可持续超高层建筑的外立面设计

　　【二】可持续超高层建筑的外立面设计

　　a.外立面设计的原则

　　那么从“可持续超高层建筑”的角度来看外立面设计，我们应该怎样把握呢?

　　以往建筑师更多地从结构角度看待外立面，通常把建筑外立面叫做围护结构，更多地强调封闭和隔断。但对于“可持续超高层建筑”，应该尽量多地利用建筑周围的自然环境中的有利因素。因此我们把它看作一种能够随环境动态变化的半透膜，把不利的环境条件隔离掉，把有利的环境条件引入到室内。图4是由旭格国际集团参与的莫斯科都市大楼Plot 9项目。

　　设计这种半透膜式的外立面的目的和着眼点是确保使用者的舒适，没有了这个前提，其他任何努力都是没有意义的。舒适完全可以用一些特定的指标来量化，而且这些指标不会因为居住者的肤色和种族不同而变化。

　　因此，我们说“可持续超高层建筑”的外立面设计应遵循的原则是：在确保舒适的前提下，使外立面动态地适应环境变化，最小化建筑能耗，也就是尽量节约由于采暖、制冷、通风和照明所消耗的能源，同时利用建筑的空闲立面来生成能源。

　　b.影响外立面设计的因素

　　影响因素：门窗保温和控制

　　我们知道，建筑能耗中的30%是发生在门窗洞口处的。因此，提高门窗的保温性能和气密性能是超高层建筑节能不可或缺的措施之一，特别是针对有采暖要求的地区。随着热传导系数(U值)的降低，门窗的保温性能会相应提高，采暖能耗会相应降低，但是当门窗的热传导系数(U值)降至1.5W/(m2K)以下时，继续降低热传导系数所带来的益处与付出的成本之比(益本比)就会明显下降。以上考虑的只是采暖工况，强调的是仍然是隔断和封闭。在制冷工况或适于自然通风的工况下，门窗的保温性能就并不显得很重要了，相比之下，门窗的开启方式和控制方式对于有效节约能源的作用会更大一些。将门窗的开启方式和开闭状态置于电控和程序控制之下，就可以利用昼夜温差和室内空气流向，调节室内温度和空气质量，其所耗费的能量要远远低于空调能耗。(详见“影响因素:自然通风”)

　　影响因素：外墙保湿

　　A---没有保温的单层墙体和屋面

　　B---40mm保温层的单层墙体

　　C---40mm保温层的单层屋面

　　图7表示的是在炎热潮湿地区和炎热干燥地区，单层墙体和屋面分别在有保温和没有保温的情况下，降低制冷负荷的比例。在上述地区，年平均温度大于25°C，在墙面和屋面上添加40mm的保温层后，对降低制冷负荷的效果并不明显(均小于5%)。而对于夏热冬冷地区的采暖负荷的降低贡献很大(达到20%)。因此在夏热冬冷地区和寒冷地区的建筑墙面和屋面上敷设保温层能够有效提高外墙表面温度，从而节约采暖能耗，提高室内舒适性。对于夏热冬暖地区，则需要仔细考虑铺设保温层的初期投资成本和节约制冷能耗的效果。

　　在定量分析保温层的经济厚度时，我们发现，针对制冷负荷的保温层经济厚度为40mm，大于这个厚度对于继续降低制冷负荷的作用会不明显;针对采暖负荷时，保温层的经济厚度则为80mm。(见图8)

上一页1234下一页