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【年度實驗室賞析】可持續發展的科研建筑典范 — 伊利諾伊州大學電氣和計算機工程大樓

   2017-05-11 山東沃柏斯實驗室工程有限公司1027
核心提示:由《實驗室設計》和《研發》雜志的年度實驗室評選已經在研發實驗室設計,規劃和施工方面都取得了卓越的成就。這個年度獎項表彰了最好的新建實驗室和翻新的實驗室,將建筑的各個方面都結合到一個優越的實驗室工作環境中。
 

年度實驗室賞析

50多年來,由《實驗室設計》和《研發》雜志的年度實驗室評選已經在研發實驗室設計,規劃和施工方面都取得了卓越的成就。這個年度獎項表彰了最好的新建實驗室和翻新的實驗室,將建筑的各個方面都結合到一個優越的實驗室工作環境中。

從本期開始,將刊登年度實驗室獲獎作品賞析。

 

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伊利諾伊州大學香檳分校電氣和計算機工程大樓(簡稱ECE大樓)建筑物的項目總預算為9,500萬美元。由國家資助和私人捐贈相結合,該項目得到了前總督Pat Quinn于2009年簽署的“伊利諾伊州現在就業”計劃的支持,該法案包括資助支持建設ECE大樓。

伊利諾伊州支付了該項目的一半費用,另一半由私人捐助者,校友和德州儀器,英特爾和卡特彼勒基金會等公司資助。此外,伊利諾斯州的學生可持續發展委員會(SSC)為ECE大樓建筑太陽能發電系統項目提供了225,000美元的贈款。這筆贈款支持了建筑物的光伏陣列,這是建筑物凈零能源計劃的關鍵要素。

 

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ECE大樓的總建筑成本為73,406,843美元,其余的預算用于家具,實驗室設備,支持設備和移動成本。該項目旨在作為一個生活實驗室的家園,將影響未來的研究,并將科學展示給大學社區。該建筑物被設計為凈零能源,意味著將產生每年消耗的能量極低。

資深實驗室規劃師Victor Cardona表示:“ECE大樓作為以學生為中心的項目,該部門希望聽取本科生和研究生的意見。他們像其他人一樣參加了我們的顧問小組。此外,我們展示了項目的進展情況,收集了學生的意見。他們的反饋幫助我們做出設計決策。”

 

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ECE大樓的總規模為229,867平方英尺,包含18間教室、21教學實驗室、19間會議室、一400個座位禮堂。其前身的是Everitt實驗室(1949年在該大學電氣工程大樓工作的大型實驗室)。由于學生規模增長,電氣和工程部門已擴大到伊利諾伊大學校園的六座建筑,新的ECE大樓將作為一個中心設施。根據大學的說法,新建筑需要“提高教學和研究能力”,并且在吸引頂尖學生和教授方面更有競爭力。

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中庭大廳用來歡迎第一次進入大樓的游客。大約四分之一的設施用于教學實驗室,另外四分之一由研究機構負責。研究實驗室和教室占約30%的空間。建筑物的其余部分被潔凈室設施,休息室,行政和支援服務區以及其他房間所占用,其中包括一個400個座位的禮堂。制造實驗室有約3,900平方英尺的教學空間。

 

“客廳”連接兩個單獨的部分

 

該建筑分為兩個區域:一個五層樓的實驗室和研究樓,還有一個三層的教室。這兩個區域加入了一個三層多功能大堂空間,旨在作為建筑的“客廳”,學生和工作人員可以交流。

研究教授兼Grainger授予的名譽主席Philip Kerin是ECE大樓新建委員會的主席。他說,“潔凈室對建筑節能總體預算有重大影響,其他設施的實際運行經驗對完善實驗室設計至關重要。”

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ECE大樓的教學實驗室和研究樓部分,組合了私人和公開的辦公室,位于設施的東北和西北角。該采用基于空間類型的模塊化區域,以提供長期的靈活性和適應性。每個辦公室都可以使用日光。同時,塔樓南側設有研究和教學實驗室。前兩層的展示式教學實驗室向客廳區開放,以便走過的人們可以看看內部和查看教學環境。這個的實驗室接近辦公室,促進了學生和教師之間的協作。

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同時,這座建筑的部分核心是400個座位的禮堂,一樓的墻壁主要由玻璃組成,體現自然光線以及四周的景色。連接兩個單獨部分的多功能大廳旨在充當起居室,并可在大型活動(如招聘會或大型會議)中使用。

 

可持續發展目標

ECE大樓建設的目標是實現可持續發展,并將建筑作為一個影響未來研究和將科學展示給大學社區的生活實驗室的家園。

該設施旨在作為校園和中西部地區的“可持續發展典范”。ECE大樓的設計是凈零能源,這意味著每年消耗的能量極低。該建筑預計USGBC LEED鉑金評級和EPA能源之星評級為99(評分在1~100之間)。

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為了幫助降低碳排放,建筑物利用排水和需求控制通風,采用凈重計量的熱回收式冷水機組,以及冷凍梁技術。具有直接屋頂通道的高級電子實驗室將研究光伏性能,以推進太陽能技術。

ECE大樓有一個反光白色屋頂,提供R-30熱值。這個功能有助于防止當建筑比鄰近的農村地區溫暖時發生的熱島效應。項目架構師Laura Holman說,設計團隊花費了相當多的時間詳細說明了建筑隔熱,氣流轉換等。“為了確保這些復雜的細節在現場得到妥善執行,設計團隊設計兩個大型外墻模型,需要所有外部行業協調的外部模型車間圖紙,這些圖紙會避免分包商之間出現問題。外部模型建設使分包商有機會了解封閉系統,并在ECE大樓建筑施工前通過排序問題進行工作。

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節能設施采用最新的LED照明技術,比ASHRAE 90.1-2007中規定的最低建筑節能標準的能源消耗少46%。太陽能設計功能包括最佳的建筑方向,30%的整體光源和外部遮光裝置,用于增加日光,同時減少能源負荷。在80%的玻璃窗上使用了赤土玻璃和太陽能罩作為外部遮光裝置。

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ECE大樓不是像校園里的其他建筑一樣使用外磚墻,而是將壓力均衡的赤土玻璃覆蓋層系統與R-30熱封層配合使用,以獲得最佳的能量表現。并且與鄰近的建筑風格保持一致,這一舉措,使得ECE大樓獲得年度實驗室榮譽,全美最成功的教學和研究設施之一。ECE ILLINOIS部門負責人William Sanders說:我們非常榮幸能夠獲得這一認可,不僅是一座非常漂亮的建筑,而且是一座能讓我們值得真正相信的建筑。

 

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年度實驗室評審團評論,這個項目展示了實驗室和建筑的良好整合。外觀細膩、周到的模塊化設計融入項目,這是科學實驗室建筑的一個很好的典范。可持續發展的做法和創造性的應對挑戰,全面展示了現代化實驗室設計,建設和運營中新興的思維。

 

 
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