可持續(xù)超高層建筑的外立面設(shè)計

　　【二】可持續(xù)超高層建筑的外立面設(shè)計

　　a.外立面設(shè)計的原則

　　那么從“可持續(xù)超高層建筑”的角度來看外立面設(shè)計，我們應(yīng)該怎樣把握呢?

　　以往建筑師更多地從結(jié)構(gòu)角度看待外立面，通常把建筑外立面叫做圍護(hù)結(jié)構(gòu)，更多地強調(diào)封閉和隔斷。但對于“可持續(xù)超高層建筑”，應(yīng)該盡量多地利用建筑周圍的自然環(huán)境中的有利因素。因此我們把它看作一種能夠隨環(huán)境動態(tài)變化的半透膜，把不利的環(huán)境條件隔離掉，把有利的環(huán)境條件引入到室內(nèi)。圖4是由旭格國際集團(tuán)參與的莫斯科都市大樓Plot 9項目。

　　設(shè)計這種半透膜式的外立面的目的和著眼點是確保使用者的舒適，沒有了這個前提，其他任何努力都是沒有意義的。舒適完全可以用一些特定的指標(biāo)來量化，而且這些指標(biāo)不會因為居住者的膚色和種族不同而變化。

　　因此，我們說“可持續(xù)超高層建筑”的外立面設(shè)計應(yīng)遵循的原則是：在確保舒適的前提下，使外立面動態(tài)地適應(yīng)環(huán)境變化，最小化建筑能耗，也就是盡量節(jié)約由于采暖、制冷、通風(fēng)和照明所消耗的能源，同時利用建筑的空閑立面來生成能源。

　　b.影響外立面設(shè)計的因素

　　影響因素：門窗保溫和控制

　　我們知道，建筑能耗中的30%是發(fā)生在門窗洞口處的。因此，提高門窗的保溫性能和氣密性能是超高層建筑節(jié)能不可或缺的措施之一，特別是針對有采暖要求的地區(qū)。隨著熱傳導(dǎo)系數(shù)(U值)的降低，門窗的保溫性能會相應(yīng)提高，采暖能耗會相應(yīng)降低，但是當(dāng)門窗的熱傳導(dǎo)系數(shù)(U值)降至1.5W/(m2K)以下時，繼續(xù)降低熱傳導(dǎo)系數(shù)所帶來的益處與付出的成本之比(益本比)就會明顯下降。以上考慮的只是采暖工況，強調(diào)的是仍然是隔斷和封閉。在制冷工況或適于自然通風(fēng)的工況下，門窗的保溫性能就并不顯得很重要了，相比之下，門窗的開啟方式和控制方式對于有效節(jié)約能源的作用會更大一些。將門窗的開啟方式和開閉狀態(tài)置于電控和程序控制之下，就可以利用晝夜溫差和室內(nèi)空氣流向，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和空氣質(zhì)量，其所耗費的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于空調(diào)能耗。(詳見“影響因素:自然通風(fēng)”)

　　影響因素：外墻保濕

　　A---沒有保溫的單層墻體和屋面

　　B---40mm保溫層的單層墻體

　　C---40mm保溫層的單層屋面

　　圖7表示的是在炎熱潮濕地區(qū)和炎熱干燥地區(qū)，單層墻體和屋面分別在有保溫和沒有保溫的情況下，降低制冷負(fù)荷的比例。在上述地區(qū)，年平均溫度大于25°C，在墻面和屋面上添加40mm的保溫層后，對降低制冷負(fù)荷的效果并不明顯(均小于5%)。而對于夏熱冬冷地區(qū)的采暖負(fù)荷的降低貢獻(xiàn)很大(達(dá)到20%)。因此在夏熱冬冷地區(qū)和寒冷地區(qū)的建筑墻面和屋面上敷設(shè)保溫層能夠有效提高外墻表面溫度，從而節(jié)約采暖能耗，提高室內(nèi)舒適性。對于夏熱冬暖地區(qū)，則需要仔細(xì)考慮鋪設(shè)保溫層的初期投資成本和節(jié)約制冷能耗的效果。

　　在定量分析保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度時，我們發(fā)現(xiàn)，針對制冷負(fù)荷的保溫層經(jīng)濟(jì)厚度為40mm，大于這個厚度對于繼續(xù)降低制冷負(fù)荷的作用會不明顯;針對采暖負(fù)荷時，保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度則為80mm。(見圖8)

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