竣工,历时近9年。
    我有幸全程负责了本项目的总体规划、扩初设计、施工图设计(节点设计)、施工监理等工作,虽然也有遇到不少困难,但在业主川崎市政府和项目小组成员的支持下,该项目得以顺利完成。
    今后,我将从防灾规划(LCB)、节能(ZEB)、资源保护(ZWB)等角度,通过数据测量和详细分析,对项目实施进一步的验证工作。

    机械设备设计室 主管 高桥雄太

竣工年
2023年
所在地
川崎市川崎区
延床面積
62,356m²
階数
地上25层地下2层
構造
S/局部RC/SRC

川崎市新政府办公大楼

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