復雜的國際環境下，中國建筑遮陽未來在何方

中國建筑設計正在飛速發展，不斷有極具創新性和創意感的設計案例涌現，中國建筑正從單一走向多元化。

哈爾濱歌劇院

歌劇院因其蜿蜒曲折的線條而有機地融入周圍的景觀




上海中心大廈
上海中心大廈是一座真正雄偉的632米高的摩天大樓，總面積達38萬平方米。


鄂爾多斯藝術與歷史博物館
藝術和歷史博物館是它的主要景點，聚集了來自世界各地的游客。


湖州喜來登酒店
這家酒店可能看起來像馬蹄鐵，但實際上它是一個完整的圓形，其最低的兩個樓層完全被淹沒。


中國建筑的快速發展，體現了我國建筑設計創意、建造技術、材料創新等諸多方面的進步，其中綠色、節能、智能的建筑，是未來發展的方向。



雖然中國建筑在近幾十年有了巨大的發展，但是大多數的建筑設計還是比較傳統，缺少系統化的遮陽建筑體系設計。


 

以織物窗簾作為單一遮陽產品，已經不能滿足當下的建筑設計要求，隨著建筑結構、材料、造型等方面的發展，中國建筑遮陽行業的發展趨勢是什么樣的呢？
 

建筑與遮陽的一體化趨勢
 

在國外建筑設計發達的國家，建筑外遮陽是建筑外立面主要的構成部分，建筑的結構是遮陽系統的支架，這不僅能夠美化建筑外立面，還可以提供優良的環境調節作用。

案例分析：2012韓國麗水世博會主題館

該主題館嵌入了可持續氣候設計和“同一個海洋”的立面仿生方面，完美地將遮陽設施與建筑外立面融合。







動態立面的仿生設計是外立面與環境聯系起來。108個活動層板構成了建筑表面。







該活動層板由玻璃纖維增強聚合物組成，具有較高的抗拉強度，較低的抗彎剛度，因此允許大角度的可逆彈性變形。


該設計不僅可能提供智能的建筑遮陽功能，還可以提高建筑的通風效果，更好地調控室內的溫度、亮度和濕度等。



建筑遮陽形式的多樣趨勢
建筑內遮陽、建筑外遮陽和其他遮陽組成了建筑遮陽產品系統，當下中國建筑遮陽主要以內遮陽為主，缺乏外遮陽產品設計。
陶木遮陽-上海衡山路十二號豪華精選酒店




繩子遮陽-多利有機屋


多利有機屋位于浦東，以陸家嘴標志性天際線為背景，融入該地區總體氛圍之中。



建筑師在原本光禿的玻璃幕墻上加入了雙色拉繩遮陽板，它是遮陽系統，也是制造神秘吸引客人的新穎外形。





每個拉繩遮陽面板都是獨立的，可以單獨旋轉，根據需求遮陽，適應不同環境。



帆布遮陽-法赫德國王圖書館





法赫德國王圖書館是沙特阿拉伯王國最重要的文化建筑之一，外墻遮陽系統的設計是該建筑的重要亮點。





該遮陽系統是由菱形紡織遮陽篷組成。白色薄膜由三維拉伸應力鋼索結構支撐，起到遮陽篷的作用，以現代技術的方式呈現阿拉伯帳篷結構的傳統。



這種精細的鋼纜結構的太陽能穿透水平僅為7％，菱形紡織遮陽篷通過復雜的三維光折射對陽光傳播路徑進行了優化，將防曬與透光相結合。





建筑遮陽的智能化趨勢

為了取得遮陽效果的最大化，遮陽構件的可調節性增強，同時自動響應性增強，智能化遮陽設施越來越多。

阿拉伯世界研究中心

阿拉伯世界研究中心位于法國巴黎塞納河畔，有著名建筑設計師讓·努維爾設計。



建筑最有表現力的地方是建筑的南立面，由240個面板構成，一共匯集了30000個小機械隔膜鋼片結構。



這些變化多端的金屬方格窗，被稱為感光的窗格。因為每一個方格窗按圖案方式安排了大大小小的孔，而每一個空洞如同一個照相機的光圈。

感光窗格連接到光敏傳感器，孔徑隨外界的光線強弱而變化，室內采光也得到了調控，整個立面變得活躍，象征著萬花筒般神秘的阿拉伯世界。



智能遮陽系統是中國未來建筑遮陽的發展趨勢，而當下大部分遮陽設施還是手工控制的，隨著中國建筑設計的不斷發展，智能化的遮陽需求會越來越多。

巴哈爾塔智能遮陽案例





現在的智能遮陽系統主要由三部分組成：電動機、遮陽簾和遮陽控制體系。
提示：該折疊遮陽幕墻是中國制造





智能遮陽控制系統軟件包括計算機監控軟件和智能節點控制軟件兩個部分。根據系統外部環境的不斷變化，自動地對遮陽簾進行調整。





通過控制遮陽簾，能夠有效地降低太陽的照射，能夠阻斷一部分強光的輻射，同時又能夠為室內提供良好的照明，減小其他能源的消耗。

為辦公室減少了50%的能源消耗，減少20%碳排放，運行總成本減少15%



感應智能遮陽系統主要是通過系統的探頭感知太陽的高度以及光強程度實現自動調塑遮陽簾的角度和位置等參數，從而實現智能遮陽的效果。



巴哈爾塔的感應遮陽系統可響應太陽的動態運行，驅動2000傘狀模塊，有效降低了建筑的太陽能增益效果。



現代傳感器和數據處理技術使建筑具備了動態調節室內環境的能力，
當早晨，太陽升起時，建筑物東側的遮陽板將開始關閉，而當太陽在建筑物周圍移動時，強光面遮陽板依次進行關閉響應，而弱光進行打開響應。





智能遮陽系統是對自動控制的節能遮陽構件的系統化應用，應該具備以下功能。

太陽光軌跡記錄

在不同時期對陽光進行角度和方位的計算，根據記憶數據自動地確定太陽光的位置，然后進行預設角度來實現遮陽的目的。



太陽光自動跟蹤

在建筑的立面設置一些參考點， 利用軟件計算出每一個參考點在不同時期的方位和仰角，不斷翻轉葉片，已達到規避強光。





建筑物陰影的計算

對每一個參考點的方位角以及仰角進行計算和應用，根據建筑陰影參數改變遮陽設施的角度，從而可以引入室內更充足的陽光。


 

通過良好的遮陽設計，建筑可以實現節能，同時又可以豐富室內的光線分布，還可以美化建筑造型及立面效果。如今，智能遮陽系統正在逐漸成為建筑智能化系統不可或缺的一部分，其智能化的發展方向將是未來建筑智能化系統最新和最有潛力的分支領域。