Калифорнийская Академия Наук в Сан-Франциско - LEED Platinum

Калифорнийская академия наук Сан-Франциско, штат Калифорния  

“Зеленая” лаборатория: комплексный подход к устойчивому проектированию Устойчивые строения не всегда выглядят “зелеными”, но Калифорнийская академии наук в Сан-Франциско  является одним из них. Здание площадью 400.000 квадратных футов выглядит волнистой живой крышей, усеянной окнами-иллюминаторами - при проектировании которого итальянский архитектор из Генуи Ренцо Пьяно стремился отойти от традиционной концепции музеев, которые он видел как "царства тьмы".

В Академии, достижении устойчивой архитектуры, будет размещено 38.000 живых животных. В настоящее время это единственный институт в мире, который может гордиться наличием аквариума, музея естественной истории, живого тропического леса, планетария, а также научно-исследовательских и образовательных программ мирового уровня - все размещены под “зеленой” крышей.

“Зеленая” крыша, спроектированная таким образом, чтобы сократить ливневые стоки, обеспечить изоляцию и создать среду обитания для птиц и насекомых - является наиболее очевидным проявлением миссии академии:  “изучить, объяснить и защитить мир природы”.  Или  как Грег Фаррингтон, исполнительный директор научно-исследовательского института и музея, объясняет: деятельность академии направлена на изучение актуальных вопросов, таких как “Как мы сюда попали?” и “Как мы будем жить?”

Благодаря “зеленой” крыше, только 2% ливневого стока достигнет часто перегруженного канализационного коллектора Сан-Франциско. Тем не менее, “зеленая” крыша является лишь одним элементом из целого ряда согласованных стратегий, которые помогли зданию стоимостью $ 488 миллионов получить сертификат LEED Platinum вскоре после его открытия. Например, подрядчики повторно использовали 90 процентов строительных остатков от старой академии; новое здание, включая открытые площадки офисов и основные выставочные площади, обеспечено естественной вентиляцией, и почти все открытые пространства имеют доступ к дневному свету; снаружи структура окружена решеткой из стекла и стали, которая включает 60.000 фотоэлектрических (PV) панелей, которые, как ожидается, будут генерировать 220 кВатт/час электроэнергии в год.

Новое здание будет использовать на 12 процентов меньше энергии. Это число меньше, чем 30 процентов экономии средств по проектной документации LEED, отчасти потому, что оно основано на прогнозируемом использовании энергии, а не на ее стоимости. Но, что более важно, не предполагается экономия за счет подключения к сети и технологических нагрузок. Такие нагрузки значительны для академии, где энергоемкое оборудование необходимо для поддержки функционирования аквариума, планетария, искусственных тропических лесов и научно-исследовательской лаборатории, а также для поддержания температуры и уровня влажности, необходимых для сохранения обширной коллекции научных образцов.

Структурная сложность здания, в то же время, (за исключением выпуклой крыши) удивительно проста. План основного этажа  – это простой прямоугольник, который состоит из четырех монолитных бетонных структур на каждом углу. В одном из них - сувенирный магазин и кафе, два посвящены научно-исследовательской и административной областям, в последнем воссоздана выставка из исходного здания, посвященного экосистеме Африки.

В прозрачном 4-этажном куполе в восточном крыле Академии находится потрясающая выставка "Тропические леса мира ", которая является домом для живых птиц, насекомых, бабочек и лягушек, скрытых среди зелени растительности. Задуманная как "празднование жизни", выставка будет расти и изменяться, а ее экосистема развивается – в течение трех-пяти лет флора купола будет  обволакивать ее навесом тропического леса.

 В планетарии и тропических лесах использованы особые стратегии контроля над климатом. Планетарий зависит от смещенной вентиляции с прохладным воздухом, поступающим через решетки пола. Такая система тише, чем те, которые обеспечивают нагнетаемый сверху воздух, и более эффективна, так как обеспечивает кондиционированием  только занимаемую площадь, а не весь объем планетария.

 Среда в тропических лесах сохраняется теплой и влажной. Свет необходимый для роста тропических растений обеспечивается за счет верхних окон круглой формы и дополнительного электрического освещения. Температура не поднимается выше разработанных критериев: 79-84 градусов с 50-70% влажностью, а поток быстрого воздуха предотвращает образования конденсата на внутренней панели корпуса, похожего на террариум.

Аквариум с большими открытыми резервуарами протяженностью до основного этажа занимает уровень ниже. Водная выставка также достойна внимания. Невероятный акриловый тоннель служит в качестве прохода, обнажая  внутреннюю жизнь водного леса Амазонки. Аквариум Академии также служит домом для самой крупной крытой выставки кораллового рифа в мире.

В открытом выставочном зале инженеры воспользовались преимуществом мягкого климата в Сан-Франциско, разрабатывая природную схему вентиляции. Свежий воздух поступает в выставочный зал через отверстия на высоком и низком уровне остекленных фасадов, таким образом, вентиляция обеспечивает поступление теплого воздуха с помощью образования тяги через окна-иллюминаторы на крыше. Хотя гарантировать, что воздух будет проникать равномерно, не создавая мертвые зоны или слишком ветреных областей, было нелегко из-за формы плана зала в виде знака плюс, волнистой крыши и двух сферических заграждений. "Необычной формы означали, что мы не можем полагаться на эмпирические правила для разработки природных схем вентиляции", - говорит Карл Линдон, инженер-механик проекта и помощник директора в лондонском офисе компании Arup.

Инженеры анализировали пространство, используя метод вычислительной гидродинамики. Проведение тестов было рассчитано не только на тепловой комфорт для посетителей, но и гарантирование того, чтобы воздух в помещении свободен от загрязнений.

Такие инновационные решения не были бы возможными без участия команды экспертов из разных областей, начиная с самых ранних этапов проектирования. "Этот проект воплотил концепцию комплексного подхода задолго до того, как этот термин стал использоваться повсеместно", - говорит Мэтт Росси, руководитель проекта.

“Иногда более 25 человек, включая представителей владельца, архитекторов, подрядчиков и консультантов, находились в одной комнате, пытаясь решить вопросы, связанные с конструктивностью, бюджетом и графиком”, - поделился опытом Жан-Роджерс,  инженер-эколог и директор компании Arup: "Бремя решения подобных проблем лежало на всей команде".

Факты и Цифры Расположение: Сан-Франциско, штат Калифорния 

Общая площадь: 400.000 квадратных футов (37.160 м2)

Стоимость: $ 488 миллионов

Проект завершен: Сентябрь 2008 г.

Ежегодное использование энергии (определенное при моделировании): 1160 мДж/м2, на 12% сокращение от базового сценария

Ежегодный выбросов углекислого газа в атмосферу (Прогноз): 87 кг CO2/м2

Программа: музей, планетарий, аквариум, лабораторий, хранение коллекций экспонатов, офисы

LEED for New Construction (“Для новых сооружений”)

Оценка: LLED Platinum