建筑表皮设计要点指南

可能性 • 先进的生态陶瓷表皮尝试满足对于表皮系统的需求
3.水：系统与收集
问题 • 全球变暖，气候变化，不负责任的规划，扩增的郊区发展， 低效的系统和浪费 • 对建筑表皮构建来说，水可以侵蚀，引起腐烂和锈蚀
潜力 • 在场地内部尺寸上控制水 • 根据项目的具体背景和位置，针对水采取的策略不同 • 靠近建筑的水体可以作为蓄热设施来影响建筑周边的微气 候 • 与依赖下水管道系统相比，在建筑表皮水平和垂直方向植 入渗透和过滤集水功能的做法拥有巨大潜力 • 可持续排水系统（SUDS)
原则 • 现代建筑表皮包括一系列由主结构系统以某种方式支持的 附加层，有些层可以被有目的地整合成为一层 • 在框式系统中，配件在场地内逐件组装，而单元式系统由 在工厂组装上釉后的大型单元组成 • 柱网由内部平面需求，性能，花费和建造方法决定 • 建筑中玻璃的面积被造价，安装和替换问题限制，而非受 其生产制造条件限制 • 为建筑使用者带来最大长远价值的内容与办公室再规划时 所要求 的灵活性相平衡 • 材料会因温度和湿度膨胀或收缩而发生位移，由于附加荷 载发生变形，偏差的形成同样与基础和构造过程相关 • 公差 • 预制程度增加，建筑表皮配件误差越小
原则 • 降水与径流（雨水和表层水）有场地特异性，同时也是更 大的水循环的一部分 • 水中包含可溶矿物质和气体，水影响他接触过的表面和物 质，同时也被它们影响 • 在建筑表皮设计中要考虑水通过重力，动量，气压差，表 面张力和毛细管作用五种不同的力进行运动 • 水的流动路径必须以某种方式明确和实现，然后在整个生 命周期中据此进行建造和维护 • 建筑表皮主要以表面封闭系统，水管理系统，压力平衡系 统进行防水设计 • 水渗透（由外而内/由内而外）
潜力 • 将建筑表皮作为整个建筑通风系统的一个活跃的组件考虑， 且在设计的开始就与结构策略相协调 • 随着机械通风系统的发展，产生了大量“大进深平面”建 筑 • 高层建筑的空中花园，低层建筑的中心庭院都可以用来向 建筑中引入新鲜冷空气和为使用者提供聚集空间。 • 混合模式系统采用了自然与机械通风系统结合的方法。 • 窗户可以作为天光和空气的来源
潜力 • 建筑表皮设计最终会与生产再次联系，建筑信息模型 （BIM)可以提供对话工具 • 电脑辅助设计和制造的发展使更多的在场外制造和装配表 皮配件成为可能 • 材料科学在复合材料，表面涂层和薄膜方面的发展使得专 门化的材料更加满足性能要求
可能性 • 椰子壳可被研磨制造成多种适宜湿热气候的廉价建筑产品
原则： • 在建筑表皮设计中，空气主要应该与两个问题相联系进行 考虑：以通风为主要目的的空气交换，墙体间用来阻止热 量流失或冷空气外泄的气密层。 • 烟囱效应 • 风速和朝向 • 两层表皮之间的空气升温时会上升，将冷空气向下拉 • 对于细部的仔细考虑和协调会有助于确保建筑表皮成为一 个连续的气密层。构造完成后立刻检测空气泄露。
潜力 • 通过表皮合理利用天光会增加使用者的舒适等级，并减少 人工光的强度，峰值荷载和能量消耗 • 遮阳的原则：尽早阻止阳光进入建筑会保证得热产生的影 响最小 • 入射的天光与人工照明间的控制和协调
可能性 • 折叠结构系统
能量：最小化与最大化
问题 • 美国48%的年度能耗和碳元素释放与建筑能源使用相关， 76%的发电厂发电专用于建筑供电 • 能量使用和碳元素释放相关的数据通常是在缺乏背景信息 和未考虑人们拥有并利用空间的真实方式的情况下被检验 的 • 玻璃商业建筑中，高导热性玻璃的面积一般远大于获得舒 适光照等级所需要的百分比 • 建筑物化能和全生命周期的测量通常只考虑单独材料或组 件
建筑表皮设计要点指南
——读后感
二.整体分析要素
空气 热 水 材料 天光 能量
问题
原则
潜力
可能性
1.空气：流动与通风
问题： • 工作场所即使在夏天也可能过冷。 • 为了系统效率，建筑往往被密封以防止使用者活动（例如 开窗户）造成系统不平衡。 • 病态建筑综合征（Sick Building Syndrome,简称SBS） 冷空气 • 风冷系统增加了层高，提高了表皮的面积和花销，并且冷 空气在离使用者最远的顶棚，而不是离得近的地面。 • 简单地增加可开启窗并不一定能解决问题，不正确的开窗 朝向,布局规划和尺寸会造成其他问题。 • 空气泄漏是建筑表皮能量效率低的主要原因。 热空气
可能性 • 活性植物修复系统是一个生物机械混合系统。可以再减轻 能源消耗与外界污染影响程度的同时提升室内空气质量
来自百度文库 2.热：得热与散热
问题 • 在美国的商业建筑中，大约50%的能量用于冷却和隔热。 而建筑表皮性能往往在内部环境系统的运作中不被考虑。 • 与承重砖石墙相比，单元化幕墙系统的储热能力低，只能 依赖隔热层和玻璃来防止热流失。 • 建筑表皮有缝隙，与外部环境进行冷空气或热空气交换。 • 100%的玻璃会给外界的热获取和热流失方面带来重大挑 战。
天光：舒适度与控制
问题 • 天光不在以最大效率应用于室内空间照明 • 利用天光的基本难题在于当太阳高度角较高时，阳光也总 是最热 • 需要的光照等级建立在最糟糕的情况下，与空间的整体光 照水平相关而非使用者的感知，视觉需求或环境
原则 • 太阳的角度和轨迹与建筑所处位置和环境有关，而它们都 是持续变化的 • 日光系数成为评判光照等级的标准 • 得热和光照需要根据室内使用者舒适的需求进行考虑 • 根据所处地区不同，有时得热是受欢迎的 • 天光不是越多越好，反射和反差对于房间的视觉舒适性有 显著的影响 • 视线与外界的联系，在空间的质量和感知中同样扮演重要 角色
可能性 • 对于干热地区的水体修复和舒适度调节来说，进行水循环 净化和热控制的太阳能建筑表皮系统，是建筑一体化的太 阳能利用策略
材料：装配与安装
问题 • 建筑师很少或根本不在背景，性能，生命周期或环境影响 方面进行考虑 • 表皮材料间的连接及其公差主要依靠填缝解决，但填缝作 为建筑组件的密封手段并不可靠 • 系统，结构和设备只能服从形式，而不被最大程度地考虑 以优化性能 • 优秀的材料常以一种附加的方式，而非作为适宜设计本身 的一部分被使用
原则 • 热力是一种物理过程，通过辐射，对流和传导从热区域 （包括人体）流向冷区域。 • 内部热量获取与室内空间的功能，布置和设备相关 • 质量会产生热泄留（蓄热和传导热要花费时间）。 • 有捕获层或空气腔的材料可以比密集材料更高效地阻拦热 流失。
潜力 • 在任何情况下，建筑朝向都应最优化，以减少或增加所得 的太阳能热量 • 结构作为散热片 • 高性能玻璃，表皮不透明区域的良好热学性能，气密层的 连续性 • 构件的性能需避免受冷桥消极影响