精炼可持续发展:现代,节能的重要性Façade设计

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2019年12月3日|所有

精炼可持续发展:现代,节能的重要性Façade设计

来自FenestraPro的Megan Doyle

Façade性能必须是建筑设计过程早期的主要关注点,以确保美学和热和能源效率之间的平衡。由于façade占建筑物内能源使用的50%以上,考虑可持续实践会带来重大的经济利益。目前的法规和市场对拥有LEED认证和其他环境认证的建筑的需求,迫使设计师把重点放在效率上。现代建筑师和设计师理解这种平衡的需要,但如果缺乏对影响这些结果的参数的认识或理解,在美学和性能之间找到平衡可能具有挑战性。

推动节能设计

由于façade构成了建筑围护结构的大部分,分隔了内部和外部环境,它是结构能源效率中最重要的因素。façade的效率很大程度上取决于建筑物的位置和朝向,以及façade中使用的材料和施工方法。高性能建筑的设计首先要根据建筑的预期用途和其他限制来确定建筑的最佳形状和位置。接下来,façade上的玻璃的使用必须优化热效率、照明和太阳能加热。

图片21

亚利桑那大学的ENR2是一个LEED白金认证的建筑,有façade专门设计来应对亚利桑那州的强烈阳光和炎热的气候。

由于玻璃定义了到达居住者的阳光量,每个表面所需的釉的数量和类型取决于加热和照明需求,太阳的路径,以及附近遮阳元素的位置。不足的自然照明产生了对人工照明装置的需求,增加了能源成本。在寒冷的环境中,太阳能供暖不足也会增加空调负荷。过多的阳光也会产生类似的效果,需要额外的遮阳设备来手动限制阳光照射,并由于过度的太阳能加热而增加冷却负荷。

尽管玻璃可以让阳光进入建筑物进行照明和加热,但它也往往会降低façade的热性能,因为玻璃提供的绝缘性不如墙壁。通过定位玻璃来优化太阳能照明和加热,可以减少玻璃覆盖façade的百分比面积,以减轻热损失。双釉和三釉结构以及热破碎的釉框也应用于减少整个围护结构的热传导和最大限度地减少热损失。由于玻璃对能源效率有很大的影响,因此必须安装玻璃和遮阳设备,以确保最大限度地减少热量波动,减少空调和照明的能源使用。

优化A Façade的热性能

正确理解和利用建筑信息建模可以让设计师在项目开始时考虑façade性能,并快速找到性能和美学之间的平衡,以减少昂贵的后期重新设计的可能性。

概念设计阶段

为了优化façade的所有这些因素,概念质量模型应该在设计过程的早期使用。建筑的朝向和玻璃的放置可以根据全年的太阳路径和周围结构对建筑遮阳的影响进行调整。通过调整不同表面的玻璃比例,建筑可以根据环境对每个区域的影响进行调整。在这一步中,可以合理估计和优化建筑物façade的整体设计和性能。确定了主要参数后,建筑师可以直接关注美学决策,而不是建筑性能。

图像22

详细设计阶段

随着设计发展成为最终产品的更好表现,BIM中不断分析,以确保满足热包络目标。可以选择更具体的设计元素,如釉结构、颜色和熔块,以进一步优化信封效率和照明性能。可以添加详细的遮阳元素,以优化太阳能加热和日光因素。由于概念质量和详细模型可以在过程的早期使用,设计师可以在做出设计决策时了解美学决策如何影响façade的性能。

关键的外卖

高性能façade设计的重要性随着对效率最大化的高性能建筑的需求而不断增长。尽管效率优化带来了复杂的挑战,façade设计师比以往任何时候都能获得更多的知识、工具和材料,以创造出满足性能目标的美观建筑。随着需求变得越来越严格和复杂,使用仿真模型是最大化整体建筑性能而不牺牲美学的关键。等技术Revit的FenestraPro考虑到这种整体方法,同时实现性能和美学目标,并防止后期重新设计。

如果你的公司面临着在注重效率的同时在美学和性能之间找到平衡的挑战,应用软件今天我们将与一位行业专家讨论FenestraPro如何提供帮助。