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智慧建築案例-西班牙Media-ICT大樓

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西班牙Media-ICT Building外觀。資料來源 : http://www.ruiz-geli.com/;Photo: Luis Ros

有建築界奧斯卡美名的《世界建築嘉年華》(World Architecture Festival;WAF),近年來也相當重視智慧綠建築,如獲頒WAF 2011年世界建築大獎(World Building of the Year)的巴塞隆納Media-ICT大樓,就是最典型的代表建築之一。

西班牙政府為了推廣智慧建築,特定成立22@Barcelona計畫,透過重新規劃與新的建築觀念,將一個老舊工業區轉型成高知識產業密集、而且實現智慧綠能的新興發展區,園區內充滿了各式各樣的實驗性建築,Media-ICT大樓就坐落此處。

西班牙Media-ICT Building的最大的特色——可隨氣候伸縮自如的薄膜。

西班牙Media-ICT Building的最大的特色——可隨氣候伸縮自如的薄膜。

Media-ICT大樓主要的使用目的為媒體育成中心,空間規劃用途包括辦公、展覽與工作坊,為一棟九層樓的鋼骨建物,占地3,572平方公尺,樓地板面積約2.4萬平方公尺,是一棟視聽傳播與資訊技術交流中心。除了拿到2011年WAF世界建築大獎外,Media-ICT大樓同時也獲得歐洲綱結構大獎,以及LEED綠建築金獎,目前已經成為西班牙巴塞隆納的地標建築。

Media-ICT大樓包含的ICT技術,如光纖到府、智慧電表、數位交換、無線監控、LED照明設備等智慧化設施,以LED燈光照明為例,不僅達到節能減碳的目標,更透過無線監控技術,裝設300顆以上的偵測器,人走到哪裡、燈就亮到哪裡,使得用電量可減少達30%,再加上大量引進戶外陽光,以減少照明用電量,總共可節省75%的電力。

Media-ICT最大的特色是運用材料科技,由一片片塗有鐵氟龍(ETFE)的特殊薄膜銜接而成的帷幕牆隔熱系統,這種特殊薄膜的充氣墊單元,類似窗簾效果,可過濾紫外線、以及戶外熾熱的陽光,透光度達到95%,且能阻擋80%的熱度,並讓二氧化碳可減少25%。

鐵氟龍學名為聚氟乙烯,膜材厚度通常小於0.20mm,是一種透明膜材,由於具有抗壓、保溫、隔熱、會呼吸、自潔、鍍點節能的功能,已經為許多知名建築所採用,如2008年北京奧運國家體育館水立方的立面材質,就是鐵氟龍材料。

Media-ICT大樓立面的特殊薄膜具有三層的材質,第一層是透明薄膜,第二層與第三層剛好是互補的形狀,因為本身可以膨脹,也被稱為「會呼吸的薄膜」。整套帷幕牆隔熱系統是由ETFE專業設計師Vector Foiltec所完成,共安裝了154個氣墊(cushion)單元,其中有104個可由電腦控制,以便能根據太陽在此立面上運行的軌跡,而改變單元的狀態。

當夏天戶外溫度升高到一定數值時,感應器會啟動表層ETFE膨脹,第二層與第三層合而為一,創造出一個氣囊,隔絕外部光線產生室內陰影,阻擋紫外線的穿透及戶外熾熱的陽光,以保持室內溫度的舒爽,更可有效減少55%的二氧化碳;冬天則相反,ETFE薄膜會展開吸收太陽光,並藉以保暖提高室內溫度,這種具有可調適、自主反應的建築皮層,既是創新性的智慧建築,也是符合歐洲規定的綠建築規範,重新定義建築表層的材料與構造型式。

Media-ICT大樓裡外都塗上特殊的螢光綠,這是一種模仿水母生態的設計,讓建築物在夜晚時可發光,不但可降低照明使用量,減少10%的二氧化碳,更可進一步降低能耗。事實上,Media-ICT大樓的耗能量只有一般大樓的4分之1,如果再加上太陽能板發電,幾乎可做到自給自足,將碳排放降至最低。

Media-ICT大樓另一個非常重要的節能設計,則是海水冷卻系統。由於空調是所有大樓碳排放量最大的來源,Media-ICT大樓特別從3公里以外的地中海,抽取攝氏10度的海水,透過迴路系統冷卻大樓空氣,排放出來的海水大約是攝氏15度、再排回大海,回收再循環利用,估計可減少建築物25%的耗能。

Media-ICT大樓同時也設計了煙霧式氣囊遮陽系統,可降低90%熱能。這種遮陽設計是在雙凸透鏡狀斷面中,透過一種能將煙霧注入氣墊的系統,控制氣體的粒子密度,根據溫度感測網路的偵測結果,系統會自動啟動,以提供建築物可變化的遮陽,有效降低太陽能所產生的熱能,最多可達到90%。此一機制經過詳細的研究驗證結果發現,僅佔整體建案費用的5%。

Media-ICT大樓透過創新智慧材料的運用及CAD/CAM數位設計製造流程,使建築物透過伸縮自如的薄膜,產生氣候調適的特殊能力,非常具有仿生的概念。大跨度結構設計,也使得室內空間具有極大的使用彈性,也形塑出當代智慧建築融合綠建築革命的新典範。

關於智慧建築專欄

隨著ICT產業邁入智能化應用新藍海,為加速台灣智慧應用創新服務之發展,建構產業全球發展之能量,特別企劃智慧建築之系列專欄,分別就「技術與標準」、「導入及運用」以及「案例分享」進行系列報導,並定期於每周三上刊,若讀者對文章內容有任何建議,或希望投稿,請聯繫:elisha.hung@digitimes.com洪小姐收。