賓州大學數據巨艦啟航:Amy Gutmann Hall 大樓以大型木構造先鋒之姿,在費城心臟地帶擘劃人工智能研究新未來,兼論永續建築美學的時代意義

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木之革新:美東大型木構造浪潮席捲費城學術圈

近年來,「大型木構」(Mass Timber)建築宛如一股沛然莫之能禦的清流,逐步在美國東岸的建築版圖中嶄露頭角,其低碳足跡與溫潤質感受到業界高度矚目。繼D2集團於費城近郊完成一座木構造辦公建築後,來自德州的知名建築師事務所Lake Flato,更將此永續工法首度引入費城市中心,為歷史悠久的賓州大學(University of Pennsylvania)量身打造了艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)。

這座嶄新的六層樓建築,專為該校蓬勃發展的數據科學與人工智能課程而設,提供風格洗鍊的教室、實驗室及研習空間。特別的是,空間中隨處可見的膠合樑柱(glulam columns and beams)保留了粗獷的自然紋理,與現代化的教學設施相映成趣,形成一種饒富深意的對比,預示著傳統建材與尖端科技並行不悖的未來。此舉不僅是賓大在建築選擇上的大膽嘗試,亦是對環境永續承諾的具體實踐,堪稱學術建築領域的先聲奪人之作。

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

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Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓 Amy Gutmann Hall

舊地新生:艾美・古特曼樓座落都市紋理的歷史與挑戰

這座以賓州大學(University of Pennsylvania)甫卸任校長艾美・古特曼(Amy Gutmann)為名的建築瑰寶,矗立於第34街與栗樹街的交匯處,緊鄰賓大友校 Drexel University 大學的校園,地理位置堪稱優越。

回溯歷史,此地塊於1960年代費城推行都市更新計畫時劃歸賓大所有,然而數十年來未能充分利用,長期作為地面停車場,猶如璞玉蒙塵。由於基地北端已被一座停車場所佔據,建築團隊僅能在一個狹長的L型基地上運籌帷幄,使得建築機能的擴展勢必朝向垂直發展。這不僅考驗著設計團隊的空間佈局智慧,也意味著此建築將在寸土寸金的都市環境中,如雨後春筍般向上拔高,成為一道引人注目的垂直風景。在有限基地上追求最大效益的作法,也是當代都市高密度發展下建築設計的常見課題,而艾美・古特曼樓如何「戴著鐐銬跳舞」,令人拭目以待。

剖面圖 Section
剖面圖 Section

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

敞開心房:校園邊陲的引力與街道風景的詩意雕琢

賓大校聘建築師馬克・柯森特(Mark Kocent)在近期的訪談中坦言:「這或許是賓大首座需要學生們離開位於蝗樹街(Locust Walk)的核心校區,往北步行約兩個街區方能抵達的學術建築。」因此,如何讓艾美・古特曼樓(Amy Gutmann Hall)更具吸引力,成為設計團隊殫精竭慮的核心挑戰。為此,建築師們在栗樹街(Chestnut Street)沿線的街道景觀營造上煞費苦心。

由 Ground Control Collaborative 操刀的景觀設計,匠心獨運地設置了一系列高架花台,巧妙地將行人與繁忙的車流隔離開來,形塑了一道綠意盎然的都市屏障。與此同時,建築的地面層向內退縮,上方樓層則由一連串V形斜柱支撐,這種設計不僅釋放出更寬敞的步行空間,也為原本方正的建築體增添了豐富的結構表情與視覺趣味,引人入勝,讓人們在行經之時,不自覺地被吸引目光,駐足欣賞。

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

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內蘊乾坤:流動空間與性別平權的色彩絮語

步入艾美・古特曼樓(Amy Gutmann Hall)內部,這座六層高的結構巧妙地穿插了多處挑高空間,徹底消解了傳統建築常有的冗長廊道所帶來的壓迫感。這些開闊的雙層高空間,分布於大廳及上方樓層之間,即使在相對侷促的基地條件下,依然成功地創造出令人心曠神怡的開放感受與垂直向度的視覺延伸。室內設計的調色盤中,綠色成為一抹畫龍點睛的重點,巧妙地應用於家具和地毯圖案之中,此乃對自然意象的呼應,與裸露的木結構相得益彰,彷彿將戶外的綠意引入室內。更值得玩味的是,空間中點綴了多張粉紅色座椅,此舉並非偶然,而是設計團隊欲藉此含蓄地駁斥工程學科專屬於男性的刻板印象,展現了對於性別平權與學術多元包容性的細膩思考,可謂別具匠心之舉。

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

綠影婆娑:建築外觀的永續巧思與日光調節術

綠色調不僅在室內空間扮演要角,同樣也主宰了艾美・古特曼樓(Amy Gutmann Hall)的建築外觀,這主要歸功於應用在玻璃帷幕牆系統上的特殊染色處理。考量到建築物座向主要朝南,將面臨大量的日照,立面設計特別配置了垂直遮陽板。這些遮陽板能有效減少建築物的熱耗,降低空調能耗;同時,遮陽板在某些區段會策略性地退縮,讓室內使用者得以飽覽對街主校區的景致,維持了建築與周遭環境的視覺聯繫。這樣的設計手法,兼顧了節能與景觀需求,體現了永續建築設計中「被動式設計」的精髓,力求在降低環境負荷的同時,亦不犧牲使用者對於舒適度與美學的追求,可謂一舉兩得。這不僅是對能源效益的考量,更是建築與自然光影互動的藝術展演。

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

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光影織錦:玻璃熔塊圖案的科技與自然交響詩

Lake Flato建築師事務所攜手休斯頓設計師安德魯・庫德萊斯(Andrew Kudless),共同為艾美・古特曼樓(Amy Gutmann Hall)的玻璃帷幕研發了一款獨特的陶瓷熔塊圖案(ceramic frit pattern)。此圖案不僅作為輔助性的遮陽構件,減少陽光直射所帶來的眩光與熱能,同時也扮演了帷幕牆腰牆(spandrel)的裝飾角色,增添了立面的視覺層次感。設計師將葉脈的細膩紋理、木材的天然肌理以及電腦電路的複雜圖騰巧妙地揉合在一起,這些圖案象徵性地將建築的永續使命與其以科技為導向的學術功能緊密串聯,寓意深遠。庫德萊斯(Andrew Kudless)的設計最初源於手繪草圖,隨後運用參數化設計軟體Grasshopper進行優化與定案,最終才應用於玻璃面板上。白日時分,陽光穿透印有圖案的玻璃,在室內投下斑駁的光影,時而灑落在溫潤的木結構之上,營造出如詩如畫的空間氛圍。

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

森之禮讚:木構造減碳實力與高效節能科技

艾美・古特曼樓(Amy Gutmann Hall)對自然的禮讚,絕非僅止於表層的符號象徵,而是以實質的永續性能作為堅實後盾。建築師團隊估算,相較於採用傳統鋼筋混凝土或鋼骨結構的同類型建築,運用大型木構造(Mass Timber)使建物在隱含碳排放量方面,大幅降低了百分之五十五至七十,成果斐然。在實際營運的能源效益方面,此建築透過引進先進的冷卻樑技術(chilled beam technology)獲得顯著提升,這些設備被巧妙地整合於裸露木天花板的樑架之間,維持了空間的簡潔美感。此外,全面採用雙層及三層隔熱玻璃,進一步強化了建築的隔熱性能,減少了冷暖氣的能源耗損。這些深思熟慮的設計策略,無疑讓此建築在永續實踐的道路上,走得更加穩健而自信,為綠色校園設下了新的里程碑。

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

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築木道途:市場拓荒、供應鏈整合與寧靜施工的勝利

儘管大型木構造(Mass Timber)的永續效益已廣為人知,然而在實際推行過程中,對於設計專業者而言,仍舊充滿挑戰,有待披荊斬棘。Lake Flato的合夥人安德魯・赫德格(Andrew Herdeg)不諱言:「此地並非大型木構造的成熟市場。」這意味著賓州大學必須跳脫傳統思維框架,勇於嘗試。為此,建築團隊與承包商Glibane緊密合作,重新規劃了材料採購流程,方能成事。經過全面性的供應商搜尋與評估,團隊最終選定了加拿大的Nordic Structures公司。這間垂直整合的企業,不僅擁有永續經營的自有林場,更一手包辦了此案木結構組件的預製、運輸至工地,甚至協助現場的吊裝作業。KSS Architects的協理貝克・拉普(Becker Raab)表示,六層樓的木結構僅耗時約十五週便吊裝完成,且僅需六至八人的小型團隊,遠較鋼構或混凝土工程更為精簡且寧靜,這對於鄰近學生宿舍校園環境而言,無疑是一大利多。艾美・古特曼樓以其粗獷的木質肌理,大膽宣告了自然與科技的圓滿結合。

Lake Flato 賓州大學(University of Pennsylvania) 艾美・古特曼大樓(Amy Gutmann Hall)m

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