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文檔簡介
1、遮陽與建筑一體化設計優(yōu)異案例調研Sunshade and passive integration劉莎莎 學號:055223 韓赟聰 學號:055211第1頁錄目CONTENTS2二、當代優(yōu)異建筑遮陽實例分析1一、建筑遮陽分類3三、當代建筑遮陽發(fā)展趨勢第2頁建筑遮陽分類11、按照遮陽設施使用時間分類2、按照產(chǎn)品材料特征分類3、按照系統(tǒng)可調整性分類4、按照遮陽設施主體分類5、按照設置位置分類6、遮陽系統(tǒng)歸納第3頁1、按照遮陽設施使用時間分類(從左至右)暫時性遮陽、季節(jié)性遮陽、永久性遮陽 遮陽設施按照其使用時間能夠分為永久性遮陽設施、季節(jié)性遮陽設施和暫時性遮陽設施。 建筑中使用最廣泛是永久性遮陽設施
2、,是作為一個建筑元素,存在于在建筑設計和建造過程以及整個建筑生命周期內(比如翻板建筑外遮陽設施)。 在嚴寒地域,建筑立面上植物遮陽在嚴寒冬天伴隨植物枯死而失去作用,這種遮陽設施可稱為季節(jié)性遮陽設施。 夏季室外暫時搭建各種遮陽傘就屬于經(jīng)典暫時性遮陽設施。暫時性遮陽設施是依據(jù)環(huán)境控制要求搭建暫時遮陽設施,使用結束后馬上給予拆除。第4頁2、按照產(chǎn)品材料特征分類 (從左至右)柔性遮陽、剛性遮陽、剛性遮陽 按照產(chǎn)品材料特征,建筑遮陽設施能夠分為剛性遮陽設施和柔性遮陽設施。 剛性遮陽設施包含由木材、石材、金屬、陶瓷等硬性材料加工而。成遮陽產(chǎn)品。 柔性遮陽設施則包含由各種紡織布料加工而成遮陽產(chǎn)品等。第5頁3
3、、按照系統(tǒng)可調整性分類(從左至右)固定式遮陽、活動式遮陽 按照遮陽系統(tǒng)可調性,遮陽系統(tǒng)能夠分為活動式遮陽系統(tǒng)和固定式遮陽系統(tǒng)。 固定式遮陽系統(tǒng)安裝完成之后,是不能對其進行任何調整,中國古典建筑中大屋頂就屬于這一類遮陽系統(tǒng)。在安裝完成之后,能夠依據(jù)需要對其進行調整遮陽系統(tǒng)成為活動式遮陽系統(tǒng)。第6頁4、按照遮陽設施主體分類(從左至右)自然遮陽、人工遮陽 遮陽設施還能夠按其主體分為自然遮陽設施和人工遮陽設施。植物遮陽就屬于自然遮陽設施。第7頁5、按照設置位置分類(從左至右)內遮陽設施、自遮陽設施、外遮陽設施 遮陽設施能夠建筑外圍護結構上孔洞為參考位置,按照其設置位置分為內遮陽設施、自遮陽設施和外遮陽
4、設施。 當遮陽設施位于孔洞內側時稱為內遮陽設施,反之為外遮陽設施。當遮陽設施位于窗戶、玻璃幕墻等構件中間時則稱為自遮陽設施。在玻璃上貼膜、或玻璃上紋理都屬于自遮陽設施。 第8頁6、遮陽系統(tǒng)歸納 這張圖是在綜合研究分析各種分類方式利弊基礎之上,沒有拘泥于某一個分類依據(jù),而是參考借鑒各種分類依據(jù)并將其整合于一張圖上而制成。其目標就是從更宏觀、更全方面角度了解各種多樣遮陽產(chǎn)品。 第9頁當代優(yōu)異建筑遮陽實例分析21、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)2、與技術完美結合遮陽系統(tǒng)3、對建筑造型起主導作用遮陽系統(tǒng)第10頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 即使燒結玻璃優(yōu)勢非常顯著,其
5、簡單結構也無需對它進行尤其維護,而且安裝也十分方便。但它劣勢也一樣很顯著。其一便是它不可調整性。燒結玻璃一旦安裝到建筑上之后就無法對其進行調整以適應不一樣時間段太陽直射光特點。其二是它還有可能產(chǎn)生眩光情況。因為燒結玻璃不能夠完全遮蔽直射光,所以進入室內漫射光線有可能造成眩光,對使用者造成不利影響。 為了防止上述不利原因影響,工程師們開始把燒結玻璃與不一樣材料、構件組合應用于各種不一樣復合窗體中,其中包含添加氣隙、選擇性鍍膜、充入惰性氣體以及隔熱保溫層等。經(jīng)過這些改造后形成層壓玻璃能夠降低直射自然光取得量,并在結構性玻璃層內形成遮陽效果。第11頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹
6、林”烏德勒支大學圖書館 該圖書館位于教學主樓、經(jīng)濟管理學院與學生宿舍之間狹窄中心地帶,整體建筑采取簡練矩形體量,黑色玻璃與混凝土表皮,而且在其表面印刷、制作了樹枝狀圖案與機理,主要功效分為兩個兩部分,一部分為主體圖書館,另一部分是后部停車場和自行車庫,之間經(jīng)過架空連廊與主體教學樓相連。圖書館經(jīng)過內部靈活多變空間組織,簡練建筑形體,半透明、精細表皮,與周圍環(huán)境形成無聲對話。 第12頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 設計師意圖并不是想突顯建筑,而是采取了將規(guī)整、嚴謹簡單幾何形體插入周圍環(huán)境,自然地融入校園肌理。建筑形體邊界是經(jīng)過分析與周圍建筑取得協(xié)調前提下
7、取得,在東西向上圖書館外界面與經(jīng)管學院一致,南北向與主教學樓、庫哈斯教育館尋找對應關系,使之成為周圍建筑體量上延續(xù),圖書館與主體教學樓、停車場之間以架空連廊相連,與周圍建筑形成有機相連。同時將停車場布置在了建筑背后,延續(xù)了庫哈斯關于校園整體規(guī)劃中這一帶狀區(qū)域建筑與景觀完整。 建筑地面一層依據(jù)學生校園生活需要,布置了演講廳、商店、咖啡吧,自然因為這些復合校園生活功效參加,使得圖書館拉近了與學生距離,有機融入到了校園生活中。 與周圍環(huán)境關系:第13頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 在建筑外部看似規(guī)整和簡單體量襯托下,靈活多變內部空間則越發(fā)地發(fā)覺出了其改變戲
8、劇性。閱讀空間與儲備空間是圖書館內部兩大組成部分。 每一個閱讀與儲備部分交叉布置,圖書館所需要巨大藏書、陳列、閱讀空間被拆分成了若干個小部分,如同云朵普通,漂浮在主體大空間周圍。 進入正門開始,經(jīng)過90度轉折,由一個寬大樓梯引導至二層大圖書館主體共享空間。這個巨大主體空間凈空高度為33m,以它為中心,組織了周圍多個功效部分。各個部分清楚交叉、組合布置在立體空間不一樣高度,經(jīng)過中央大廳大樓梯和電梯,能夠直接抵達每一個功效空間。靈活多變內部空間:第14頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 在圖書館表皮設計當中,威爾阿列茨將表皮物理、生態(tài)要求與獨特基地特色相結合
9、,黑色混凝土與黑色印刷玻璃將建筑包裹。在整體建筑完整立方體體量之中,實體混凝土表面與虛透玻璃也以矩形形式相互交織、并列組合。 樹枝紋理表皮:第15頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 這種平面化型式,含有其本身邏輯性,因為其對應部分,正是圖書館內部儲備空間與閱讀空間這兩個相對實與虛功效空間。表皮不但僅是裝飾表面,更多地反應了內部空間關系與組織關系,表達出存在和理性,表明了存在真實狀態(tài),使得建筑含有了室內室外化視覺透視效果。 樹枝紋理表皮:第16頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 “在我Masstricht辦公室外面,
10、有一些大樹,他們投下樹蔭灑落在我們玻璃上”。于是,圖書館黑色混凝土與玻璃表面被賦予柳樹枝干圖案紋理,在雷姆庫哈斯關于校園整體規(guī)劃中,從他所設計教育館到圖書館之間有一條植物景觀帶,這種處理恰好與原有規(guī)劃相契合。這么表面機理,使得原本堅硬混凝土表面變得柔軟,在視覺與觸覺上面增加了層次。雙層玻璃表皮處理,表現(xiàn)出獨特美學魅力。透明玻璃幕墻,在帶來視覺通透可視效果同時,也為建筑帶來了大量空調能耗。樹枝紋理表皮:第17頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 阿雷茲在透明玻璃外面,又增加了一層可開啟印刷玻璃表面。 在光線強烈時,外部這個可旋轉窗扇關閉,在內層透明玻璃外面增
11、加了保護,降低進入室內刺眼光線和熱輻射; 在光線較暗時,外部窗扇旋轉90度角開啟,透過內部玻璃,人視線直接看到窗外景色,遮擋消失了。而且,在外部窗扇旋轉、打開時,使得建筑平整表面,展現(xiàn)出了有節(jié)奏與韻律改變,科技美學意義也在其中顯現(xiàn)出來。 這種透明與不透明材料結合使用,在夜晚與白天兩種不一樣時空狀態(tài)下,建筑表達出柔軟與堅硬兩種對立表情。樹枝紋理表皮:第18頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 強烈色彩對比,是烏德勒支大學圖書館另一個顯著個性魅力。主體內外墻面都使用了黑色,地面、桌面使用了白色,主要服務臺和電梯間使用了明亮紅色。黑色魅力:第19頁1、材料利用出
12、眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 維爾阿雷茲在設計初始,就開始考慮建筑顏色和材質。他研究了傳統(tǒng)圖書館建筑,其真正內涵是提供一個讓人們沉思、冥想場所,大多數(shù)都采取了黑色木材。這么一個色調有利于人們集中精神, 關注于思索內容。然而當代建筑又需要愈加良好、舒適建筑環(huán)境。 黑色魅力:第20頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 作為一個處理方法,在建筑內部,將地面與桌面處理為白色。當人們低頭讀書時,地面和桌面色彩能夠有利于反射室外和室內照明,同時也能反射到直射光線不輕易到達地方;利用相對簡單光源營造了豐富光照效果;白色從周圍黑色環(huán)境中輕易脫
13、離出來,與黑色共同作用,使閱讀人集中與書本。黑色魅力:第21頁1、材料利用出眾遮陽系統(tǒng)高性能玻璃自遮陽玻璃上“樹林”烏德勒支大學圖書館 在大廳一層顯著位置總服務臺、各層小服務臺、休息區(qū)座椅、電梯間在使用了明亮紅色以后,突顯了不一樣功效空間位置,便于使用,在整體嚴謹、沉悶環(huán)境色彩中注入了生動活力,讀書之余,交流之時,為使用者調整了疲勞心情。 黑色魅力:第22頁 位于波恩德國議會大廈新樓是由貝尼施及其合作人事務所設計,在建筑室內外都使用了大量層壓玻璃。為了滿足在室內形成一個含有向心力空間焦點需要,在會議大廳頂部設計了一個大尺度天窗來為建筑提供自然光照明。這個天窗由室內外兩層組成。在建筑物屋頂,一系
14、列百葉窗把太陽光反射和漫射到下面議會大廳內部。而在天窗下表面設置了一層厚重金屬窗格,這個金屬窗格主要起著遮蔽從天窗射下來直射光線以及漫射自然光作用。同時它們又能夠把通風出口、電燈、滅火噴淋頭以及其它設備管線等納入其中。在會議大廳四面一樣使用了與屋頂百葉窗結構類似結構形式,中間配有能夠控制太陽光取得量遮陽百葉。白天會議大廳被柔和漫射光線包裹著,照明效果非常宜人?!把┌住碧旃獾聡h會大廈新樓 第23頁 在悉尼極光地帶設計中,玻璃是建筑造型得以實現(xiàn)主要元素。這個辦公與住宅綜合體,有著曲線形體,輕盈透明玻璃幕墻??雌饋硐袷且粋€漂浮在地面上并直上云霄通天體,并在云端漸漸消逝,十分漂亮。在這里,倫佐皮亞諾
15、探索了玻璃各種做法。窗戶,也能夠稱之為景觀玻璃板,是兩層高透明度而低輻射玻璃。因為玻璃含鐵量低所以不含一點綠色,并在它們邊緣、拱肩等處被熔結為白色。豎框和窗側壁等被隱藏在這些白色玻璃后面。不一樣熔結圖案形式能夠允許透光量有所不一樣,并被嚴格控制在 20%80%之間,展開了多樣層次。玻璃在改變曲線形式和光作用下,展現(xiàn)出多樣光學效果。從不一樣角度進行觀察,都會出現(xiàn)意想不到圖景。當窗戶反射光稍強些時候,便展現(xiàn)了浮在周圍熔結玻璃上面效果,反之熔結玻璃又會突出于之上。塔樓周圍玻璃伸出了建筑邊緣,看上去好像漸漸消逝了一樣,從而到達了倫佐皮亞諾所期望飄逸效果。漂浮著通天體極光地帶第24頁 “生態(tài)館”是一個技
16、術含量不高,對環(huán)境零影響“綠墻”。“生態(tài)館”結構非常簡單,是模塊化:由骨架和覆蓋骨架一層植物組成。在酷熱夏天,烈日暴曬當中“生態(tài)館”能夠給人們提供一個呵護所,植物表面蒸發(fā)會保持展館內溫度顯著低于周圍環(huán)境。 植物“外衣”美國“生態(tài)館” 植物遮陽 建筑物使用都是日常生活中常見材料,如重型包裝帶和處理過木材,作為骨架框架結構采取回收牛奶箱等。因為展館拱形結構非常便于組裝和拆卸。在夏季結束后,其模塊會分配給紐約地域一些家庭,公共場所,小區(qū)花園使用。相對于“生態(tài)館”簡練明快,Semiahmoo 圖書館綠化處理方式就比較特殊。“生態(tài)館”采取了單一植物,結合結構肌理,展現(xiàn)出一個幾何美。Semiahmoo 圖
17、書館生態(tài)館第25頁 曼谷居住面積在不停增加,而居住區(qū)綠化面積卻增加遲緩。本案例中建筑綠色外圍護結構中容納了銷售辦事處畫廊,是一個展示新城市生活地方。很好表現(xiàn)了建筑與生態(tài)緊密結合,在擔心城市生活中增添了一份安逸場所。曼谷垂直生態(tài)畫廊 植物遮陽第26頁 在曼谷垂直生態(tài)畫廊遮陽設計中建筑師選擇了一個植物綠化和木質格柵相結合方式,橫豎斜放不一,錯落有致,黃綠搭配協(xié)調,給人以視覺上滿足感,表達出了畫廊純粹、清雅藝術環(huán)境。曼谷垂直生態(tài)畫廊 植物遮陽第27頁 綠色板條箱墻體模塊由不銹鋼制成,施工簡便,成本較低廉。 懸掛花盆和滴灌系統(tǒng)安裝在氈制品后面。該系統(tǒng)價格廉價,安裝方便。 考慮到項目所在位置,建筑師選擇
18、了本土植物-東京矮生植物。這種植物在地上隨地可見,能夠很好地抵抗曼谷極端環(huán)境條件。植物紋理也柔化了建筑剛性,在曼谷復雜建筑結構中脫穎而出。曼谷垂直生態(tài)畫廊 植物遮陽第28頁 設計師創(chuàng)造了一個數(shù)字化動態(tài)植物篩光系統(tǒng),它使用藍藻作為有機材料,裝進廢棄玻璃瓶,制成了藍藻玻璃瓶壘起一道“生態(tài)呼吸遮陽墻”。設計師利用數(shù)字化軟件設定了整個系統(tǒng)整體配置、透光度和呼吸潛能空間輻射梯度。藍藻在經(jīng)過吸收二氧化碳和產(chǎn)生氧氣光合作用過程中能夠依據(jù)本身數(shù)量改變而形成動態(tài)遮陽。陽光越強烈,藍藻光合作用強度就越強,其產(chǎn)氧量也就越大,個體數(shù)量增加使得阻光性也隨之增加;當日照不強烈時,藍藻個體數(shù)量會伴隨產(chǎn)氧量下降而下降,其透光
19、性就能得到更加好發(fā)揮。 海藻遮陽 藍藻是一個原始單細胞生物,夏季常在一些營養(yǎng)豐富水體中大量繁殖,并在水面形成“綠潮”,引發(fā)水質惡化,嚴重時耗盡水中氧氣而造成魚類死亡。而 年威尼斯雙年展上展出 STEM 裝置則把藍藻變成了一個可靠生物遮陽系統(tǒng)。生物智能遮陽系統(tǒng)第29頁 遮陽系統(tǒng)最大亮點為專門為這個項目設計并使用,由高強度材料制作而成光纖復合材料。這種材料不但擁有良好遮陽效果,同時還擁有非常優(yōu)雅外觀。青翠遮陽百葉像輕薄綠色紗簾巧妙地改變著射入建筑內部光。材料結構包含復合材料面板(俗稱玻璃纖維),它不但含有很高強度,而且還能夠做得非常薄。另外,這種復合材料還能夠直接粘在玻璃上,而不需要使用任何粗笨框
20、架來固定,也不需要考慮玻璃和框架之間會出現(xiàn)摩擦。在這個復合系統(tǒng)中,復合材料面板既能夠像普通遮陽百葉一樣沿著每個葉片上豎向軸線轉動,也能夠依據(jù)需要把垂直百葉全部拉到框架一側,或者完全拉開,從而到達調整室內光線目標,就像落地窗簾,調整起來非常方便快捷。 遮陽“窗簾”比克勒體育與休閑中心 新材料在建筑遮陽上應用比克勒體育與休閑中心 比克勒體育與休閑中心是 SHL 建筑事務所與丹麥一位著名圖形藝術家共同設計完成,其立面遮陽系統(tǒng)是一個創(chuàng)新立面設計處理方案。 第30頁 遮陽作用其實只是這個特殊雕塑一個功效,它還含有其它有趣功效。如同它名字里所講,這些“葉片”就像云一樣伴隨時間改變改變其透明度。工作人員事先
21、把周圍地域天氣數(shù)據(jù)輸入到控制器數(shù)據(jù)庫中,控制器能夠依據(jù)這些氣象信息對每一個“葉片”發(fā)出指令,從而使得它們每隔20 秒改變一次透明度。經(jīng)過無數(shù)個“葉片”從暗到明改變來模擬某一個地域此刻天氣情況。舉個例子,假設某地域現(xiàn)在是晴天,則大部分“葉片”都會提升透明度。假如是陰天,“葉片”透明度就會降低。經(jīng)過不停改變“葉片”,機場走廊空間展現(xiàn)出一個夢幻般視覺效果,給人們以美好視覺享受。動態(tài)雕塑 e CLOUD圣何塞國際機場 007 年美國圣何塞國際機場迎來了一個叫“e CLOUD”動態(tài)雕塑作品,置于 22 門和 23 門之間天窗下面。這個特殊雕塑由一片片白色矩形“葉片”組成,它們由能夠實時改變透明度聚碳酸酯
22、瓷磚制成。這些“葉片”遮蔽經(jīng)過天窗打下來太陽直射光,并把它們轉化為柔和漫射光,即預防眩暈發(fā)生。 e CLOUD 第31頁 本章中介紹遮陽材料,從高性能玻璃、植物、微生物再到全新合成材料,其發(fā)展改變已經(jīng)足以改變傳統(tǒng)遮陽功效和形式。新高性能材料不停被開發(fā)出來,原有舊材料也經(jīng)過改良擁有了以前所不具備性能。經(jīng)過幾個案例分析作者發(fā)覺這些材料使用帶來改變能夠歸納成以下兩點。1)對遮陽材料靈活使用使得遮陽系統(tǒng)表現(xiàn)力大大增強,甚至已經(jīng)成為建筑立面上最主要表現(xiàn)要素。 2)適當材料選擇不但提升了遮陽系統(tǒng)遮陽效果,還降低了能耗,提升了效率。 總結第32頁2、與技術完美結合遮陽系統(tǒng) 遮陽構件是建筑中一個非常主要功效構
23、件,它作用就是為人們創(chuàng)造良好室內環(huán)境和節(jié)約能耗。在經(jīng)濟、社會、文化高度發(fā)達今天,想要滿足人們在這方面不停提升要求,依靠傳統(tǒng)方法是不可能實現(xiàn)。建筑師需要基于準確計算模擬結果來輔助遮陽系統(tǒng)設計,而這離不開科學技術強大支持。 本節(jié)將重點分析研究遮陽系統(tǒng)與科學技術完美結合案例,它們都找到了一個或幾個最適合本項目標技術到達了預期目標。 第33頁智能遮陽系統(tǒng) 與普通觀眾廳不一樣,改建后柏林國會大廈中央議會大廳上部建有一個直徑 40 米、高 23 米玻璃穹頂,頂下則是由 360 塊鏡面玻璃組成倒錐體。穹頂是這座建筑最為有趣地方,它主要有兩個主要作用:一是經(jīng)過遮陽板為建筑提供遮陽,二是經(jīng)過吸收太陽輻射熱量,加
24、強煙囪效應,提升自然通風效率。 穹頂內設有一個能夠依據(jù)日照方向自動調整其方位遮陽板,遮陽板主要作用是防止眩光和預防熱輻射。伴隨時間改變沿著導軌緩緩轉動遮陽板和倒錐形鏡面反射體都有極強雕塑感,其中倒錐體通常被人們稱為“鏡面噴泉”或“光雕”。在太陽下山之后,穹頂作用則會發(fā)生有趣改變,議會大廳內部室內燈光向室外天空放射,玻璃穹頂便成了一個透明水晶普通發(fā)光體,就像一座燈塔,為柏林市增添獨特夜景。轉動遮陽“扇”德國柏林國會大廈 德國柏林國會大廈 第34頁第35頁第36頁圓頂內還有一面可隨日光照射方向改變而自動調整方位遮陽板,用以防止直射陽光熱度及晃眼光線對室內影響。雙層窗設計,外層是防衛(wèi)性層壓玻璃,內層
25、是隔熱玻璃。側窗通風既能夠自動調整,又能夠人工控制。大廈大部分房間能夠取得自然通風和換氣,新鮮空氣換氣率能夠依據(jù)需要進行調整,每小時能夠到達15次。第37頁通風管道吸走室內熱空氣,并經(jīng)過熱量轉換器將其中熱量吸收。第38頁采取植物油作為燃料,它發(fā)電高效、清潔,每年排放二氧化碳僅為440噸,降低了對環(huán)境影響。議會大廈排風系統(tǒng)及穹頂內遮光裝置驅動動力是由100片裝有光電池太陽能板產(chǎn)生。太陽能板裝在屋頂,能夠提供最大輸出約40kW電力。 第39頁 設計關鍵部分屋頂上那些重復組件被倫佐皮亞諾稱為“葉片”,是因為它們形狀與葉片以及洋地黃花形態(tài)非常相同。而這么葉片形狀是依據(jù)電腦對光線計算,模擬各種狀態(tài)對金屬
26、板外形進行測試和不停改進得到,一切都是那樣準確。經(jīng)過葉片形狀金屬板屋頂過濾,直射光線會被遮蔽掉,而柔美漫射光線和反射光線將進入室內滿足功效需要。優(yōu)美光線透過屋頂充滿于建筑之中,而且伴隨時間改變而不停發(fā)生著改變。這里收藏了一萬多件曼尼爾收藏古代和當代藝術品,從原始藝術到當代藝術,藝術品中只有一些會一直展出,而其余則會保留起來。依據(jù)展覽空間以及儲備空間等不一樣功效對建筑進行劃分,每個房間對光線也有著不一樣要求。這就需要對葉片角度進行調整,以到達不一樣光線效果滿足不一樣需求?!叭~片”桁架上面覆有玻璃頂板,能夠使陽光透射進來,并有效地進行通風和采光。屋頂部件柔軟自然曲線表達出倫佐皮亞諾對數(shù)學模型技術熟
27、練應用,以及對光線創(chuàng)新利用,而且再一次地實踐了他對輕盈、透明和光線搖曳等建筑理想追求。 高精度遮陽構件“葉片”遮陽曼尼爾美術館 曼尼爾美術館第40頁 美國能源部辦公大樓是一個取得 LEED 鉑金認證零能耗建筑,其出眾遮陽設施是眾多節(jié)能辦法當中一部分。建筑南立面上窗戶是經(jīng)過精心設計高技術產(chǎn)品,它窗戶一共由三段組成。最上面一段設置了經(jīng)過計算機模擬演算設計而成若干條截面形狀為“”形遮陽片。不論夏季還是冬季,早晨或者下午,太陽光照射在準確制作遮陽片上之后都會反射到房間里天花板上,為室內提供自然照明。窗戶中段則罩上了一個倒“U”字形遮陽罩,目標是為了預防太眼光直接照射在人們活動區(qū)域。窗戶下段則設置了一個
28、可開啟窗扇用于自然通風。 這么一個組合系統(tǒng)既能夠確保室內照度,又不至于室內吸收過多太陽輻射熱,從而到達節(jié)約建筑能耗目標。 反光遮陽美國能源部大樓 美國能源部大樓窗戶 第41頁 關于史蒂芬霍爾設計深圳大梅沙萬科中心遮陽百葉誕生有著這么傳說。剛接到設計任務霍爾,一邊散步一邊為設計方案沒有突破而苦惱。這時,他發(fā)覺地上有一片葉子十分有趣,便把它撿起來對著夕陽細細觀察,葉子豐富葉脈網(wǎng)絡馬上啟發(fā)了他靈感,隨即便有了現(xiàn)在遮陽板上搖曳棕櫚葉。 深圳萬科中心 “躺”著摩天大樓深圳萬科中心 為了取得最好自然照明效果,霍爾及其設計團體對遮陽片上孔隙率做了無數(shù)次試驗,最終依據(jù)得出結論制作出了最適宜遮陽片。在遮陽板關閉
29、狀態(tài)下,15陽光透射率能夠降低 70太陽輻射得量,并能滿足 75空間日常辦公工作采光需要,無需人工照明。辦公大樓使用可調整式懸掛外遮陽系統(tǒng)能夠經(jīng)過室內傳感器,依據(jù)太陽高度角改變以及室內照度需要自動調整遮陽板開啟以及閉合,開啟范圍為從 0 度至 90 度。同時,因其經(jīng)過準確計算得到孔隙率,遮陽系統(tǒng)不會對窗外風景有任何干擾,90%辦公室中員工能夠直接觀賞到戶外美景。第42頁建筑主體立面上遮陽系統(tǒng),按照太陽不一樣照射角度,整個建筑外立面遮陽體系分為全玻璃幕墻、水平固定遮陽、垂直固定遮陽和電動遮陽四種。遮陽百葉按照竹葉形象設計為曲面穿孔鋁板,在確保室內光線和溫度前提條件下,結合不一樣幕墻系統(tǒng)豐富著建筑
30、立面肌理,同時也給室內帶來不一樣陰影效果。 第43頁自動調整創(chuàng)新式外遮陽系統(tǒng)能夠降低空調能耗。當陽光過分強烈時,外遮陽系統(tǒng)會依據(jù)太陽高度角以及室內照度,在090度范圍內自動調整水平遮陽板 。俯視景觀園林中一方池水中央是一個下凹空間,其中沒有注水,這是為萬科中心地下空間采光而設計,萬科中心地下約4萬平方米建筑。 建筑進深控制在20米以內,開窗率高達30%,確保了自然通風、采光及形成對流。第44頁深圳地處華南地域,緯度較低,屬南副熱帶季風氣候。氣溫較高,日照率較高。整年約80白天具備采集太陽熱能條件,太陽能利用自然資源優(yōu)越。樓頂設有多平方米太陽能光伏發(fā)電板,總發(fā)電量30萬度,并入市政電網(wǎng),為大樓降
31、低14%總體能耗。采取了節(jié)電、節(jié)水、節(jié)材和可再生能源規(guī)模化利用等一系列最先進技術,在外墻百葉系統(tǒng)(鏤空鋁板,角度全方位自動調整技術)、空調系統(tǒng)(采取蓄冰制冷,雨水、中水作為冷卻水,地板送風技術)、室內照明系統(tǒng)節(jié)能方面實現(xiàn)了較同等面積普通建筑節(jié)能65目標 第45頁 位于林茨博覽會議中心就是對“水晶宮”全新詮釋。為了節(jié)約建筑能耗需要把建筑里面空氣體積降低到最小,所以整個會議展覽大廳高度被限制在了 12 米以內,采取了一個扁平拱形梁架作為主要結構。為了覆蓋一個 80 米204 米空間,梁架跨度到達了 76 米,并在其上面覆蓋了一層玻璃作為屋面維護結構。會議展覽大廳必須最大程度地利用自然采光,同時還應
32、該防止太陽直接照射引發(fā)眩光。為了滿足上述條件,赫爾佐格與巴滕巴赫事務所合作,研制出了一個新型遮陽系統(tǒng)。覆上鋁膜高反射注膜塑料是這種遮陽系統(tǒng)柵格主要材料,其厚度只有 16 毫米,是鑲嵌在雙層玻璃之間。經(jīng)過特殊設計柵格截面反射效率非常高,到達了 90%以上。當太陽直射光線射到屋頂之后會被完全過濾掉,漫射光線則會經(jīng)過大量小尺度開口間接地進入室內。 加工這種柵格系統(tǒng)對設備要求很高,必須滿足足夠強度要求以切割出這種截面為拋物線光滑立體結構。經(jīng)測驗,建成后博覽會議中心柵格總傳熱效率大約為 42%,總光線經(jīng)過率大約是 33%。其使用柵格系統(tǒng)今天已經(jīng)行銷全球。 日光柵格系統(tǒng)新“水晶宮”林茨博覽會議中心林茨博覽
33、會議中心第46頁 馬斯達爾城市中心位于新城市心臟地帶,建成后 MHCC 將成為集購物,休閑和娛樂為一體城市文化商業(yè)中心。城市中心主要包含一個五星級酒店,長久住宿服務式公寓,會議中心,主題娛樂中心,相關未來能源文化設施和配有一個美食廣場和電影院購物中心。超大尺度遮陽系統(tǒng)能量“雨傘”馬斯達爾城市中(MHCC)馬斯達爾城市中心 LAVA 方案由一系列巨大“雨傘”組成,這些“ 雨傘”設計靈感來自向日葵。在白天,它們像綻放出來向日葵一樣展開,其展開角度會伴隨太陽運動軌跡改變而改變,為整個廣場提供遮陽,同時其獨特結構使得這些“雨傘”吸收太陽能和熱能。在太陽下山之后,這些“雨傘”會關閉,同時釋放出白天吸收多
34、出熱量。設計者 LAVA 這么描述他們“雨傘”:“向日葵標準是生態(tài)友好,能夠適應世界上任何地方,并會為人們開啟戶外生活大門,甚至是在沙漠當中?!钡?7頁 經(jīng)過本節(jié)案例分析,作者對建筑遮陽中利用“技術”有了更深刻認識。在這里我們所說“技術”包含兩個含義。第一個含義是對遮陽系統(tǒng)“研發(fā)技術”。高性能遮陽系統(tǒng)誕生離不開科研工作者研究創(chuàng)作,這是必要條件。另一個含義是遮陽構件“生產(chǎn)制造技術”。在擁有優(yōu)異設計理念基礎上,需要強大生產(chǎn)制造技術支持,才能制造出高性能遮陽系統(tǒng),這是充分條件。只有在充分條件和必要條件同時具備前提下,才能產(chǎn)生高性能優(yōu)異建筑遮陽系統(tǒng)??v觀我國當前建筑遮陽發(fā)展情況,第二個含義上“技術”與
35、西方發(fā)達國家差距逐步縮小,卻嚴重缺乏第一個含義上“技術”。這就需要我們科研部門和一線實踐部門共同努力。 總結第48頁3、對建筑造型起主導作用遮陽系統(tǒng) 雖說建筑第一要素是空間,但卻不能忽略他美學原因對使用者影響。進入 21 世紀之后建筑發(fā)展越來越重視視覺效果,建筑表皮化趨勢越來越顯著。越來越多要素成為了建筑表皮主題,比如鳥巢結構、上海世博會日本館呼吸薄膜等等 從“建構”角度上講,建筑遮陽作為建筑中主要功效構件,在建筑表現(xiàn)中占有一席之地也是理所應該。在這一節(jié),作者將重點分析那些主導建筑造型遮陽系統(tǒng)。第49頁因“面”而異遮陽澳洲第一棟“綠色”建筑墨爾本市政廳 墨爾本新市政廳辦公樓因其在可連續(xù)發(fā)展領域
36、做出大膽嘗試,于 年取得澳大利亞綠色建筑委員會頒發(fā)綠色建筑等級最高級別獎六星級,成為全世界范圍內領先綠色辦公建筑。第50頁因“面”而異遮陽澳洲第一棟“綠色”建筑墨爾本市政廳 在墨爾本市新市政廳辦公樓內,經(jīng)過設計,使得進入房間是百分之百新鮮空氣。新鮮室外空氣經(jīng)過建筑南側送風管道進入建筑后,被送至各層地板下夾層內,再經(jīng)夾層上開向室內送風口完成下送風過程。新風進入室內后,經(jīng)過建筑使用者和電器設備散發(fā)熱量加熱后上升,并升入天花內,最終進入建筑北側排風管道排到室外,完成回風過程整個過程基本是經(jīng)過自然伎倆完成,到達效果卻是顯著。該建筑內新風量達22.5升/秒/人,遠高于7.5升/秒/人澳大利亞國家標準。獨
37、到換風系統(tǒng)設計:第51頁因“面”而異遮陽澳洲第一棟“綠色”建筑墨爾本市政廳 一些幾乎不用任何能耗但卻到達理想制冷效果伎倆在市政廳辦公樓得到應用。建筑南立面設計了5個17米高水噴淋塔,全部即將進入室內新鮮空氣都要流經(jīng)該塔。經(jīng)過時,噴淋水使空氣溫度由17降到13,這么溫度新鮮空氣最終由下送風口送入室內時,非常有利于室內制冷。一個更古老但更有效方法也在該樓發(fā)揮著作用。夜間,建筑全部外窗將一定程度地開啟(一樓商鋪除外),利用室外冷空氣直接給白天室溫制冷。外窗開啟與閉合式經(jīng)過電腦自動控制,當夜間碰到刮風、下雨天氣或室內溫度已經(jīng)低于室外溫度時,外窗將自動閉合。低能耗制冷辦法:第52頁因“面”而異遮陽澳洲第
38、一棟“綠色”建筑墨爾本市政廳 辦公建筑節(jié)能伎倆比較多樣化,墨爾本市新市政廳辦公樓更是綜合了各種能夠利用節(jié)能機會,主要包含以下七點: 屋面安裝了26平方米光生伏打電池板,產(chǎn)生電能用來控制西立面電動木百葉 屋面安裝了48平方米太陽能集熱板,建筑內大部分熱水是經(jīng)過它提供 六個利用風力工作渦輪機被用來抽走建筑北側排風管道內回風,代替了傳統(tǒng)電力風機 將排往室外廢氣溫度較高,在排到室外前,它本身一部分熱量被專門集熱裝置搜集,這部分能量最終又被用來加熱(冬季時)或冷卻(夏季時)即將進入室內新風 建筑屋面安排了一個燃油發(fā)電機,用來減輕市政供電壓力,該發(fā)電機工作時產(chǎn)生大量熱能,設計者將此部分廢熱進行搜集利用 建
39、筑北立面排風管道被設計成黑色利用本身管壁吸收陽光,然后加熱流經(jīng)它內部廢空氣,使廢氣更輕易排出管道 節(jié)能燈具和用電設備(如電腦等)綜合節(jié)能伎倆:第53頁因“面”而異遮陽澳洲第一棟“綠色”建筑墨爾本市政廳自然采光和遮陽: 為了多利用自然光源,該建筑有兩處很好辦法:一是將北和南立面低樓層外窗設計得比高樓層大,方便吸收更多陽光(普通低樓層采光差于高樓層);二是在北側(朝陽面)外窗中上部加設了一道金屬反光板,能夠將更多室外陽光反射到室內天花上,同時也使室內光線愈加柔和。人工照明作為自然光源補充,是經(jīng)過光感應來自動調整,依據(jù)室內光線量自動開啟和關閉。第54頁因“面”而異遮陽澳洲第一棟“綠色”建筑墨爾本市政
40、廳自然采光和遮陽: 為了抵抗墨爾本夏季炙熱陽光,節(jié)約制冷能耗,遮陽系統(tǒng)就顯得格外主要。依據(jù)這一要求墨爾本市政廳針對每個立面受到太陽輻射不一樣特點對每個立面都采取了不一樣遮陽方式。 墨爾當?shù)靥幠习肭颍ㄖ绷⒚鏋橹饕芄饷?。北立面大致上由兩部分組成出挑深遠陽臺和通風煙囪。出挑深遠陽臺為建筑提供了遮陽,同時在陽臺立面上覆蓋了一層綠色植物作為遮陽伎倆來隔離炙熱陽光。 西立面采取是智能遮陽系統(tǒng)。為了最大化遮陽效果,在建筑墻外和遮陽系統(tǒng)之間留有一個空腔。8 根木條為一組組成垂直木格柵作為一扇遮陽板,整齊安置在骨架上,由一個電腦控制系統(tǒng)依據(jù)太陽方位改變選擇遮陽板開啟角度,從而到達隔離西曬目標。 東立面遮陽
41、任務是預防早上眩光。所以建筑采取了穿孔金屬板形式作為主要遮陽形式。這種遮陽形式好處就在于能夠完全預防眩光對使用者不利影響,同時又確保漫射光進入,維持一定室內照度。第55頁因“面”而異遮陽澳洲第一棟“綠色”建筑墨爾本市政廳 第一,很好地處理了綠色建筑技術和建筑造型關系,完成后建筑,不但沒有因為增加許多綠色建筑設備和伎倆而使建筑外立面很不協(xié)調,相反,這些和綠色建筑相關處理手法還豐富了立面組成。 第二,設計者盡可能地利用可再生能源,每一個需要能源才能夠實現(xiàn)綠色建筑伎倆,設計者總是想方設法經(jīng)過另一個綠色建筑伎倆來提供該能源(如西立面為了遮陽,設計了可自動調整木百葉,而控制百葉電能是經(jīng)過屋面光電板產(chǎn)生電
42、能實現(xiàn),等等)。建筑評價:第56頁律動“鰭”新伯肯黑德圖書館和文化娛樂中心 新伯肯黑德圖書館和文化娛樂中心位于新西蘭奧克蘭,建筑面積 2600平方米。設計師希望從基地外面經(jīng)過古木參天基地看到建筑時展現(xiàn)出這么一個場景。一個通透、輕盈體量佇立在古老大樹之間。設計理念是這么:使用者在白天能夠享受到一個愉快和青翠,而且能伴隨時間改變而帶來微妙改變自然光;在夜間又能在燈光照亮下使建筑物變得晶瑩剔透。 奧克蘭位于南半球,整年氣候宜人,不過日照強烈,尤其是在天天中午那段時間,進行戶外活動必須在皮膚上涂抹防曬品,可見其日照強度。建筑南立面用激光切割成植物紋理白色遮陽片在建筑內部形成了純凈屏幕。在清晨陽光照射進
43、來時候,釉面垂直玻璃(綠色和藍色交替玻璃)背后屏幕上會形成漂亮植物斑紋。而植物紋理也是從基地外參天大樹中得到啟發(fā),做到建筑與環(huán)境相互融合。北立面采取了由阿拉斯加黃柏組成垂直“鰭”,大小和形狀各不相同“鰭”在北立面組成一個充滿動感“波浪”,不但起著垂直遮陽板作用,同時還作為立面夾層和外部甲板欄桿,從街道看過來會形成一個有吸引力立面細節(jié)。激光切割而成穿孔吊頂板透過天窗也為室內提供了斑駁絢麗光線,營造出了神圣而幽靜讀書環(huán)境。新伯肯黑德圖書館和文化娛樂中心因“面”而異遮陽第57頁建筑自遮陽傾斜圓柱體倫敦市政廳倫敦市政廳 倫敦市政廳是利用建筑自遮陽一個成功案例。建筑采取一個比較獨特形體,沒有常規(guī)意義上正
44、面和后面,是一個變形球體。福斯特建筑事務所設計人員對這個形體做了這么解釋:動物通常都喜歡團成一團來維持體溫,因為這么能夠降低散熱表面積。這個形體采取了這個理念,經(jīng)過計算機計算來盡可能地降低建筑暴露在陽光直射下面積,以希望能夠降低夏季太陽輻射得熱量。 在設計過程當中福斯特建筑事務所建立了試驗模型,經(jīng)過模擬整年陽光照射規(guī)律并加以分析,最終得到了理想建筑形體。這種朝南傾斜形體巧妙地使上一層樓板能夠為了下一層提供主要遮陽保護。經(jīng)過對傾斜角度精密計算能夠到達在夏季把大部分直射光線遮蔽住,而在冬天又恰巧能使自然光射進建筑內部。第58頁“琴鍵”遮陽索菲亞聯(lián)排別墅 無獨有偶,位于菲律賓馬尼拉索非亞聯(lián)排別墅也采
45、取了向南傾斜建筑形體,每一層樓板都向南挑出,以到達控制太陽直射光目標。與倫敦市政廳相比,索非亞聯(lián)排別墅不但把樓板懸挑出來,而且還把南北向側墻也做成了向南傾斜形式,如此就能夠把早上東面和下午西面直射日光也遮蔽掉,進而大大降低室內空調冷負荷。除此之外該建筑在每個陽臺上面還經(jīng)過種植植物方式為建筑提供綠化遮陽。 這種綜合處理方式給建筑賦予了獨特個性,一片片彈出墻不但保護了每戶隱私,還配合建筑立面幾何組成圖案,形成了一個韻律感,在照明配合下給人以美享受。索菲亞聯(lián)排住宅第59頁立面上“突起”Endesa 展覽館 Endesa 展覽館立面上突出許多大小不一四面體“突起”,建筑每一個窗戶則都深深地隱藏在這些“
46、突起”下方或者在“突起”下端垂直墻面上。這種特殊結構能夠看做是窗戶上面水平遮陽一個變體。它好處于于在室內能夠使得室內空間更大,在室外能夠突出立面?zhèn)€性,同時又能夠表現(xiàn)西班牙當?shù)貍鹘y(tǒng)建筑特色。Endesa 展覽館建筑師還在“突起”上部安置了大面積太陽能光電板,在遮陽同時還可認為建筑提供電能。建筑師采取這一夸大形體,目標就是為了最大限度地把對建筑不利因素轉化為有利因素而加以利用。可以肯定,這種模式必將成為未來建筑發(fā)展方向。第60頁個性化遮陽構件“風帆”遮陽菲尼克斯中央圖書館菲尼克斯中央圖書館是 10 號州際公路沿線標志性構筑物,被當?shù)厝藗兎Q之為“菲尼克斯驕傲”,由 Bruder DWL 建筑事務所設
47、計。菲尼克斯城位于北緯 33 度附近,在 19 世紀末之前都被稱“Hoozdo”,在納瓦霍語(Navajo)中意為“酷熱之地”,可知其氣候特點。建筑師為了克服這一不利氣候原因專門設計了一套獨特遮陽系統(tǒng)。 圖書館南北兩個立面都由輕盈剔透玻璃幕墻組成。在南立面建筑師采取了智能化遮陽系統(tǒng),這一系統(tǒng)能夠依據(jù)一天當中太陽方位改變來自動調整遮陽板角度,從而降低進入室內熱輻射和直射光線。而北立面遮陽帆布處理無疑是這座建筑最含有魅力地方。無數(shù)三角形白色帆布錯落有致地排列在天藍色玻璃幕墻上面,使得建筑北立面看上去就像蔚藍色大海,無數(shù)銀白色帆船在上面揚帆破浪,在炎炎夏日給人以一個清爽愉悅感覺。這種“織物帆”系統(tǒng)主
48、要是為了消除夏季午后陽光對圖書館里使用者不適感。不過經(jīng)過建筑師創(chuàng)意,變成了這座圖書館、甚至整個菲尼克斯城標志。菲尼克斯中心圖書館第61頁個性化遮陽構件遮陽外衣Q1 辦公樓 位于德國 Q1 辦公樓采取策略是給建筑四個面都套上一圈用遮陽系統(tǒng)制成“外衣”。這是一個造型特殊遮陽系統(tǒng),該系統(tǒng)基本單元由兩個大小形狀都相同三角形遮陽板以及把它們連接在一起連接桿件組成,而每個遮陽板又由幾十個小水平遮陽板組成。當太陽光照過于強烈時候大遮陽板會完全展開,在玻璃幕墻外面形成一個嚴絲合縫遮陽外墻;當建筑需要光照時候閉合大遮陽板會依據(jù)需要以一定角度偏向某個方位方向展開,或者完全收起來,把陽光和窗外景觀完全引入室內。 Q
49、1 辦公樓第62頁個性化遮陽構件“樹皮”遮陽U15 辦公樓 位于意大利 U15 辦公大樓被設計者描述為“一個樹干上掛著閃閃發(fā)光樹皮”,從建筑形體到表皮顏色都很符合上述描述。與 Q1 辦公樓類似,U15 辦公樓也采取了把遮陽作為建筑表皮包裹建筑形體策略。所不一樣是后者采取遮陽構件在形式、色彩及排列方式上更為自由活潑。 U15 辦公樓使用了一個經(jīng)過氧化處理棕色系穿孔鋁板。大小顏色各不相同穿孔鋁板板沿著水平向一層層地排列著,像推拉門一樣,能夠依據(jù)需要選擇開啟還是閉合。從基地外面看過去時候,給人視覺沖擊力是非常強烈,其準確金屬構件展現(xiàn)出了技術與藝術完美結合。U15 辦公樓第63頁色彩絢麗遮陽板彩色遮陽
50、板Bendigo 銀行總部辦公樓Bendigo 銀行總部辦公樓Bendigo 銀行總部辦公樓是一個相關建筑遮陽色彩利用成功案例。銀行委托 BVN 建筑設計事務所在本迪戈為超出 1000 名員工設計新企業(yè)總部?;匚挥诒镜细曛行睦铣菂^(qū),在過去兩個世紀時間里,一直有一座歌劇院屹立在這里,直到在 1968 年被一場大火燒毀。所以建筑設計必須考慮與周圍環(huán)境及歷史文脈關系。因為建筑所處復雜環(huán)境, 建筑每個立面所面正確環(huán)境都是不一樣。建筑師對每個立面采取不一樣策略來響應各自環(huán)境。西部建筑主立面布置了彩色穿孔鋁板,使其降低了下午灼熱西曬對使用者不利影響并為使用者提供了良好閱讀環(huán)境。遮陽板顏色選擇是這個項目比
51、較有趣地方。正對著古老紅磚建筑部分立面遮陽板多采取紅色系,而對著一片公共綠地立面則主要采取了綠色系遮陽板。五彩繽紛遮陽為建筑注入了獨特個性,成為了街區(qū)最主要標示,并在某種意義上完美重現(xiàn)了歌劇院在街區(qū)中地位。該項目將藝術元素融入到周圍城市景觀建設,并用抒情方式解釋了悠久歷史。第64頁白墻面上“便簽”East Village Lofts另一個案例來自于 East Village Lofts。該建筑位于美國德克薩斯州首府奧斯丁,炙熱太陽是建筑設計必須考慮限制原因。建筑師 Bercy Chen 設計使用普通材料創(chuàng)造出了充滿活力和藝術表現(xiàn)力建筑。一個色彩絢麗彩鋼面板遮陽屏幕被安裝在了建筑南立面和西立面。
52、這些大大小小、色彩不一樣遮陽板從視覺上給人們以極大色彩沖擊力,大大提升了建筑辨識度,滿足了業(yè)主們想營造有特色、充滿活力商業(yè)、居住環(huán)境要求。同時,它們又起著陽臺防護欄桿作用。East Village Lofts第65頁總結 對于建筑遮陽系統(tǒng)設計標準,我國著名建筑節(jié)能教授涂逢祥先生用了三個字進行了生動而又十分貼切總結歸納,即“真”“善”“美”。 “真”是指建筑外立面應該摒棄沒有實際功效裝飾,真實地表現(xiàn)其結構和肌理。遮陽系統(tǒng)作為建筑立面上主要功效構件,就應該在立面構圖中占有其對應地位。 “善”是指建筑遮陽系統(tǒng)設計不停完善、提升自己性能,為使用者營造愈加舒適、節(jié)能空間環(huán)境品質。 “美”是指建筑遮陽系統(tǒng)
53、設計不但要有出眾性能,而且還要表達建構之美、與整個建筑協(xié)調統(tǒng)一。 外遮陽構配件材料、顏色、百分比、尺度等不但是當代建筑外立面主要造型原因,還是表達建筑師創(chuàng)作建筑細部能力主要媒介之一。遮陽原因在建筑外立面大膽表現(xiàn)給建筑注入了新個性,也是涂逢祥先生關于遮陽系統(tǒng)設計理念忠實表達。第66頁當代建筑遮陽發(fā)展趨勢31、遮陽設施系統(tǒng)化、多功效化2、遮陽構件智能化、高科技化3、遮陽設計與地方性文化性復合化第67頁1、遮陽設施系統(tǒng)化、多功效化當代建筑遮陽與以往傳統(tǒng)建筑遮陽不一樣點: 首先,當代建筑遮陽極少以一個單獨遮陽構件形式出現(xiàn),它們已經(jīng)形成了一個由多個功效單元組成遮陽系統(tǒng)。 其次,在功效上,遮陽設施作用已不
54、但僅是為建筑提供必要遮陽保護而已,它已經(jīng)與其它不一樣功效組成部分成為一個系統(tǒng)。比如遮陽設施與通風結合系統(tǒng)、與自然采光結合系統(tǒng)、與太陽能利用結合系統(tǒng)等等 所以,遮陽設施系統(tǒng)化、多功效化是當前建筑遮陽發(fā)展一個不可逆轉主要趨勢。第68頁遮陽設施與太陽能利用結合 隨著在建筑一體化太陽能光電板設計方面取得突破性技術進步,自然光、建筑設計和發(fā)電已經(jīng)能夠被結合起來,成為一個協(xié)同工作系統(tǒng)。設計師可以將光電板安設在遮陽設施上,既可以防止需另尋場地設置太陽能板弊端,還可認為建筑提供電能。另外,遮陽一體化太陽能光電板與建筑整合還能夠豐富建筑立面。 一種綜合利用太陽能光電板和自然光方法是利用遮陽系統(tǒng)表面來安裝太陽能玻
55、璃或太陽能光電板。建筑上這個位置可認為安設太陽能光電板提供極大靈活性以獲得自然光,還可以降低為了獲得自然光影響到建筑立面可能性。太陽能光電板安裝時考慮因素,如朝向、性能、氣候和建造等,必須與遮陽設施協(xié)同考慮。這包括到每天和每季不一樣需求、太陽幾何學以及遮陽設施類型(不透明、半透明、硬質、帶百葉窗等等)。 第69頁遮陽設施與太陽能利用結合瑞士建筑世博會示范項目 雷托P米洛尼為瑞士建筑93年世博會設計了一項含有創(chuàng)新意義示范項目,該設計加強了人們對太陽能、自然光和太陽能光電板性能控制能力。系統(tǒng)包含安裝在可調整高性能窗體下可控太陽能光電板以及一部分太陽能光電板百葉窗組成可調整式遮陽設施。 遮陽設施光電
56、板百葉窗在室內照度過低需要自然采光或陰天時候能夠收起來。 當晴天需要遮陽設施時候,百葉窗既能夠擋住太陽光進入室內,又能夠繼續(xù)發(fā)電。建筑設計:雷托P米洛尼、坎農(nóng)及其合作事務所瑞士建筑世博會示范項目第70頁遮陽設施與太陽能利用結合玻璃“金字塔”太陽能集成動態(tài)表皮 CASE研究人員正在開發(fā)并測試新技術是一個被稱為“玻璃金字塔”技術。這種“玻璃金字塔”即“太陽能集成動態(tài)表皮”安裝在窗戶上之后就能夠發(fā)電。建筑設計:安娜戴森原理:晶瑩剔透玻璃金字塔將照射在窗戶上太陽輻射集中起來而產(chǎn)生巨大能量。從外 觀上看,建筑物就好像是披著巨大寶石窗簾。 太陽能集成動態(tài)表皮第71頁遮陽設施與太陽能利用結合玻璃“金字塔”太
57、陽能集成動態(tài)表皮 倫斯勒理工學院研究人員將這一設備安裝在紐約州一個建筑上做了實際測驗。相比傳統(tǒng)太陽能光伏板,CASE 玻璃金字塔擁有許多優(yōu)點。建筑設計:安娜戴森 每個面積不到一平方英尺玻璃金字塔都裝有能夠將太陽光集中于一個小太陽能光電板鏡片,這就使得玻璃金字塔中太陽能光電板發(fā)電效率遠遠高于傳統(tǒng)太陽能光電版。 同時這些玻璃金字塔還能夠依據(jù)太陽方位來改變自己朝向,從而能夠更充分地利用太陽能。 玻璃金字塔中還有噴霧裝置不停給太陽能光伏電板降溫,以提升發(fā)電效率。 吸收熱量水被搜集起來用于建筑本身需要,比如加熱水,或者利用輻射熱給室內有需要空間升溫。 玻璃金字塔還能夠反射掉直射光線,使得建筑內部人員在取
58、得自然采光同時防止了太陽熱輻射。 太陽能集成動態(tài)表皮第72頁遮陽設施與太陽能利用結合光伏遮陽陣列慕尼黑稅務服務中心 建筑立面主要采取是玻璃幕墻形式。但考慮到玻璃幕墻較差熱工性能,建筑師在建筑四面玻璃幕墻上都設計了比較深遠遮陽百葉以到達遮陽作用。這些遮陽百葉上均安裝了光伏組件,光伏組件在作為遮陽構件同時還能起到為建筑日常使用供給電能作用。 其中位于建筑西側遮陽百葉挑出了 10 米,上面充滿了光伏組件,形成了光伏遮陽陣列。這么既預防了西曬對建筑影響,又能有效地增強光伏系統(tǒng)發(fā)電能力。建筑設計:伯納德佩克 稅務服務中心西向遮陽陣列第73頁遮陽設施與高性能外圍護結構結合 玻璃是很多建筑師都鐘愛建筑立面材
59、料,它出現(xiàn)徹底改變了建筑歷史發(fā)展進程。但作為建筑外圍護材料它缺點是輕易引發(fā)眩光和保溫性能不理想。假如在確保玻璃透光性能前提下處理眩光和保溫問題就能夠使其成為非常理想建筑外圍護材料。 在透明玻璃一面貼上高效半透明保溫材料就能夠到達透光但不傳熱效果。使用了這種材料之后,太陽光就能夠愈加均勻地灑落在建筑室內,暗處和亮處照度對比就會減小,從而防止眩光產(chǎn)生。 其中氣凝膠是一個很好隔熱性能材料,一塊厚度為一寸氣凝膠隔熱性能就相當于20至30塊普通玻璃隔熱性能。凝膠是一個由多碳化合物組成,擁有蜂巢和毛細結構,非常勻質且與硅酸鹽玻璃相混合材料,是當前世界上密度最小固體。第74頁遮陽設施與高性能外圍護結構結合氣
60、凝膠遮陽巴伐利亞州工作室建筑設計:托馬斯赫爾佐格 在位于巴伐利亞州工作室建筑立面上托馬斯赫爾佐格首次利用了氣凝膠玻璃窗,這種特殊材料具備卓越采光和熱工性能。 他們制作了由兩塊普通玻璃之間填充16毫米厚氣凝膠而成雙層玻璃窗,這種窗戶U值為1.0,透光率為45%。玻璃窗尺寸與普通雙層玻璃窗相同,所以很輕易制作并安裝,不需要使用復雜生產(chǎn)工藝。 投入使用后測試結果表明使用氣凝膠填充雙層玻璃熱工性能相對于普通雙層玻璃有了顯著提升,確保了冬季室內熱舒適度。同時該系統(tǒng)還確保了良好隔熱性能和透光性能,在確保室內足夠照度前提下,大大降低了冬季采暖能耗以及夏季制冷能耗。巴伐利亞工作室、氣凝膠第75頁遮陽設施與高性
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