可以毫不夸张地说，伦佐·皮亚诺是建筑界最受广泛尊敬的建筑师之一。他的作品融合了对文脉的尊重、轻盈感与技术，创造出环保且美观的结构，其方法将先进材料与传统技艺相结合。在不同尺度的项目中，这位来自热那亚的建筑师始终贯穿着一条主线：实施被动式建筑策略，彰显这些方法对可持续性和能源效率的重要性。这在他的草图中常常是明确的初始考量，并在竣工作品中清晰体现。以下是他事务所近几十年来开发的一些标志性项目范例。
碎片大厦，伦敦
作为皮亚诺最著名的项目之一，这座摩天大楼融合了被动式设计元素与多项工程壮举。该建筑采用了双层幕墙，以改善自然通风并减少对人工制冷的需求。外层玻璃用于控制太阳得热，而内层则提供保温隔热，显著降低了建筑的能耗。幕墙还配备智能百叶控制系统，能全天动态调节，确保仅在必要的时间和地点使用，优化自然采光与热舒适之间的平衡。这最大限度地引入了自然光，减少了对人工照明的依赖，并提升了使用者的舒适度。
碎片大厦设计的一个独特之处在于其外层玻璃板并未完全闭合，彼此之间留有间隙。这些间隙促进了建筑周围空气的持续流动，从而自然调节内部温度，无需依赖庞大的机械通风系统。部分楼层还设置了冬季花园，通过战略布局的开口进行自然通风。这些空间充当了热缓冲区的角色，改善了建筑的保温性能，并为使用者提供了舒适、自然采光的空间。这些区域的自然通风减少了对机械制冷的需求，为建筑的整体可持续性做出了贡献。
该项目还采用了一种创新的热量管理方法。办公空间产生的多余热量被重新用于加热建筑内的酒店和公寓空间，从而最大限度地减少了能源浪费。任何无法利用的过剩热量则通过位于建筑顶部的散热器自然散发，防止过热并维持平衡的内部气候。
加州科学院，旧金山
旧金山加州科学院项目是创新运用被动式设计策略和能源效率系统的又一典范。大型玻璃窗和天窗经过战略布局，最大限度地利用自然采光并改善交叉通风，同时避免在一年中最热的月份让阳光直射进入。总体上，90%的使用空间都能享受到自然光和室外景观。另一个元素是标志性的绿化屋顶，覆盖着本地植物，提供了天然隔热，并减少了城市热岛效应。它还便于雨水收集，促进生物多样性，并防止雨水径流将污染物带入生态系统。
另一个重要组成部分是通风。博物馆的中心广场上方是一个巨大的玻璃屋顶，夜间可开启，让新鲜空气进入建筑。在主要的公共楼层，一个自动化通风系统利用金门公园的自然气流，通过建筑四面的百叶窗来调节内部温度。这些百叶窗在白天和夜晚不断开合，提供新鲜空气并为建筑降温。博物馆还使用了地板辐射采暖，这是其能源效率的关键组成部分。嵌入混凝土楼板中的管道输送热水，为人们活动的空间供暖。该系统每年将建筑的能源需求降低了约10%。
蒂巴欧文化中心，新喀里多尼亚
蒂巴欧文化中心是适应本地气候（此处为太平洋岛屿气候）的被动式设计典范。项目灵感来自传统的卡纳克茅屋，利用战略布局的开口促进空气流动，实现自然通风。建筑的朝向和当地材料的使用进一步增强了其环境和谐性与能源效率。项目位于努美阿附近一个狭窄的半岛上，博物馆的十个木结构体量位于海湾一侧，其弯曲的立面朝向主导的海风。努美阿属于"热带海洋性"气候，炎热潮湿，通过通风、微气候和遮阳装置可以实现高效的被动式冷却系统。
项目选址于山顶以最大化自然通风，从而利用来自南方的风。岛屿这一侧的树木稀少便于风的进入，而东西两侧的高大树木则将风引导至项目中。通风作为被动冷却手段，辅以陆地和周围水域温差产生的新鲜空气。此外，运用了两种自然通风原理：烟囱效应和风力。空气在木构件之间循环，采用双层板系统引入微风或引导对流。外壳通过其设计引导这些气流，而内层皮肤在基部和屋顶下方设有水平百叶。上部的百叶是固定的，用以平衡压力，防止屋顶损坏，下部的百叶则可根据风向和风力强度进行调节，同时也起到遮阳控热的作用。
甘斯沃尔特惠特尼美国艺术博物馆，纽约
位于纽约肉库区的惠特尼美国艺术博物馆，融合了提升其环境性能和可持续性的策略，同时为艺术展览和访客提供了舒适且充满活力的空间。在自然通风方面，建筑设有多个可开启的窗户，允许新鲜空气在整个空间内流通，减少了对机械制冷系统的需求。博物馆的设计也旨在最大化利用自然光，战略布局的大窗户和天窗使日光能够深入室内空间。这减少了日间对人工照明的需求，降低了能耗，并为观赏艺术提供了更愉悦、自然光照明的环境。窗户的设计还包括外部遮阳装置，防止过度得热，最小化制冷负荷。
博物馆还设有多个室外露台，这些露台不仅出于美学和功能目的设计，也有助于提升建筑的环境性能。其中包括提供天然隔热的绿色屋顶元素，减少了夏季得热和冬季热损失。建筑围护结构采用高性能玻璃和保温材料设计，以最小化热传递。玻璃在引入自然光的同时减少了得热，保温层则有助于维持稳定的室内温度，提高了能源效率。
圣 Padre Pio 朝圣教堂，意大利
位于意大利圣乔瓦尼·罗通多的圣 Padre Pio 朝圣教堂以其有机且创新的设计而闻名，融合了多项被动式策略，提升了环境性能，并为访客创造了宁静冥想的氛围。首先，教堂广泛利用热质来稳定内部温度。厚重的石墙在白天吸收热量，并在夜间缓慢释放，维持了稳定舒适的室内气候。这种被动式热调节减少了对主动采暖和制冷系统的需求，从而降低了能耗。
皮亚诺的设计策略性地引入了自然光，以提升灵性体验并减少对人工照明的依赖。其特点是精心定位的天窗和开口，使自然光能够深入室内空间，同时也创造了动态的光影效果，增强了美学和灵性氛围。光井用于将阳光引导至特定区域，形成光的焦点，突出了教堂主要的建筑和宗教元素。此外，设计中整合了垂直通风井，促使热空气上升并排出，同时较冷的空气在较低层被引入，形成了一个自然的通风循环。
伦佐·皮亚诺的建筑杰作展示了被动式设计策略如何有效地融入大型项目，以增强可持续性和能源效率。通过运用这些策略，不仅减少了他的建筑的生态足迹，还创造了功能性与启发性兼具的空间，这些空间作为未来建筑发展的典范模型，展示了智能与可持续设计的深远影响。
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