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而考察目前國實情墻設計中的合作方式和流程,基本上都是在建筑體形、布局方案都已經(jīng)確定之后,由建筑師做出基本的立面劃分方案,然后交給幕墻廠家來完成施工圖設計,其間主要的考慮因素是結構安裝和防止冷橋。較后暖通設備工程師再根據(jù)廠家提供的幕墻參數(shù)計算空調(diào)負荷,所采用的方法也基本上是在傳統(tǒng)墻體房間負荷計算的基礎上做一些修改,由于沒有經(jīng)驗常常設定很高的安全系數(shù),導致大量能源浪費。在這樣的設計過程中,如果建筑師對DSF沒有比較深人的了解,缺乏建筑節(jié)能整體設計策略,就不可能真實發(fā)揮出DSF的優(yōu)勢。相反,國內(nèi)外一些成功的案例,比如法蘭克福商業(yè)銀行、位于波恩的DeutschePost以及國內(nèi)剛建成的清華大學超低能耗樓,正是從建筑方案設計階段開始就把圍護結構設計農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系地考慮進去(圖2),逐步深人發(fā)展,較終把DSF的節(jié)能和自然優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。
可見,為了避免損失,國內(nèi)應盡快探索能正確指導DSF實踐的理論和經(jīng)驗。但必須注意的是,我們不能一味沿著歐洲的研究思路.一切從傳熱機理出發(fā)。這方面的研究固然非常重要,然而國內(nèi)有能力開展這類計算、實驗研究的科研機構和企業(yè)并不多,而且目前這些方法費時費力,尚不能滿足當前方案設計階段的需要。所以,我們必須同時探索能夠更為直接地指導建筑設計的方法?紤]到一般建筑師的工作和思考方式,應該為他們提供一些比理論計算研究更為直觀的設計依據(jù),諸如一些方便查詢的手冊。其中不僅應該比較系統(tǒng)地介紹DSF節(jié)能設計的基礎知識,還應總結歸納已有的設計經(jīng)驗和科研成果,以圖表的形式直觀表達,使建筑師從一開始就可以根據(jù)項目所處地理位置、氣候條件、建筑規(guī)模和用途、建筑平面布局和使用情況等因素來判斷DSF的適用程度和合理的方案。此外,對以往相關作品的方案發(fā)展過程、DSF和建筑整體自然策略的配合,以及及得失之處的分析點評也是啟發(fā)和指導建筑師構思的較有效的方法之一。做這件工作不僅要收集很多案例資料,做一些基本的分類和總結,還需要充分考慮到現(xiàn)有理論和實驗研究取得的成果,用正確的理論來分析經(jīng)驗事實才能得到可信結論。
筆者認為,針對DSF設計,建筑設計過程中的三個階段(方案設計、初步設計和施工圖設計)應該各自有不同的任務和相應的輔助設計手段(圖3)。在方案設計階段,由于已確定的建筑信息非常有限,應主要依據(jù)其他工程經(jīng)驗和理論研究的基本結論,再結合具體的氣候和周邊環(huán)境做出初步判斷,結合建筑室內(nèi)空間籌備整體考慮,同時利用粗糙的模型開展模擬計算以輔助淘汰和選擇方案;在初步設計階段,建筑的基本尺寸、結構和空調(diào)形式有待確定,可以對既有的幾個方案與HVAc(HeatinVentilationandAirConditioning暖通及空調(diào))系統(tǒng)組合,進行全生命周期經(jīng)濟分析和全年能耗分析,選擇較佳組合方案,方法主要是CFD和能耗模擬軟件,對于重要建筑還應該進行風洞實驗和幕墻足尺實驗;較后在施工圖設計階段,主要任務是深人優(yōu)化選定的方案,推敲尺寸設計,完成空調(diào)系統(tǒng)容量設計和自動控制方案,可依靠CFD模擬計算優(yōu)化DSF尺寸和出人口設計,以能耗模擬軟件輔助空調(diào)系統(tǒng)設計。這樣可以使得DSF和建筑農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系結合,建筑師與工程師有效合作,整個決策和設計過程有章可循。
結語
我國對建筑節(jié)能的重視迫切要求能夠有效輔助雙層玻璃幕墻設計的方法,而國外目前取得的研究成果操作起來對工程師的要求較高,且費時費力,適合用于深人發(fā)展方案的后期階段。而初期的結合建筑設計的方案比較需要更適合建筑師掌握的、能更直接地指導工程實踐的方法。因此,在開展熱工理論、實驗研究的同時,應盡快開展對已有工程經(jīng)驗的分析和總結,并針對建設項目在不同設計階段的特點和明確任務,提出可行的、真實使熱工研究成果服務于建筑設計的成果,從而保證DSF的優(yōu)勢更有效地發(fā)揮出來。
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