迪拜世博会Terra可持续展馆/GRIMSHAW

发布于：2023-06-08 17:30:49

项目名称：迪拜世博会Terra可持续展馆

位置：阿拉伯联合酋长国

设计公司：GRIMSHAW

作为2020年迪拜世博会人气最高的3个展馆之一，“Terra可持续展馆”于2021年正式向公众开放，旨在向人们展示建筑的独创性和无限可能，同时也回应了社会对于未来可持续生活智能策略的期望。展馆的设计灵感源于光合作用等复杂的自然过程，其动态的形式回应了自身的功能：从阳光中获取能量，同时从潮湿的空气中汲取淡水。该设施的优势在于其能够展示在极端的沙漠环境中实现可持续生活的新方式，因此，建筑与场地、与物理环境以及文化环境的关系均有着重要的意义。展馆坐落在一个显著的位置，它与展示花园、蜿蜒的小路以及阴凉空地的精致景观形成了和谐的关系，共同创造出一个充满魔力的光环，人们可以在其间通过视觉、嗅觉和触觉与大自然亲密接触。展馆的花园兼具了体验性和功能性，为馆内的展览内容提供了舞台背景，同时也为人群的汇聚和疏散提供了舒适的空间。为了使建筑能够在恶劣的气候条件下自己产生能源和水，设计团队需要从多个方面提出解决方案。要实现净零耗能，就必须将技术、建筑系统和设计方案融合为一个共同运作的整体。这一自给自足的微型生态系统结合了多种不同的策略，包括优化场地固有的自然条件；利用这些条件来实现效率的最大化；借助首创的可持续技术来实现具有革新意义的解决方案。“效率最大化”是设计的直接驱动力，具体的方法是通过地面以下的空间来寻求阴凉。展馆利用土地的绝缘特性来抵御极端的环境温度——夏季月份的温度可飙升至50℃。大部分设施均设置在地面以下，由土质屋顶系统遮盖，有助于降低冷却负荷并节约能源。

地面以上的立面采用了石笼防水墙，由来自哈贾尔山的当地石材筑成，能够提供足够的热质量以吸收热量；石材的自然色彩亦有助于反射阳光。展馆的绿色屋顶和各个花园都种植着来自周围沙漠的植物（其中包括一些从未被人类栽培过的品种），创造出节水的景观，可通过一系列闭环系统来实现水的过滤、补给和回收。这些具有本土特征的地形和花卉构成了一个基本的框架，在此之上结合以水循环和再利用技术，能够促使游客对该地区的独特性及其生物多样性产生新的认识。此外，场地中还包含了以含盐种植带和其他试验带为特色的生产型农业景观。位于展馆中央的户外庭院是整个建筑的高潮部分，它在展现当地风土人情的同时，为游客们提供了一个被动降温的开阔场地。在设计过程中，团队利用热力学研究进行了盛行风的建模，旨在为展馆引入凉爽宜人的西南风，同时阻挡温暖的气流。在庭院上空，展馆的顶棚容纳了6000多平方米的、嵌入玻璃板中的超高效率单晶硅光伏电池。电池和玻璃外壳的结合使建筑得以在利用太阳能的同时，为下方的游客提供遮挡和采光。庭院内的大树营造出荫蔽的空间，并在地面上投下斑驳的光影。顶棚的形式与庭院共同作用，一方面直接引入了冷空气，另一方面则通过中央的烟囱效应将低处的热空气排出。顶棚同时还是一个大型的雨水和露水收集器，能为建筑的水系统提供补充。最终的展馆不仅结合了最先进的太阳能捕获技术，还展现了对场地自然环境的清晰理解，在实现被动降温、改善游客体验的同时，还可以主动自发地产生能量。

Terra可持续展馆还容纳了6000平方米的展览空间，在世博会结束后将作为科学博物馆持续地发挥作用，从而进一步扩展其“探索可持续发展实践，呵护脆弱星球”的光荣使命。能源树装置进一步帮助展馆实现了自行生产能源的目标。19棵顶部直径在15-18米之间的能源树（E-tree）分散在整个场地，能够为建筑提供所需能源的28%。能源树的设计灵感源于龙血竭（只生长在距离也门海岸200英里的索科特拉岛），它被设计为一种可展开的独立遮阳结构，能够捕获太阳的能量。能源树的结构由钢和一些复杂的复合材料构成并经过优化，可支撑一个跨度为18米的光伏阵列。在大自然的启发下，该阵列能够像向日葵一样跟随太阳的移动，并在一天中旋转180度，最大限度地提高能量产额和太阳能电池的效率。在夜间，能源树的“树冠”将重新回到其原来的位置。树冠的三层玻璃之间嵌入了由高效单晶硅太阳能电池组成的特制梯形电池板，为其下方的空间带来荫蔽，同时又不会投下浓重的阴影或阻挡人们望向天空的视野。用于支持该阵列的碳纤维结构参考了游艇方向盘的设计，最大限度地提高了形状的强度，其径向分支的外围环绕着压缩环，减少了结构本身的负荷。选择碳纤维的原因是其重量很轻，可以在没有支撑的情况下使树冠的轮廓向各个方向延伸至9米。能源树已经成为了展览和展馆场地的一部分，被用于向参观者展示和说明关于太阳能利用和光伏板技术的研究，同时也作为系统的组成部分促进了建筑净零能耗目标的实现。