对于亚利桑那州立大学的最新研究大楼，这座耗资1,200万美元的跨学科科学技术大楼7，项目团队的任务是创建一个引人注目的设施，该设施将锚定历史悠久的Tempe校园，同时着重于可持续实践和功能。

“这是一栋标志性的建筑 - 通往大学的门户。这将是不同的，并且在ASU之前没有做到这一点，而且需要非常特别。”建筑经理McCarthy Building Cos的高级副总裁Bryan Kuster说。

该团队依靠设计助理，建筑经理处于风险的方法和建筑公司Grimshaw和Architekton的设计，评估了从创新的混凝土甲板技术到建筑物的三层楼高，以创建更阴影的聚会，从而评估了建筑解决方案空间。

Kuster说：“ Grimshaw和Architekton设计它的方式是将社区带入大学并意识到该领域正在进行的科学。”

281,000平方英尺的高性能研究设施称为ISTB7，设有389个座位的演示大厅，公共外展和展览空间，教室和研究实验室。The building will house ASU’s College of Global Futures, the Julie Ann Wrigley Global Institute of Sustainability, the Rob and Melani Walton Sustainability Solutions Service, the School of Sustainability, the Institute of Human Origins and the Starbucks Center for the Future of the People and the Planet.

ASU科学大楼围绕着一个室外庭院，称为展览实验室Atrium Biome或Elab。
图片由Architekton提供

ASU设计经理理查德·桑德（Richard Sander）表示，新空间还允许大学研究人员展示其科学。他说：“这座建筑将容纳人类起源研究所 - 因此，我们看到了我们来自哪里 - 可持续发展学院和全球未来学院 - 人类正在去的地方。”“整个团队都接受了这一点，即使我从事这项业务已有很多年，也很高兴看到整个概念如何演变成这座独特的建筑。”

ISTB7还旨在将社区与亚利桑那州的历史，人类的起源和地球的未来联系起来。该网站包括历史悠久的运河的残留物以及可追溯到早期土著人民的其他重要特征。

格里姆肖（Grimshaw）合伙人埃里克·约翰逊（Eric Johnson）说：“该网站和山谷中都有历史，有趣的是，该建筑的形式几乎成为历史上的下一步。”

施工始于2019年1月，到今年年底，该团队已经完成了大部分完成效果，包括建造了将ISTB7连接到混合使用Novus Innovation走廊的行人桥，并将其与附近的轻轨站联系起来。

为了收缩其碳足迹，ISTB7合并了一个专利的气泡系统，该系统的空心塑料球插入了甲板板中，从而大大减少了结构中的混凝土量。
照片由McCarthy Building Cos提供。

最前沿的可持续性

随着ASU到2035年的碳中立性，该建筑物最初旨在满足LEED黄金规格，但增加的可持续性解决方案已使该项目步入正轨以实现LEED白金。在计划期间，团队开发了一项协议，以根据环境影响，功能和美学来选择材料。

“实验室建筑物确实需要是一个混凝土框架，混凝土具有相当大的（碳）足迹，” Architekton的首席兼建筑师汤姆·赖利（Tom Reilly）说。“因此，团队立即开始研究我们可以减少该足迹的方式，并提出了几个独特的占地面积。”

目的是将混凝土的总量减少至少40％。但是设计师寻求一种美观的解决方案，因为混凝土将用于裸露的柱子，墙壁，楼梯和抛光地板。

这需要两管齐全的方法。首先，该团队致力于开发40％的粉煤灰混凝土可持续混合，该混合均满足结构要求并提供了一致的美学效果。现成的制作人汉森（Hanson）聚合，混合供应商GCP应用技术和麦卡锡（McCarthy）合作设计了混合。

在早期施工期间显示的一座签名的行人桥将ISTB7连接到Novus Innovation Corridor。
照片由McCarthy Building Cos提供。

一旦开发出来，建筑团队就实施了专利的气泡系统，这是一个空隙形式的结构板，旨在大大减少结构中的混凝土量。该系统由插入平板中的空心，再生塑料球组成，并通过加固钢固定在适当的位置，以减少过量混凝土，同时保持结构强度。

总而言之，主要结构使用了18,000克混凝土，这项技术帮助避免了超过1,000多种库YD混凝土的使用。除了收缩建筑物的碳足迹外，BubbleDeck系统还减少了混凝土的整体重量，这意味着该设计可以依靠较小的结构成员，从而释放了更多可用空间并节省了资金。

“那不是采矿。那是较少的处理。这是路上的卡车。该项目必须运行才能放置和倒入混凝土。因此，合并这个罕见的系统确实有很大的效果，该系统在美国境内未被广泛使用。”麦卡锡项目总监卡洛斯·迪亚兹（Carlos Diaz）说。
材料选择协议产生了其他可持续解决方案。在设计外观皮肤时，该团队受到了索诺兰仙人掌的自我阴影褶皱的启发。这些功能以放置在预制信封上的大型玻璃纤维钢筋混凝土面板的形式形成。

这些面板是在凤凰城的一家商店中建造的，然后运到该地点，既用作雨屏和太阳能盾牌。在建筑物的生命周期中，放置在外部上的传感器可以通过皮肤系统跟踪传热。该系统还有助于阻断​​太阳辐射。

邻近的轻轨线服务ASU的新科学技术大楼。
图片由Architekton提供

建筑有升降机

该建筑物周围围绕中庭展示了ASU的研究，并为收集和学习提供了空间。较轻的结构负荷有助于最大程度地减少建筑物在地面上的占地面积，并可以通往校园，从而提供阴影和自然冷却。约翰逊说：“我们能够将混凝土修剪成裸露的必需品，但也将建筑物抬高到运河上方，以在建筑物下方创建舒适的微气候。”

他说，凸起的空间的使用受到了美国原住民悬崖住宅的一部分启发。“它们内置在悬崖峭壁上，基本上收获了太阳能收益。在冬天，当他们需要热量时，他们收获了太阳。然后在夏天，阳光太高了，以至于不会穿透他们的住所。它被悬崖顶部封锁。”

在凸起空间的中心是一个室外庭院，称为展览实验室中庭Biome或Elab。ELAB还庆祝建筑过程中提出的考古发现。该地点的发掘发现了10英尺的土壤，并从1000年前揭示了沙漠地板。发现包括旧的柯克兰 - 麦克金尼沟渠，该沟渠为海顿面粉厂提供了动力，这是第一批铺装的海岸到海岸的残余物，以及一条铁路刺激，将坦佩在坦佩酿造的四个峰与大联盟太平洋网络联系起来。该团队与来自O’Odham部落的领导人合作，以确定需要向他们释放哪些历史性物品。

工人将混凝土倒在气泡系统上，以构建ISTB7的结构平板。
照片由McCarthy Building Cos提供。

公用事业，现场挑战

在安装地下公用事业方面出现的一个挑战是需要重新安置独立拥有和主动的高压氮气线而没有任何关闭，因为它可以为凤凰城的多个芯片制造地点提供。

该团队还必须仔细对大学拥有的基础设施进行仔细测序，其中包括超过一英里的机械管道和五英里的电气和网络导管。这意味着在附近的轻轨线路为建筑物服务的一条无聊的隧道 - 长75英尺，深25英尺。Kuster说：“这需要与Tempe和公用事业提供商的大量协调。”

另一个挑战是该建筑物位于该地区最繁忙的十字路口之一 - 宇宙大道和乡村路。交叉路口受轻轨线的约束，由运河划分，并与娱乐区和运动场所相连。同时，坦佩市在十字路口的所有四个方向上安装右转弯车道。Kuster说：“在一个拥挤，繁忙的地区，两个单独的承包商之间的一切都很棘手。”

这是受Sonoran仙人掌的自我阴影褶皱的启发，并具有安装在预制信封上的大型混凝土板。
照片由McCarthy Building Cos提供。

意外的挑战增加了项目的复杂性和时间表。5月，建筑物期间大楼发生了大火，但消防员能够在大约两个小时内控制住它。大学官员说，大火是由屋顶绝缘材料的“自发燃烧”引起的。

尽管发生了火灾，但Kuster说该项目仍按计划进行。他说：“该团队能够很快解决该问题，并对时间表进行序列，以修复损坏的损失，而损坏的损失非常小，几乎独有的屋顶本身。”

该团队还对Covid-19爆发期间的可用资源和人工进行了测序。Kuster说，结果，它不会影响日程安排或费用。