夏热冬冷地区建筑表皮气候适应性设计初探

在寒冷地区，适当增加建筑的隔热性能，防止冷气流失 #生活常识# #生活建议# #节能技巧# #建筑节能设计#

分类：推荐论文 时间： 2025年12月17日 星期三 关注：(1150)

适性要求，人们只好以牺牲能源为代价来解决这个矛盾。因此，针对夏热冬冷地区的气候特点，我们需要探寻“以变应变”的建筑表皮设计策略。

4．“以变应变”的建筑表皮——多层表皮系统设计及案例介绍
       多层表皮系统即是针对气候变化的“以变应变”设计。和单层表皮设计相比，多层表皮系统设计的本质在于将单层表皮的功能加以扩展，利用分离技术使建筑表皮各项功能最优化。
多层表皮可分为几大功能系统：保温隔热、通风、采光、遮阳、隔音及其他功能系统。其中保温隔热系统是最基本的功能系统，将其他功能系统从保温隔热系统中分离出来，目的是使各项功能达到最优。从形式上表现为单层表皮被分离成为多层构件系统的组合。

4．1保温隔热系统构件
       保温隔热系统构件是表皮的基本构件系统，其性能主要决定于材料。各种材料不同的物理性能决定了材料的组合位序。一般来说，保温隔热系统构件及其外部的构件材料必须具有抗腐蚀、抗氧化等性能，位于其内部的构件材料则更多注重其形态及质感。此外，还应达到热工、隔声、防潮等要求，当保温隔热系统由几层材料组成，应将导热系数小的放在低温一侧，防止内部凝结。
       赫佐格和德默隆设计的多米尼斯酿酒厂，位于美国加利福尼亚州。地处拿巴谷地的气候温差极大，为了尽量减少空调设备的使用，该建筑设计了双层表皮。内层构件系统为磨砂玻璃，担负采光功能。外层构件系统担负着保温隔热及遮阳的多重功能。具体做法为在网格状的金属网内装上当地的玄武岩，根据不同需要，石块排布有疏有密。由石块和金属网形成的一道保温隔热表皮，利用材料本身的特殊性能达到控制室内温度变化幅度的目的。
4．2通风系统构件
       建筑的自然通风受到建筑的组合、体形、开窗的位置和方式等因素的影响，通风系统构件与开启的大小和位置有关，而且开启的同时要尽量减少能源的损耗，保证保温隔热系统功能的正常发挥。
伦佐•皮亚诺在努美阿芝贝欧文化中心设计中，充分利用新碦里多尼亚的气候特征，在建筑内部安装了一套十分有效的被动通风系统。其原理是采用双层皮结构，使空气可以自由地在内部的弓形表面与外部的垂直表面之间流通。而建筑表皮上的开口则是用于吸纳海风，或者用于引导建筑所需的对流。气流由百叶进行调节，当有微风吹来时，百页就会开启让气流通过，当风速很大时，它们又会按照由下而上的顺序关闭。
4．3采光系统构件
        采光系统构件担负着与外界视觉交流的功能，需要开启或者采用透明、半透明的材料。这里列举一些国外对采光系统应满足的要求：表面根据照明需要选择适当涂料；进深较大的房间需要设置反射装置，利用反射光线弥补室内照度不足；高反射涂料表层采用微型栅格系统；棱镜系统；光线漫射表面；玻璃百页系统；HDS。
美国密执安州底特律市的IBM大楼室外采用不锈钢反射板，室内采用涂有油漆的铝箔，反射板为弧形，曲率半径及窗子的倾斜度经过反复试验和计算机计算，使反射光不会集中在某一点上，光线既明亮又柔和，不刺激眼睛。当室外昏暗而室内照度不够时，装在室内反射板上部的灯就会自动亮起来。
4．4遮阳系统构件
       遮阳系统构件有固定和活动两种类型。固定的系统不能随季节、太阳位置的改变而改变，适应性较差。活动的系统则可以由使用者根据具体情况来控制，因而能更好地利用阳光。最主要的形式是百页，由木、金属板等制成，距离外墙一定距离，以免将热气流引入室内。调节页片角度来对应太阳不同的高度角和室内不同的要求。
Schulitz及其合作者设

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