Passive & Active Design:
The GEAR, Singapore
패시브 & 액티브 설계:
싱가포르 GEAR 본사
How Kajima Corporation's Asian regional HQ achieved WELL Platinum and Green Mark Platinum SLE through integrated passive and active design in a tropical climate.
가지마 코퍼레이션 아시아 지역 본사가 열대 기후에서 패시브·액티브 설계 통합을 통해 WELL 플래티넘 및 그린마크 플래티넘 SLE를 달성한 방법.
Based on a 2026 ASHRAE Technology Awards Case Study (1st Place) by Eikichi Ono, Takamasa Hasama, Toby Cheung & Yuichi Takemasa — Kajima Corporation, Singapore
Eikichi Ono, Takamasa Hasama, Toby Cheung, Yuichi Takemasa (가지마 코퍼레이션, 싱가포르)의 2026 ASHRAE 기술상 수상 사례 연구(1위) 기반
The GEAR — A Living Laboratory
GEAR — 살아있는 실험실
The GEAR serves as the Asian regional headquarters of Kajima Corporation in Singapore, integrating office, R&D, and open innovation functions. Primary users span real estate development, design, construction, and research disciplines across the Kajima Group. GEAR는 싱가포르에 위치한 가지마 코퍼레이션의 아시아 지역 본사로, 사무·연구개발·개방형 혁신 기능을 통합합니다. 주요 사용자는 부동산 개발, 설계, 시공, 연구 등 다양한 분야의 가지마 그룹 임직원들입니다.
WELL Platinum v2 & Green Mark Platinum SLE
WELL 플래티넘 v2 & 그린마크 플래티넘 SLE
The first new building in Singapore to receive WELL Certification v2 Platinum, and also awarded BCA Green Mark Platinum Super Low Energy — two of the highest sustainability recognitions available. 싱가포르 최초로 WELL 인증 v2 플래티넘을 받은 신축 건물이며, BCA 그린마크 플래티넘 SLE(초저에너지)도 획득하였습니다.
GEAR Digital Platform
GEAR 디지털 플랫폼
A cloud-based platform collecting from 2,400 devices — including wearable smart rings, AI cameras, and sensors — managing 8,000+ data points to optimize operations and foster wellness-focused spaces. 스마트 링·AI 카메라·각종 센서 등 2,400개 장치로부터 수집하는 클라우드 기반 플랫폼으로, 8,000개 이상의 데이터 포인트를 관리하여 운영 최적화 및 웰니스 공간 조성에 활용합니다.
The team used a passive design strategy that integrates nature with various workspaces, customized HVAC systems, and renewable energy technologies including photovoltaic panels paired with greenery. The building is envisioned not as a static entity, but as a dynamically evolving system — refined continuously through feedback. 설계팀은 자연을 다양한 업무 공간에 통합하는 패시브 설계 전략, 맞춤형 HVAC 시스템, 녹지와 결합된 태양광 패널 등의 재생에너지 기술을 도입하였습니다. 건물은 정적인 실체가 아닌 역동적으로 진화하는 시스템으로 구상되었습니다.
Passive Design & Active Integration
패시브 설계 및 액티브 통합
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Deep Balconies — Passive Solar Shading 깊은 발코니 — 패시브 태양광 차양 To reduce the significant cooling load from solar radiation in the tropics, the building features deep balconies particularly on the east and west sides — reducing heat gain without mechanical intervention. 열대 기후에서 태양 복사열로 인한 냉방 부하를 줄이기 위해 건물 동쪽과 서쪽에 깊은 발코니를 설치하였습니다.
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Radiant Ceiling Panels + Ductless Dehumidified Air Supply 복사 천장 패널 + 덕트리스 제습 급기 Newly developed radiant ceiling panels with increased natural convection, paired with ductless dehumidified air supply leveraging the Coanda effect, create precise thermal zones across the building. 자연 대류가 향상된 새로 개발된 복사 천장 패널과 코안다 효과를 활용한 덕트리스 제습 급기를 결합하여 건물 전체에 정밀한 열 구역을 형성합니다.
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Rooftop Greenery + Solar Integration — 5% More Electricity 옥상 녹지 + 태양광 통합 — 5% 추가 발전 An integrated system vertically combines rooftop greenery with solar panels. The greenery mitigates daytime temperature increases on panels, improving power generation. Data shows ~5% more electricity vs. panels on concrete surfaces. 옥상 녹지와 태양광 패널을 수직으로 결합한 통합 시스템을 도입하였습니다. 녹지가 패널의 낮 시간 온도 상승을 완화하여 발전 효율을 향상시킵니다. 데이터에 따르면 콘크리트 표면 대비 약 5% 추가 발전합니다.
100+ CFD Analysis Cases
100건 이상의 CFD 분석
During design, more than 100 computational fluid dynamics (CFD) cases were run to optimize K/PARK's shape, ensuring maximum ventilation and airflow performance year-round. 설계 과정에서 K/PARK의 형상을 최적화하여 연중 최대 환기 및 기류 성능을 확보하기 위해 100건 이상의 전산유체역학(CFD) 분석이 수행되었습니다.
ASHRAE 90.1-2013 & 140-2014
ASHRAE 90.1-2013 & 140-2014
Simulation models comply with ASHRAE/IES Standard 90.1-2013 and ASHRAE Standard 140-2014. The 45% energy reduction includes cooling energy from the district cooling system (DCS). 시뮬레이션 모델은 ASHRAE/IES 기준 90.1-2013 및 ASHRAE 기준 140-2014를 준수합니다. 에너지 45% 절감에는 지역냉방시스템(DCS) 냉방 에너지가 포함됩니다.
Achieving a 45% energy reduction while housing energy-intensive experimental facilities and computing servers is a significant outcome. The integration of passive shading, renewable rooftop systems, and real-time IoT control demonstrates that high-performance sustainability is achievable even under demanding operational loads in the tropics. 대량의 에너지를 소비하는 실험 시설과 컴퓨팅 서버를 보유하면서도 45% 에너지 절감을 달성한 것은 중요한 성과입니다. 패시브 차양, 재생에너지 옥상 시스템, 실시간 IoT 제어의 통합은 열대 기후에서 고난도 운영 부하에서도 고성능 지속가능성이 가능함을 입증합니다.
Health-First Ventilation Strategy
건강 우선 환기 전략
The baseline: ASHRAE Standard 62.1-2016 mandates 0.3 L/s·m² + 2.5 L/s·person for office spaces. The GEAR was designed during COVID-19 — so the team deliberately doubled it. 기준: ASHRAE 기준 62.1-2016은 사무 공간에 대해 0.3 L/s·m² + 2.5 L/s·인을 요구합니다. GEAR는 코로나19 팬데믹 중 설계되었기 때문에 설계팀은 의도적으로 이를 2배로 높였습니다.
Demand-controlled ventilation also implemented to maintain energy efficiency alongside the higher rate 높은 환기량 유지와 함께 에너지 효율을 위한 수요제어환기(DCV)도 병행 적용
MERV 14-Equivalent Filters
MERV 14 등급 필터
Installed to address haze pollution from slash-and-burn agriculture in a neighboring country — a region-specific air quality challenge requiring higher filtration than typical office buildings. 인근 국가의 화전 농업으로 인한 연무 오염에 대응하기 위해 설치되었습니다. 일반 사무용 건물보다 높은 수준의 여과가 요구되는 지역별 공기질 과제입니다.
DOAS + Positive Pressure Condensation Prevention
DOAS + 양압 결로 방지
Dehumidification is ensured by a dedicated outdoor air system (DOAS). In areas with radiant panels, additional measures — including maintaining positive pressure — prevent condensation on cool panel surfaces. 제습 성능은 전용 외기처리장치(DOAS)로 보장됩니다. 복사 패널 설치 구역에서는 양압 유지 등 추가 결로 방지 조치가 적용됩니다.
Doubling the ventilation rate during the COVID-19 pandemic reflected a proactive health stance — one now validated by updated standards. Combined with MERV 14 filtration, DOAS dehumidification, and radiant cooling, the GEAR demonstrates how layered IAQ strategies can address both pandemic resilience and tropical climate challenges simultaneously. 코로나19 팬데믹 기간 중 환기량을 2배로 높인 것은 선제적 건강 대응이었으며, 이는 이제 업데이트된 기준으로 검증되었습니다. MERV 14 여과, DOAS 제습, 복사 냉방의 조합으로 GEAR는 다층적 IAQ 전략이 팬데믹 회복력과 열대 기후 과제를 동시에 해결할 수 있음을 보여줍니다.
K/PARK — Naturally Ventilated Year-Round in the Tropics
K/PARK — 열대 기후에서 연중 자연 환기
K/PARK is a two-story atrium on the 5th and 6th floors that seamlessly transitions between semi-outdoor and indoor environments via operable windows — combining natural ventilation with ceiling fans for comfort and energy savings. K/PARK는 5층과 6층에 위치한 2층 높이의 아트리움으로, 창문 개폐를 통해 반외부 환경과 실내 환경을 자연스럽게 전환합니다. 자연 환기와 실링 팬을 결합하여 쾌적함과 에너지 절감을 동시에 달성합니다.
Physical measurements including air/globe temperatures, relative humidity, air speed, and subjective surveys were conducted May–June 2024 under three conditions: 2024년 5월~6월에 세 가지 조건 하에서 기온·흑구온도·상대습도·기류 속도·주관적 설문을 포함한 물리적 측정이 수행되었습니다:
Natural Ventilation
자연 환기
Natural ventilation with ceiling fan at high speed. 실링 팬 고속 + 자연 환기.
Air Conditioning 26°C
냉방 26°C
Air conditioning at 26°C (78.8°F) with ceiling fan at low speed. 26°C(78.8°F) 냉방 + 실링 팬 저속.
Air Conditioning 28°C
냉방 28°C
Air conditioning at 28°C (82.4°F) with ceiling fan at medium speed. 28°C(82.4°F) 냉방 + 실링 팬 중속.
This is among the first empirical demonstrations of year-round natural ventilation viability in a tropical office setting. The data provides actionable guidance for designing and operating naturally ventilated workspaces in similar climates — potentially eliminating air conditioning in transitional spaces entirely. 이는 열대 사무 환경에서 연중 자연 환기의 실용 가능성을 실증적으로 입증한 최초 사례 중 하나입니다. 이 데이터는 유사 기후의 자연 환기 업무 공간 설계·운영에 실질적인 지침을 제공하며, 전환 공간에서의 냉방을 완전히 없애는 가능성을 열어줍니다.
A Dynamically Evolving System
역동적으로 진화하는 시스템
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Operations Improvement Committee — Monthly Reviews 운영 개선 위원회 — 월간 검토 The unique composition of this building — where owners, designers, contractors and researchers all cohabit — enables a dedicated improvement committee that meets monthly to review energy performance and discuss data-driven optimization strategies. 건물주, 설계자, 시공사, 연구자가 함께 공존하는 이 건물의 독특한 구성은 전담 운영 개선 위원회를 구성하는 데 활용되었습니다. 이 위원회는 매월 에너지 성능을 검토하고 데이터 기반 최적화 전략을 논의합니다.
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EUI Reduced 7.6% — Year 1 to Year 2 EUI 7.6% 감소 — 운영 1차 대비 2차 Energy Use Intensity dropped from 104.3 kWh/m²·yr (Jun 2023–May 2024) to 96.4 kWh/m²·yr (Apr 2024–Mar 2025) — a 7.6% reduction achieved through continuous feedback loops and committee-driven optimization. 에너지 사용 강도(EUI)가 104.3 kWh/m²·yr(2023년 6월~2024년 5월)에서 96.4 kWh/m²·yr(2024년 4월~2025년 3월)으로 감소하여 7.6%의 절감을 달성하였습니다.
104.3 kWh/m²·yr
Jun 2023 – May 2024. First full year of operation establishing the baseline EUI for the building. 2023년 6월 ~ 2024년 5월. 건물 기준 EUI를 확립한 최초 전체 운영 연도.
96.4 kWh/m²·yr
Apr 2024 – Mar 2025. Achieved through data-driven optimization by the monthly operations committee reviewing 8,000+ platform data points. 2024년 4월 ~ 2025년 3월. 8,000개 이상의 플랫폼 데이터 포인트를 검토하는 월간 운영 위원회의 데이터 기반 최적화를 통해 달성.
Most buildings perform worse than modeled over time. The GEAR reverses that trajectory — achieving measurable year-on-year improvement through systematic feedback, occupant data, and an empowered operations team. This positions the building as a genuine living laboratory for sustainable building practice. 대부분의 건물은 시간이 지남에 따라 설계 성능보다 낮은 성과를 보입니다. GEAR는 이 흐름을 뒤집어, 체계적인 피드백·재실자 데이터·역량 있는 운영팀을 통해 연간 측정 가능한 개선을 달성합니다. 이는 건물을 지속 가능한 건축 실천의 진정한 살아있는 실험실로 자리매김합니다.
Key Outcomes at a Glance
주요 성과 한눈에 보기
| Strategy | Area | Impact | Key Outcome |
|---|---|---|---|
| Doubled ventilation rate | Indoor Air Quality | High | 2× ASHRAE 62.1-2016 minimum — pandemic-resilient design |
| K/PARK semi-outdoor workspace | Innovation | High | Year-round natural ventilation proven in tropical climate |
| 45% energy reduction | Energy Efficiency | High | Achieved despite energy-intensive lab & server loads |
| GEAR Digital Platform | Operations | High | 8,000+ IoT data points driving continuous optimization |
| EUI reduction 7.6% | Operations | Medium | Year-on-year improvement through data-driven committee |
| Rooftop greenery + solar | Energy Efficiency | Medium | ~5% more electricity vs. panels on concrete |
| MERV 14 filtration | Indoor Air Quality | Medium | Regional haze addressed at building level |
| WELL Platinum v2 + Green Mark Platinum SLE | Certification | Award | First new building in Singapore to receive WELL v2 Platinum |
| 전략 | 분야 | 영향 | 주요 결과 |
|---|---|---|---|
| 환기량 2배 제공 | 실내 공기질 | 높음 | ASHRAE 62.1-2016 최솟값의 2배 — 팬데믹 대응 설계 |
| K/PARK 반외부 업무 공간 | 혁신 | 높음 | 열대 기후에서 연중 자연 환기 실증 |
| 에너지 45% 절감 | 에너지 효율 | 높음 | 에너지 집약적 실험실·서버 부하에도 달성 |
| GEAR 디지털 플랫폼 | 운영 | 높음 | 8,000개 이상 IoT 데이터 포인트로 지속적 최적화 실현 |
| EUI 7.6% 감소 | 운영 | 중간 | 데이터 기반 위원회를 통한 연간 개선 |
| 옥상 녹지 + 태양광 | 에너지 효율 | 중간 | 콘크리트 대비 약 5% 추가 발전 |
| MERV 14 여과 | 실내 공기질 | 중간 | 건물 단위에서 지역 연무 문제 해결 |
| WELL 플래티넘 v2 + 그린마크 플래티넘 SLE | 인증 | 수상 | 싱가포르 최초 WELL v2 플래티넘 신축 건물 |