淺析辦公建筑雙層玻璃表皮的可調節性設計

張水波

摘 要：經過對大量的辦公建筑玻璃表皮設計進行研究，了解到了辦公建筑雙層玻璃表皮在自然通風，隔音和采光等方面優點和缺陷。本文倡導符合時代建筑要求的生態建筑要求的設計，將運用科學的指導方法，對辦公建筑雙層玻璃表皮的可調節性設計進行深入研究。

關鍵詞：辦公建筑；雙層玻璃表皮；可調節性設計

隨著我國經濟的飛速發展，城市進程不斷推進，雙層玻璃表皮在建筑中得到了越來越廣泛的應用。傳統的單層玻璃表皮建筑已經越來越不適應人們辦公需要，它不僅能耗巨大，通風效果差，在一定程度上影響辦公人員的工作效率，長期在這種建筑里辦公很容易產生疲倦。在一些大城市中，雙層玻璃表皮辦公建筑已經成為城市的標志性建筑，甚至已經成為主流設計。要想對雙層玻璃表皮的可調節性設計進行深入研究，就必須了解它的現狀和結構。

1 辦公建筑雙層玻璃表皮的概念和設計研究現狀

雙層玻璃表皮屬于一種外墻結構，它可分為：外層玻璃表皮、通風的空氣間層和內層玻璃表皮。雙層玻璃表皮的空氣間層厚度設計范圍通常在0.1～2m，設計厚度范圍通常是根據建筑所在的氣候和環境等綜合因素來考慮。建筑表皮可調節性可以理解為建筑表皮調節氣候的能力，它通過改變表皮的位置、形狀、密度和顏色整合建筑區表面的自然氣候資源，將建筑室內調節為適宜辦公人員的工作環境。圖1為辦公建筑雙層玻璃表皮圖。

我國第一棟玻璃幕墻建筑為1985年的北京長城飯店。近年來，由于我國建筑業的發展需要，眾多玻璃幕墻建筑紛紛拔地而起，但由于技術不夠成熟，玻璃幕墻建筑大多存在著一些安全隱患，國家建設部在短期內相繼出臺了相關建筑辦法和政策，促使玻璃幕墻建筑市場邁向正常的發展軌道。國內建筑材料方面的專家研制成功了一種可調節室內溫度和亮度的智能玻璃，這種智能玻璃在室外溫度升高時，通過降低紅外線透過率保持室內的亮度。在室外溫度降低時，提升紅外線透過率，保持舒適的室內溫度。這種智能玻璃性能優異，比同類建筑玻璃材料價格便宜，還能與多種幕墻結構形式相結合，比如：單元式玻璃幕墻、隱框玻璃幕墻、明框玻璃幕墻和點駁接式玻璃幕墻等。

2 辦公建筑雙層表皮可調節性的設計原則與方式

2.1 辦公建筑雙層玻璃表皮可調節的設計原則

辦公建筑雙層表皮可調節的設計原則有：與環境相適應原則、功能多樣化原則和藝術美觀原則。與環境相適應的設計原則可分為宏觀環境和微觀環境。宏觀環境設計以節能為目標，主要是通過合理的構造措施來改善建筑室內環境，降低建筑的各方面能耗，它不屬于一種主動的節能措施。微觀環境設計對建筑雙層玻璃表皮中具體存在的問題進行具體分析，優化設計方案，能夠體現出雙層玻璃表皮設計獨特的差異性。功能多樣化設計原則是雙層玻璃表皮設計的發展趨勢。它一方面要求雙層玻璃作為一種外部維護結構，起到保護建筑的作用，另一方面要實現玻璃的保溫、調光、控光、防噪和防盜等功能。在達到節能效果的同時提高室內的整體舒適度。藝術美觀的設計原則是將建筑的空間與形象有效融合，達到一種藝術性的美觀效果。它要求雙層玻璃表皮在建筑材料的選擇上，既要合格達標、經濟適用，還要整體的美觀，設計出優美的結構形式、精美的節點，具有豐富的光影變化效果。藝術美觀的設計原則體現在以下幾個方面：線條的曲直度、光影效果、虛實對比等。

2.2 辦公建筑雙層玻璃表皮可調節的設計方式

要對辦公建筑雙層玻璃表皮的可調節性進行研究，首先應該了解不同的玻璃材質，常用的玻璃材質有：平板玻璃、浮法玻璃、彩色玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃、HIT玻璃、低輻射玻璃、熱致變色玻璃和光致變色玻璃等，在了解不同玻璃材質的特性之下，需要根據辦公建筑的實際需求進行設計。玻璃的調節層的調節方式可分為：本體著色、多層裝配、表層鍍膜和機理變質。普通玻璃在氣候的調節方面存在著一定的局限性，而符合材料的玻璃能夠適應氣候飛變化，在雙層玻璃表皮的調節中，可以采用多種多樣調節方式。

雙層玻璃的調節層可分為多種調節模式：主動調節模式、被動調節模式和交互式調節模式。主動式調節模式在玻璃表皮中運用機械式的通風方式，幫助建筑室內進行通風，將建筑室內的廢氣排入空氣間層，經過風扇的驅動，廢氣將回流到通風系統。被動式通風主要是利用自然通風的方式實現室內與室外的溫差平衡，表皮的通風口會產生熱壓作用，自然風通過表皮吹響室內，外層玻璃的通風口內智能控制系統會合理的控制通風柵格和排風扇。交互式調節主要采用的自然通風方式，結合主動調節與被動調節的方式相互配合運行。交互式調節既不完全依賴機械通風，也不完全依賴自然通風。這種方式適用于氣溫偏熱需要制冷的地區。

空氣調節層可設計為四種模式：無分隔式空氣調節模式、水平分隔式空氣調節模式、水平與垂直分隔式空氣調節模式和豎向通道式空氣調節模式。這四種模式都是利用自然風，通過改變通風口、進風口和排風口之間的高度和大小，實現煙窗效應。針對辦公建筑的需要，它還可以進行混合通風，在高層辦公建筑也可以混合使用這四種空氣層的調節模式，促使辦公建筑達到最佳的通風效果。

3 結束語

綜上所述，辦公建筑雙層玻璃表皮的可調節性設計研究是一個復雜的過程，在設計時必須要充分了解各種復合型玻璃材質的特性，掌握雙層玻璃表皮可調節的設計原則，針對不同的辦公建筑環境，有效的利用辦公建筑氣候以及自然條件，使用科學的建筑雙層玻璃表皮的可調節設計方法，促使辦公建筑達到節能和美觀的效果。

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