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可持续超高层建筑的外立面设计

来源:德国旭格国际集固Dr. Winfried Heusler  作者:孙德岩  日期:2013-12-18
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  建筑在其建造和运营过程中会消耗大量的能源、水和材料,同时产生大量的废物。它们的建造位置和建造方式在很大程度上影响着我们周围的生态系统。随着建筑对环境的影响曰益明显,“可持续超高层建筑”作为减少建筑对环境不利影响的一种尝试,得到了越来越多的重视。“可持续超高层建筑”是一种建筑实践,试图以更健康更节约资源的方式建造、改造、运营、维护和拆除建筑。“可持续”这个词是英文sustainable的直译,这个词同时也有“负担得起”的含义,采用这个词作为这一类建筑的统称,主要是想表达以下的意思:在常用的化石能源越来越少,越来越贵的情况下,要使原本舒适的居住环境在这种趋势中仍然住得起,我们就需要采取措施改变既有建筑和新建筑的运作方式,使其能够适应当地气候变化,尽量减少无谓的能耗。实际上,我们国内的一些具有超前眼光的建筑师和开发商已经在实践这种建筑形式。这就是在国内称作的“气候敏感型建筑”或者 “生态建筑”。

  影响因素:遮阳

  

  图9表示的是在同一房间采用不同形式的遮阳装置时,分析对室内温度和制冷负荷的影响。这个房间装有U值为2.0W/(m2K)外窗,外窗的遮阳系数62%,面南朝向,地面面积21m2。分别装配以下形式的遮阳装置:

  2a:外置铝合金百页

  2b:外置织物卷帘,高反射率

  2c:外置织物卷帘,挑出

  2d:内置遮阳,窗帘

  如图10所示,最有效率的遮阳形式2a与最不节能的内遮阳形式2d之间的差异非常明显,最多可以达到10°C,这种结果使室内的舒适性出现巨大差异。我们知道,空调设备的选型是以夏季室内最高温度为依据的,选择正确的遮阳形式对降低初始投资和运营成本的意义重大。

  

  影响因素:夜间通风

  

  在昼夜温差较大的地区,利用夜间室外较凉的空气来冷却建筑主体是一种非常有效的降低制冷负荷的手段。图12表示的是在图11中所示的两个不同热惰性的房间内,在有夜间通风和没有夜间通风的条件下,室内温度的变化情况。有夜间通风时,工况设定为在下午5点到早上8点之间通过小幅开启的外窗每小时换气3次。

  通过对比分析图12中的房间1有夜间通风和没有夜间通風的两条温度曲线,可以得到以 下结论,有夜间通风时,室内温度能够降低2到6°C;而针对房间2,有夜间通风时能够降低3 到4°C。另外,热惰性较大的房间2的温度要比热惰性较小的房间1低4°C左右。似乎热惰性较 大的房间节能'效果更明显,特别是在白天运营状态下。

  因此,在温带和亚热带的昼夜温差较大的地区,最有效的降低通风和通调系统初期投资和运营能耗的方法是,设计具有较高热惰性的房间,同时使外窗具备夜间通风功能。但是,如果该地区室外湿度较大或昼夜温差不明显,采取夜间通风方式并不足以帮助冷却建筑主体,反而会破坏室内的舒适。

  

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