浅析办公建筑双层玻璃表皮的可调节性设计

张水波

摘 要：经过对大量的办公建筑玻璃表皮设计进行研究，了解到了办公建筑双层玻璃表皮在自然通风，隔音和采光等方面优点和缺陷。本文倡导符合时代建筑要求的生态建筑要求的设计，将运用科学的指导方法，对办公建筑双层玻璃表皮的可调节性设计进行深入研究。

关键词：办公建筑；双层玻璃表皮；可调节性设计

随着我国经济的飞速发展，城市进程不断推进，双层玻璃表皮在建筑中得到了越来越广泛的应用。传统的单层玻璃表皮建筑已经越来越不适应人们办公需要，它不仅能耗巨大，通风效果差，在一定程度上影响办公人员的工作效率，长期在这种建筑里办公很容易产生疲倦。在一些大城市中，雙层玻璃表皮办公建筑已经成为城市的标志性建筑，甚至已经成为主流设计。要想对双层玻璃表皮的可调节性设计进行深入研究，就必须了解它的现状和结构。

1 办公建筑双层玻璃表皮的概念和设计研究现状

双层玻璃表皮属于一种外墙结构，它可分为：外层玻璃表皮、通风的空气间层和内层玻璃表皮。双层玻璃表皮的空气间层厚度设计范围通常在0.1～2m，设计厚度范围通常是根据建筑所在的气候和环境等综合因素来考虑。建筑表皮可调节性可以理解为建筑表皮调节气候的能力，它通过改变表皮的位置、形状、密度和颜色整合建筑区表面的自然气候资源，将建筑室内调节为适宜办公人员的工作环境。图1为办公建筑双层玻璃表皮图。

我国第一栋玻璃幕墙建筑为1985年的北京长城饭店。近年来，由于我国建筑业的发展需要，众多玻璃幕墙建筑纷纷拔地而起，但由于技术不够成熟，玻璃幕墙建筑大多存在着一些安全隐患，国家建设部在短期内相继出台了相关建筑办法和政策，促使玻璃幕墙建筑市场迈向正常的发展轨道。国内建筑材料方面的专家研制成功了一种可调节室内温度和亮度的智能玻璃，这种智能玻璃在室外温度升高时，通过降低红外线透过率保持室内的亮度。在室外温度降低时，提升红外线透过率，保持舒适的室内温度。这种智能玻璃性能优异，比同类建筑玻璃材料价格便宜，还能与多种幕墙结构形式相结合，比如：单元式玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、明框玻璃幕墙和点驳接式玻璃幕墙等。

2 办公建筑双层表皮可调节性的设计原则与方式

2.1 办公建筑双层玻璃表皮可调节的设计原则

办公建筑双层表皮可调节的设计原则有：与环境相适应原则、功能多样化原则和艺术美观原则。与环境相适应的设计原则可分为宏观环境和微观环境。宏观环境设计以节能为目标，主要是通过合理的构造措施来改善建筑室内环境，降低建筑的各方面能耗，它不属于一种主动的节能措施。微观环境设计对建筑双层玻璃表皮中具体存在的问题进行具体分析，优化设计方案，能够体现出双层玻璃表皮设计独特的差异性。功能多样化设计原则是双层玻璃表皮设计的发展趋势。它一方面要求双层玻璃作为一种外部维护结构，起到保护建筑的作用，另一方面要实现玻璃的保温、调光、控光、防噪和防盗等功能。在达到节能效果的同时提高室内的整体舒适度。艺术美观的设计原则是将建筑的空间与形象有效融合，达到一种艺术性的美观效果。它要求双层玻璃表皮在建筑材料的选择上，既要合格达标、经济适用，还要整体的美观，设计出优美的结构形式、精美的节点，具有丰富的光影变化效果。艺术美观的设计原则体现在以下几个方面：线条的曲直度、光影效果、虚实对比等。

2.2 办公建筑双层玻璃表皮可调节的设计方式

要对办公建筑双层玻璃表皮的可调节性进行研究，首先应该了解不同的玻璃材质，常用的玻璃材质有：平板玻璃、浮法玻璃、彩色玻璃、热反射玻璃、中空玻璃、HIT玻璃、低辐射玻璃、热致变色玻璃和光致变色玻璃等，在了解不同玻璃材质的特性之下，需要根据办公建筑的实际需求进行设计。玻璃的调节层的调节方式可分为：本体着色、多层装配、表层镀膜和机理变质。普通玻璃在气候的调节方面存在着一定的局限性，而符合材料的玻璃能够适应气候飞变化，在双层玻璃表皮的调节中，可以采用多种多样调节方式。

双层玻璃的调节层可分为多种调节模式：主动调节模式、被动调节模式和交互式调节模式。主动式调节模式在玻璃表皮中运用机械式的通风方式，帮助建筑室内进行通风，将建筑室内的废气排入空气间层，经过风扇的驱动，废气将回流到通风系统。被动式通风主要是利用自然通风的方式实现室内与室外的温差平衡，表皮的通风口会产生热压作用，自然风通过表皮吹响室内，外层玻璃的通风口内智能控制系统会合理的控制通风栅格和排风扇。交互式调节主要采用的自然通风方式，结合主动调节与被动调节的方式相互配合运行。交互式调节既不完全依赖机械通风，也不完全依赖自然通风。这种方式适用于气温偏热需要制冷的地区。

空气调节层可设计为四种模式：无分隔式空气调节模式、水平分隔式空气调节模式、水平与垂直分隔式空气调节模式和竖向通道式空气调节模式。这四种模式都是利用自然风，通过改变通风口、进风口和排风口之间的高度和大小，实现烟窗效应。针对办公建筑的需要，它还可以进行混合通风，在高层办公建筑也可以混合使用这四种空气层的调节模式，促使办公建筑达到最佳的通风效果。

3 结束语

综上所述，办公建筑双层玻璃表皮的可调节性设计研究是一个复杂的过程，在设计时必须要充分了解各种复合型玻璃材质的特性，掌握双层玻璃表皮可调节的设计原则，针对不同的办公建筑环境，有效的利用办公建筑气候以及自然条件，使用科学的建筑双层玻璃表皮的可调节设计方法，促使办公建筑达到节能和美观的效果。

参考文献

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