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世界最復雜的遮陽系統(tǒng)分享,帶你一起開開眼界!

廣東建筑工業(yè)化展     2016-11-14     2458

 ADIC工程的Mashrabiya智能遮陽系統(tǒng),顛覆了傳統(tǒng)的遮陽形式。將機電與幕墻有機地結合在一起,使幕墻有了一個新的設計思維。當建筑幕墻遭受陽光直射時,Mashrabiya呈張開狀態(tài),從而為建筑提供遮陽。隨著太陽沿樓體的移動, Mashrabiya 可隨時間逐漸呈現(xiàn)張開或關閉狀態(tài),從而實現(xiàn)根據(jù)外部環(huán)境的變化對大樓的內(nèi)部溫度、光線進行智能調(diào)節(jié)。

 

 

 

Mashrabiya是由上百個零件組裝而成,所有零件之間的配合尺寸及公差,及不同材質(zhì)的材料特性(強度、硬度、色牢度、化學成份等)都是需要考慮的因素。

     

a) 單元:由于樓體呈蠶蛹形,其橫截面由多段不同直徑及圓心的弧線組成,縱截面也如此,故每一樘單元的尺寸都有差異,設計的工作量相當大。針對此情況,我們將整個工程的玻璃幕墻外輪廓進行三維建模。并將所有單元的三維數(shù) 據(jù)進行統(tǒng)計、整理、歸類。

 

 

b) 電動立面?zhèn)闶街悄苷陉栂到y(tǒng)。

       

遮陽系統(tǒng)是本工程最大的建筑特點。由于玻璃幕墻由玻璃和金屬結構組成,而玻璃表面換熱性強,熱透射率高,故對室內(nèi)熱條件有極大的影響,在夏季,陽光透過玻璃射入室內(nèi),是造成室內(nèi)過熱的主要原因。特別在南方炎熱地區(qū),如果人體再受到陽光的直接照射,將會感到炎熱難受。在玻璃幕墻上設置遮陽系統(tǒng),可以最大限度減少陽光的直接照射,從而避免室內(nèi)過熱,是炎熱地區(qū)建筑防熱的主要措施之一。設置遮陽后,會有以下作用及效果

 

 

I) 遮陽對太陽輻射的作用。外圍護結構的保溫隔熱性能受許多因素的影響,其中影響最大的指標就是遮陽系數(shù)。一般來說,遮陽系數(shù)受到材料本身特性和環(huán)境的控制。遮陽系數(shù)就是透過有遮陽措施的圍護結構和沒有遮陽措施的圍護結構的太陽輻射熱量的比值。遮陽系數(shù)愈小,透過外圍護結構的太陽輻射熱量愈小,防熱效果愈好。

II) 遮陽對室內(nèi)溫度作用。遮陽防止室內(nèi)溫度上升有明顯作用,有遮陽時,房間溫度波幅值較小,室溫出現(xiàn)最大值的時間延遲,室內(nèi)溫度場均勻。因此,遮陽對空調(diào)房間可減少冷負荷,所以對空調(diào)建筑來說,遮陽更是節(jié)約電能的主要措施之一。

 

III) 遮陽對采光的作用。從天然采光的觀點來看,遮陽措施會阻擋直射陽光,防止眩光,使室內(nèi)照度分布比較均勻,有助于視覺的正常工作。對周圍環(huán)境來說,遮陽可分散玻璃幕墻的玻璃(尤其是鍍膜玻璃)的反射光,避免了大面積玻璃反光造成光污染。

 

 

IV) 遮陽對建筑外觀的作用。一般人都認為玻璃幕墻設計只能平板化,無法設計外遮陽等遮陽設施,但是由國外的許多案例我們可以發(fā)現(xiàn)金屬玻璃幕墻能以輕巧的金屬板設計成優(yōu)美的遮陽形式并成為建筑造型有趣的一部份。遮陽系統(tǒng)在玻璃幕墻外觀的玻璃墻體上形成光影效果,體現(xiàn)出現(xiàn)代建筑藝術美學效果。因此,在歐洲建筑界,已經(jīng)把外遮陽系統(tǒng)作為一種活躍的立面元素,加以利用,甚至稱之為雙層立面形式。

 

一層是建筑物本身的立面,另一層則是動態(tài)的遮陽狀態(tài)的立面形式。這種具有 “動感” 的建筑物形象不是因為建筑立面的時尚需要,而是現(xiàn)代技術解決人類對建筑節(jié)能和享受自然需求而產(chǎn)生的一種新的現(xiàn)代建筑形態(tài)。而不同于老式的遮陽系統(tǒng),本工程的智能遮陽系統(tǒng)是由遮陽板(鋁框+遮陽膜等)、電機及智能控制系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)軟件是智能遮陽控制系統(tǒng)的一個組成部分,與控制系統(tǒng)硬件配套使用,根據(jù)周圍自然環(huán)境的變化,通過系統(tǒng)線路,自動調(diào)整遮陽板或改變遮陽面積或變化角度,既阻斷熱輻射、減少陽光直射、避免產(chǎn)生眩光,又充分利用自然光,節(jié)約能源。

 

 

V) 本工程的建筑特點決定了每個遮陽傘的尺寸都不一樣。而且由傘的結構形式造成鋁框的加工尺寸、角度及支承桿的尺寸要由三維建模才可以確定。如按傳統(tǒng)設計思路進行設計,其工作量是非常巨大的?;旧鲜遣豢赡芡瓿傻娜蝿?。針對此問題,我們多方調(diào)研,最終聘請歐洲專業(yè)設計師進行程序化設計。通過INVENTER的第三方設計軟件對本工程的遮陽傘進行三維程序設計。大大提高了設計速度。同時,通過INVENTER這個三維設計軟件,我們可以方便地檢驗任何位置的遮陽傘的狀態(tài)??梢詣討B(tài)地觀察所有機構的運行狀態(tài)。從而保證了設計的準確度。INVENTER對本工程資料存儲達300GB以上,可見這項工作量有多么巨大!

 

 

c) 本工程在單元幕墻與遮陽傘之間,還有一層燈帶,在傍晚,當遮陽傘合上后,網(wǎng)狀燈帶上的LED燈點亮,為整個建筑增添了嫵媚的色彩,但由于燈帶的照明范圍為 4米,從低碳環(huán)保的角度,一定要選用節(jié)能的LED燈,但一般的產(chǎn)品其亮度達不到建筑師要求的效果,為此,我們專門聘請專業(yè)的燈光設計師幫助我們進行燈光效果設計,并在世界范圍內(nèi)搜索符合要求的燈具廠家,經(jīng)過艱苦工作,最終選定意大利依古咨尼品牌產(chǎn)品,但遠大從未與之合作過,廠家按慣例根本不跟我們合作,但經(jīng)過公司的不懈努力,最終成功說服廠家與我司簽訂合同,并按期供貨。此外,本工程的燈光效果要求燈光平行于反光板照射。這要求反光板表面不能進行普通的噴涂,而要求其表面有凹凸感才能將平行光反射出來。經(jīng)過無數(shù)次的試驗,無數(shù)次地與設計師溝通,最終選定了一種能讓建筑師滿意的可以反射平行光的噴涂漆。

 

加工制造難度堪比核潛艇、航空產(chǎn)品制造

     

整個ADIC工程加工制造難度集中體現(xiàn)在2棟主樓的2098個遮陽傘的加工制造上。每個遮陽傘合攏時,外形酷似奔馳汽車標志,由三角形鋁框、Y型支撐大臂、PTFE膜、鑄件、電機五大部分組成。在工程安裝中,造型復雜的底座牢固地扎根于墻體,三個大型臂狀錐管鑄件安裝在底座上,3支支撐大臂連接在錐管頂端,組成Y型,6個覆蓋PTFE膜的三角形鋁框兩兩固定在Y型支撐大臂上,中間由柱形電機連接,在電控系統(tǒng)的控制下,實現(xiàn)自動開閉。

 
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