適應夏熱冬冷地區氣候的建筑表皮之可變化設計分析

王方潘

[摘要]建筑表皮的可變化設計方法，能夠提高建筑表皮的環境適應能力，實現對自然資源的高效應用。基于對可變化標配設計現狀的研究，本文提出了一種表皮的創新設計方法，提高建筑的資源應用效率。

[關鍵詞]夏熱冬冷地區;建筑表皮;可變化設計 文章編號：2095—4085（2019）08—0068—02

建筑表皮的設計中，最終目的為通過改換表皮的形態，調整建筑的內部環境，同時降低建筑在運行中產生的環境控制能耗，適應我國當前提出的節能減排要求。當前設計中，已經開始應用智能化系統完成設計，但是對電氣設備的需求度過高，本文提出的設計方法為，提高對自然資源的應用效率。

1適應夏熱冬冷地區氣候的可變化建筑表皮設計現狀

當前提出的可變表皮設計方案中，最常用的設計思想為提高整個系統的設計思想，通過對玻璃幕墻的姿態調整，收集和存儲自然資源，提高對資源的應用效率。當前的表皮控制系統主要包括以下內容。

1.1自動控制系統

自動控制系統中，存在多種傳感器，傳感器的作用為在運行中，將建筑的內外部環境信息轉變為電信號，將所有的電信號傳輸到控制中樞中，控制中樞識別各類傳感器的布設位置，相關區域的環境參數等，與設定值或者建筑內部人員控制值比較，發現這類數值之間存在偏差時，向建筑表皮的活動控制機構發出相應的運行信號，通過對這種方法的應用，讓可變表皮高校應用自然資源。

1.2活動機構

活動機構的作用為，控制建筑可變表皮的形態，例如在夏季，導致建筑內部溫度升高的因素有兩種，一種為陽光的照射量提高，另一種為控制溫度上升，當空氣能夠流動時，雖然對室內環境的溫度影響有限，但是在流動空氣的作用下，能夠提高建筑內部人員的舒適度。活動構件在控制系統的作用下，完成建筑外表皮的控制和應用工作，提高建筑的內部通風量，并降低陽關的照射效果，達到建筑內部的降溫效果。

2適應夏熱冬冷地區氣候的可變化建筑表皮創新設計方法

在夏熱冬冷地區的可變化表皮設計中，本文提出的整體設計向為，在圍護結構上設置遮光等材料，按照當前的光照強度，控制建筑的采光效果，另外在整個系統的控制中，還需要能夠調整建筑的通風情況，通過這種方式調整建筑的室內環境。需要具體設計的內容如下。

2.1控制系統設計

在建筑的運行中，需要采取合理措施完成對建筑中所有圍護設備和系統的控制工作，尤其是對于建成了玻璃幕墻的建筑來說，需要在玻璃幕墻中設置相應的活動構件，根據當前的氣候環境，調整幕墻運行狀態。

由于幕墻中需要控制的系統數量較大，對控制系統的硬件設備提出了很高要求，本文提出的方法為，應用工作站完成對各類數據的收集與分析。在高層建筑中的不同區域中，采光情況和風速有所區別，可以應用空氣動力學的相關知識在各個區域中設置風速傳感器，并在不同的層級上設置光照強度傳感器，傳感器將相關信息傳遞到控制中樞中，確定對建筑表皮的控制狀態，實現對室內環境的有效調整。

2.2表皮材料設計

表皮材料設計中，本文提出的設計內容有兩種，一種為能源轉化設備，包括太陽能電池板等內容，在夏季環境中，調整室內環境的一個重要方法為降低建筑的采光質量，基于這一思想，問題提出的方法為建成雙層玻璃體系，最外層為兩層玻璃結構，夾層中設置位置可變的太陽能電池板，內層玻璃為建筑內人員可直接接觸的玻璃，在夏季光照強度過高的環境下，控制外層玻璃與建筑墻體的夾角，并將太陽能電池板下放，提高能量轉化面積。同時將內層玻璃收起，提高建筑的通風效果。在冬季時，雙層玻璃結構處于閉合狀態，防止建筑內部空間與外部空間產生過大的熱交換，同時太陽能電池板收起，提高采光效果。

2.3活動構件設計

活動構件有兩種，一種為單平面運行運動的活動構件，另一種為具備旋轉軸的活動構件。前者的主要應用區域為對太陽能電池板的系統中，根據傳感器的運行情況，完成對整個系統的研究和分析工作。后者的主要應用區域為圍護結構開合角度控制系統，通過對這種方法的應用，可以根據建筑的室內外溫度情況，完成對可變化表皮狀態的控制工作。

經濟的發展使得我國能源消耗越來越大，基于此背景下，建筑的節能減排標準被大幅度提升。而夏熱冬冷地區對能耗需求甚大，如何設計以促進節能減排成為人們越來越關注的焦點。通過合理的設計能夠促進建筑行業的革新，不僅提升建筑作業效率，也能夠在日后的使用中節省能耗。另外在可變表皮中，由于也參與空氣流動效果的控制過程，所以這類活動構件的另一個應用方法為，控制建筑內部通風管道的開合狀態，根據建筑內外部環境的實際情況，確定是否需要完成建筑的內部通風工作。

3結論

綜上所述，在建筑可變化表皮的設計中，通過應用自動控制系統，完成對建筑內外環境的信息收集，可以通過對相關活動構件的設計工作，提高對資源的應用質量。另外可在可變化表皮中設置太陽能電池板，實現能量轉化工作，進一步降低建筑運行中產生的能耗。