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      可持續(xù)超高層建筑的外立面設(shè)計(jì)

      來(lái)源:德國(guó)旭格國(guó)際集固Dr. Winfried Heusler  作者:孫德巖  日期:2013-12-18
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        建筑在其建造和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中會(huì)消耗大量的能源、水和材料,同時(shí)產(chǎn)生大量的廢物。它們的建造位置和建造方式在很大程度上影響著我們周?chē)纳鷳B(tài)系統(tǒng)。隨著建筑對(duì)環(huán)境的影響曰益明顯,“可持續(xù)超高層建筑”作為減少建筑對(duì)環(huán)境不利影響的一種嘗試,得到了越來(lái)越多的重視。“可持續(xù)超高層建筑”是一種建筑實(shí)踐,試圖以更健康更節(jié)約資源的方式建造、改造、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和拆除建筑。“可持續(xù)”這個(gè)詞是英文sustainable的直譯,這個(gè)詞同時(shí)也有“負(fù)擔(dān)得起”的含義,采用這個(gè)詞作為這一類(lèi)建筑的統(tǒng)稱,主要是想表達(dá)以下的意思:在常用的化石能源越來(lái)越少,越來(lái)越貴的情況下,要使原本舒適的居住環(huán)境在這種趨勢(shì)中仍然住得起,我們就需要采取措施改變既有建筑和新建筑的運(yùn)作方式,使其能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂蜃兓M量減少無(wú)謂的能耗。實(shí)際上,我們國(guó)內(nèi)的一些具有超前眼光的建筑師和開(kāi)發(fā)商已經(jīng)在實(shí)踐這種建筑形式。這就是在國(guó)內(nèi)稱作的“氣候敏感型建筑”或者 “生態(tài)建筑”。

        影響因素:遮陽(yáng)

        

        圖9表示的是在同一房間采用不同形式的遮陽(yáng)裝置時(shí),分析對(duì)室內(nèi)溫度和制冷負(fù)荷的影響。這個(gè)房間裝有U值為2.0W/(m2K)外窗,外窗的遮陽(yáng)系數(shù)62%,面南朝向,地面面積21m2。分別裝配以下形式的遮陽(yáng)裝置:

        2a:外置鋁合金百頁(yè)

        2b:外置織物卷簾,高反射率

        2c:外置織物卷簾,挑出

        2d:內(nèi)置遮陽(yáng),窗簾

        如圖10所示,最有效率的遮陽(yáng)形式2a與最不節(jié)能的內(nèi)遮陽(yáng)形式2d之間的差異非常明顯,最多可以達(dá)到10°C,這種結(jié)果使室內(nèi)的舒適性出現(xiàn)巨大差異。我們知道,空調(diào)設(shè)備的選型是以夏季室內(nèi)最高溫度為依據(jù)的,選擇正確的遮陽(yáng)形式對(duì)降低初始投資和運(yùn)營(yíng)成本的意義重大。

        

        影響因素:夜間通風(fēng)

        

        在晝夜溫差較大的地區(qū),利用夜間室外較涼的空氣來(lái)冷卻建筑主體是一種非常有效的降低制冷負(fù)荷的手段。圖12表示的是在圖11中所示的兩個(gè)不同熱惰性的房間內(nèi),在有夜間通風(fēng)和沒(méi)有夜間通風(fēng)的條件下,室內(nèi)溫度的變化情況。有夜間通風(fēng)時(shí),工況設(shè)定為在下午5點(diǎn)到早上8點(diǎn)之間通過(guò)小幅開(kāi)啟的外窗每小時(shí)換氣3次。

        通過(guò)對(duì)比分析圖12中的房間1有夜間通風(fēng)和沒(méi)有夜間通風(fēng)的兩條溫度曲線,可以得到以 下結(jié)論,有夜間通風(fēng)時(shí),室內(nèi)溫度能夠降低2到6°C;而針對(duì)房間2,有夜間通風(fēng)時(shí)能夠降低3 到4°C。另外,熱惰性較大的房間2的溫度要比熱惰性較小的房間1低4°C左右。似乎熱惰性較 大的房間節(jié)能'效果更明顯,特別是在白天運(yùn)營(yíng)狀態(tài)下。

        因此,在溫帶和亞熱帶的晝夜溫差較大的地區(qū),最有效的降低通風(fēng)和通調(diào)系統(tǒng)初期投資和運(yùn)營(yíng)能耗的方法是,設(shè)計(jì)具有較高熱惰性的房間,同時(shí)使外窗具備夜間通風(fēng)功能。但是,如果該地區(qū)室外濕度較大或晝夜溫差不明顯,采取夜間通風(fēng)方式并不足以幫助冷卻建筑主體,反而會(huì)破壞室內(nèi)的舒適。

        

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