玻璃幕墻建筑規(guī)模的宏大和特殊性質(zhì)對節(jié)能和遮陽的要求較高。透明玻璃加遮陽體系是合理解決節(jié)能和有效利用光源的有效途徑。歷史文獻的保存對于環(huán)境要求極高,上海浦東文獻中心的采光與遮陽完全實現(xiàn)了人工智能自由控制。
以生態(tài)技術為手段的新一代建筑師正在積極探索新的、更加高效的遮陽方式.柯布西耶用混凝土筑就的粗獷的遮陽格柵顯然無法適應今天的要求,于是,歐洲新建筑的遮陽板不再是我們印象中的那種簡陋的混凝土板,而是充分體現(xiàn)了新材料、高技術的利用,充分挖掘多功能、可調(diào)控的遮陽構件。德國國會大廈中央玻璃穹頂中的活動遮陽“扇”充分展現(xiàn)了現(xiàn)代科技的細膩與精巧,阿拉伯世界研究中心更是直接將照相機光圈搬到了建筑窗戶上。即便是對于木材和織物等傳統(tǒng)材料,設計師也致力于尋求通過新的工藝和造型產(chǎn)生相當程度的藝術震撼力。
新型遮陽材料和工藝
可以用作遮陽構件的材料相當豐富,不同的材料具有各自的物理特性,包括力學特性和熱工性能。傳統(tǒng)的木材和混凝土今日仍然在使用,只是加工工藝更為精細和現(xiàn)代化.在巴黎國家圖書館,整個玻璃幕墻后面排列了厚重的木遮陽板,通過翻轉來改變采光和遮陽效果。織物由于其柔性特征,可以加工成小巧而造型別致的遮陽構件,慕尼黑赫爾佐格和德穆龍(Herzog& De meuron)設計的建筑利用導軌來對布簾遮陽進行控制和定型,德方斯巨門下則采用了柔性張拉膜。
今天最為流行的遮陽構件材料當數(shù)金屬,鋼格網(wǎng)遮陽同時具有很高的結構強度,可以滿足人員走動和上下通風的需要,廣泛應用在可通風的雙層玻璃幕墻中。輕質(zhì)的鋁材可以加工成室外遮陽隔柵、遮陽卷簾以及室內(nèi)百葉窗。在生產(chǎn)工藝方面,今天廣泛使用的金屬遮陽構件的生產(chǎn)無需像過去那樣依靠人工打制,電腦控制生產(chǎn)的準確性使每一個構件看起來都精美絕倫,同時批量生產(chǎn)使大規(guī)模的應用成為可能。先進技術控制的施工又使得絲絲入扣的榫鉚交接成為可能,于是“高技術”確保了金屬遮陽構件的精確和精密。采用高性能的隔熱和熱反射玻璃制成的玻璃遮陽板,以及結合光電光熱轉換的遮陽板,則使得遮陽材料和技術更上一層樓,弗萊堡沃邦生態(tài)村的屋頂和弗萊堡太陽能電池廠中庭側面,都布滿了太陽能板,既接受太陽光轉換成電力,又能夠遮陽。弗萊堡的旋轉別墅還將光電與光熱轉換綜合起來加以運用。
自動控制的遮陽構件
對于遮陽構件來說,簡單的手工調(diào)節(jié)在今天仍然有效,但對于一些大面積的幕墻和高層建筑來說,則需要依賴自動調(diào)節(jié)設施,特別是高層建筑的遮陽構件無論在尺寸還是在調(diào)節(jié)操控方面,都提出了更高的要求,因此對于遮陽調(diào)節(jié)的自動化程度提高了。建筑師努力將現(xiàn)代自動控制技術用于電動遮陽設計,在滿足功能需要的同時,更是營造出一種美妙的光影效果和氣氛,法蘭克福商業(yè)銀行的遮陽百葉自動控制系統(tǒng),德國國會大廈穹頂中可自動追蹤太陽運行軌跡并做相應運動的遮陽“扇”都集中了自動控制技術與工藝的精華。
自動控制遮陽構件中最讓人難以置信的例子,莫過于阿拉伯世界研究中心像光圈一樣調(diào)節(jié)的采光遮陽窗,它使用了最前衛(wèi)的技術和構造技巧,主立面用框架和濾光器的手法處理采光,并覆蓋隔柵,可以根據(jù)陽光作出精確調(diào)節(jié),達到采光和遮陽的目的。在每一個單元格上,控制調(diào)節(jié)的電子線路板清晰可見,其遮陽板充分體現(xiàn)出藝術與技術的完美結合。它應用易變控光裝置,的現(xiàn)代形式反映了阿拉伯建筑的傳統(tǒng)幾何原型。極富現(xiàn)代感的金屬材質(zhì),纖細、精巧的金屬節(jié)點,一種使用反射、折射和逆光效果的敏銳裝置創(chuàng)造采光和遮陽的奇跡,成為阿拉伯世界研究中心最富感染力的標志。
人性化的遮陽構件
今天,建筑電動遮陽構件的動人魅力是與其輕盈、精致、細膩的細部節(jié)點密不可分的,無論何種材料和構造組合成的遮陽構件單元,都一方面具有完善的遮陽功能,另一方面具有令人賞心悅目的心理功效,融入了眾多相對獨立而又彼此相關的細部。對于金屬遮陽構件來說,節(jié)點設計往往力求交接的精細,比例優(yōu)美,充分表現(xiàn)金屬的細膩、光潔的質(zhì),使之無論從整體還是從局部都能給人以美的享受,體會到人的尺度和視角。人性化的遮陽構件透過細部設計充分展現(xiàn)材料特征,展現(xiàn)材料美、技術美,改變了人們對于“工業(yè)時代”機械美學冷冰冰、缺乏人性化尺度的看法。
而我們放眼海外,歐洲新建筑的遮陽構件是建筑功能與藝術和技術的結合體,是現(xiàn)代高技術和精致美學的完美體現(xiàn),給建筑師的設計拓展了新的天地。
遮陽材料功能是首選
遮陽材料分窗外、窗中、窗內(nèi)三種,比較來說,三者的吸音隔熱功能依次遞減。目前,經(jīng)國內(nèi)知名建材專家嚴格評審,我國首家建筑電動遮陽新材料研發(fā)中心本月通過驗收。據(jù)研發(fā)中心技術人員介紹,最簡單實惠的辦法吸引隔熱方法是在戶外裝備一個隔熱百葉窗、在兩玻璃中間使用百葉簾、在室內(nèi)使用百葉簾。戶內(nèi)**選擇經(jīng)過防靜電等工藝處理的風琴百葉簾清洗更方便。
據(jù)悉,節(jié)能窗簾新科技有很多種。光控簾裝有感光器,當光線的強度達到一定程度時,便能將光能轉換成電能,使窗簾自動提升或降落,使室內(nèi)保持在適宜的光亮環(huán)境之中;隔音簾由一組長條隔音薄片組成,從窗簾的一端到另一端,能夠形成連續(xù)吸音通道,具有較好的隔音作用。同時,它的透光性也較高,因而又不影響采光;風琴簾具有吸音、隔熱、防塵的性能,可根據(jù)晝夜不同需求更換不同功能。
節(jié)能門窗必選中空玻璃百葉
節(jié)能門窗首選中空玻璃百葉,其**優(yōu)點是節(jié)能與環(huán)保,其抗風壓強度則是傳統(tǒng)單片玻璃的15倍。玻璃是建筑外墻中最薄、最易傳熱的材料,由于其鋁框內(nèi)的干燥劑通過框上面縫隙使玻璃空腔內(nèi)空氣長期保持干燥,所以隔溫性能極好。它還具有高度隔音的功能。另外,在室內(nèi)外溫差過大的情況下,傳統(tǒng)單層玻璃會結霜。中空玻璃則由于與室內(nèi)空氣接觸的內(nèi)層玻璃受空氣隔層影響,即使外層接觸溫度很低,也不會因溫差在玻璃表面結霜。
但是,并不是所有的塑料門窗在任何地區(qū)都是節(jié)能門窗。例如:單玻塑料推拉窗,其傳熱系數(shù)及氣密性就不能滿足北京地區(qū)節(jié)能建筑設計標準。在這類地區(qū)就不能稱其為節(jié)能門窗。節(jié)能門窗可以是單體的(單層窗)也可以是雙體的(雙層窗),甚至在高緯度嚴寒地可能采用三層窗。
上海浦東文獻中心在屋面系統(tǒng)工程中,創(chuàng)造性地設計并成功完成了三維電動同步遮陽系統(tǒng),使其因此成為了國內(nèi)幕墻領域這項****成果的見證。
上海浦東文獻中心,一座集會議、檔案、信息發(fā)布于一體的城市文化標志性建筑,占地2.8萬平方米。玻璃幕墻建筑規(guī)模的宏大和特殊性質(zhì)對節(jié)能和遮陽的要求較高。透明玻璃加遮陽體系是合理解決節(jié)能和有效利用光源的有效途徑。歷史文獻的保存對于環(huán)境要求極高,上海浦東文獻中心的采光與遮陽完全實現(xiàn)了人工智能自由控制。
在三維電動同步遮陽系統(tǒng)中,室內(nèi)的遮陽通過兩塊3320X1520mm三維空間旋轉式電動遮陽板實現(xiàn),采光時遮陽板則隱藏在可開啟式屋頂造型鋁板內(nèi)部,自然光通過64個斜錐玻璃采光天窗進入設計的室內(nèi)采光通道后,經(jīng)過多道漫反射,光線變得更加柔和、舒適,夏季室內(nèi)的溫度也會因此隨之降低。此類構造目前在國內(nèi)尚無先例,屬原創(chuàng)設計。上海“白玉蘭獎”評審專家組去現(xiàn)場考察時,給予的評價是“很新穎,很有創(chuàng)意”。
隨著國家建筑節(jié)能規(guī)范進一步深入地實施,幕墻行業(yè)創(chuàng)作的空間也將更加地廣闊,更加地活躍,更加地值得期待。目前,這套國內(nèi)首創(chuàng)的三維電動同步遮陽系統(tǒng)已申報國家新型專利。
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