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上海“虹橋綠谷”建筑表皮系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計

來源:2014年會論文集  作者:*  日期:2014-4-24
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  摘要:建筑表皮對整個建筑物的節(jié)能起到重要的作用,因此玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計是建筑師關(guān)注的重點。本文以“虹橋綠谷”作為實例,介紹了幾種玻璃幕墻(凹凸玻璃幕墻、雙層大跨度玻璃幕墻、帶遮陽設(shè)施的退臺玻璃幕墻)的節(jié)能細部設(shè)計,闡述了各種系統(tǒng)的主要材料構(gòu)成和功能特點,以利于建筑幕墻方案設(shè)計時參考。
  關(guān)鍵詞:凹凸幕墻;雙層幕墻;遮陽

  1 工程概況

  項目位于虹橋商務(wù)區(qū)核心區(qū)08地塊D23街坊,申長路以東、甬虹路以南、申貴路以西。

  08地塊用地面積43,710 m2,總建筑面積253456.17 m2。建筑物頂端所有附屬物高度不超過吳淞高程48.0m。D23地塊劃分為7個小地塊,周邊1~6號地塊為商業(yè)、娛樂、辦公用地,中部7號地塊為街坊公共空間用地。地上1~6號樓共6棟單體建筑,沿城市道路或城市綠化帶布置場地中部自然圍合的區(qū)域設(shè)計為公共景觀綠地,以中心庭院作為辦公園區(qū)的環(huán)境主體,結(jié)合獨立庭院綠化、平臺綠化、屋頂花園,使園區(qū)棟棟有庭院,處處見綠色,層次豐富的屋面立體綠色環(huán)境使人猶如置身“綠谷”的感覺。

  依托虹橋交通樞紐強大的輻射能力、區(qū)域整體發(fā)展和無可比擬的交通效率優(yōu)勢,地處虹橋商務(wù)區(qū)南端入口(詞條“門”由行業(yè)大百科提供)戶的08地塊將打造成為地標性的高端商務(wù)辦公綜合體,效果圖如圖1.1所示。

  2 玻璃幕墻

  2.1采用玻璃幕墻的必要性

  本項目建筑形態(tài)適應(yīng)本地塊商務(wù)辦公的建筑性格,以簡潔、明快為辦公樓建筑形態(tài)的基調(diào)。建筑形態(tài)構(gòu)成基于內(nèi)部使用功能,采取體塊組合穿插的設(shè)計手法,使各樓形成統(tǒng)一的整體。同時,各樓依據(jù)自身不同朝向、景觀等外部條件,設(shè)置退臺、挑臺、外廊、水平或垂直遮陽板等,形成各樓的自身的特色,使整體風(fēng)格在統(tǒng)一之中富于變化。建筑設(shè)計充分考慮技術(shù)的合理性、可實施性及建筑生態(tài)和節(jié)能環(huán)保(詞條“節(jié)能環(huán)保”由行業(yè)大百科提供),依據(jù)采光、日照、遮陽、通風(fēng)形成不同方向上立面的變化。

  從建筑風(fēng)格及與周邊項目相協(xié)調(diào)等方面考慮,本項目采用幕墻體系,以適應(yīng)項目和區(qū)域的定位。各樓立面設(shè)計以內(nèi)部使用功能和辦公區(qū)域的采光、通風(fēng)和景觀視野為出發(fā)點,較多采用玻璃幕墻體系。綜合考慮建筑生態(tài)和節(jié)能環(huán)保,于東西向沿街立面設(shè)置豎向遮陽百頁,部分南向區(qū)域設(shè)置水平向遮陽系統(tǒng),外立面虛實結(jié)合,以形成較為通透明快的辦公環(huán)境和輕盈靈動的建筑形態(tài)。同時,結(jié)合外遮陽系統(tǒng)一體化設(shè)計的立體綠化,形成綠意盎然的辦公環(huán)境。朝向內(nèi)部庭院處景觀較好,局部設(shè)置退臺,形成空中花園。

  柔和的陽光,清新的空氣,舒適的環(huán)境,低碳的運營,虹橋綠谷將成為真正意義上的綠色建筑

  2.2節(jié)能玻璃幕墻系統(tǒng)

  根據(jù)規(guī)劃和設(shè)計要求D23街坊內(nèi)50%建筑應(yīng)達到國家綠色三星標準,其他建筑均達到國家綠色二星標準。為達到規(guī)劃要求成為真正的綠色環(huán)保建筑建筑節(jié)能是非常必要的。

  玻璃幕墻作為建筑物外維護結(jié)構(gòu),是建筑物熱傳導(dǎo)熱交換最活躍和敏感的區(qū)域。因此使用和發(fā)展節(jié)能玻璃幕墻是建筑物節(jié)能的關(guān)鍵。玻璃幕墻的節(jié)能與其他建筑節(jié)能產(chǎn)品相比更為重要,而且是最具潛力和經(jīng)濟實用的節(jié)能技術(shù)

  為此具有很好節(jié)能效應(yīng)的玻璃幕墻系統(tǒng):凹凸玻璃幕墻系統(tǒng)、雙層大跨度玻璃幕墻系統(tǒng)和帶遮陽設(shè)施的玻璃幕墻系統(tǒng)應(yīng)用其中。下面做詳細的介紹和分析。

  3 凹凸玻璃幕墻構(gòu)造設(shè)計與細部

  凹凸玻璃幕墻系統(tǒng)是通過自身的體型輪廓的凹凸變化形成陰影遮擋部分幕墻表面的自遮陽效果,從而達到豐富的立面和節(jié)能效果。根據(jù)立面的方位不同,設(shè)計了兩種類型的凹凸玻璃幕墻,即凹凸玻璃幕墻和帶水平金屬遮陽翼凹凸玻璃幕墻,如圖3.1和圖3.2。上海屬于典型的冬冷夏熱地區(qū),夏季南北方向受到的水平面上的輻射強度最大。因此我們在朝南方向的凹凸幕墻上加上了水平金屬翼,使水平面方向產(chǎn)生更好的遮陽效果。

  

  3.1 凹凸幕墻系統(tǒng)構(gòu)造

  凹凸幕墻主要由三個部分構(gòu)成:采光區(qū),玻璃shadow box,鋁合金斷橋平開窗(圖3.3)。而帶水平金屬翼的凹凸幕墻增加了一個水平穿孔金屬遮陽翼(圖3.4)。

  1、采光區(qū)部分的主要材料和構(gòu)造做法如下:

  (1),合金(詞條“合金”由行業(yè)大百科提供)斷橋明框玻璃幕墻框架式系統(tǒng),由于凸凹形態(tài)要求,幕墻部分鋁合金龍骨截面尺度很大(約400mm),要求采用一個模具擠壓

  (2),龍骨可視區(qū)域PVDF噴涂,室外金屬采用PVDF噴涂。

  (3),固定區(qū)域玻璃采用中空夾膠玻璃,規(guī)格:(室內(nèi))6鋼化+12A(黑色隔條)+6半鋼化LOW-E+2.28PVB+6半鋼化。

  (4),開啟(詞條“窗”由行業(yè)大百科提供)為鋁合金斷橋平開窗,窗框、窗扇為深灰色PVDF噴涂,以便和幕墻顏色形成區(qū)分。

  (5),內(nèi)凹區(qū)域的水平金屬臺面(包括頂面和底面)為3mm鋁合金板(詞條“鋁合金板”由行業(yè)大百科提供),PVDF噴涂,顏色同室外金屬涂層。

  (6),注意水平金屬裝飾線條的長度為1500+600=2100mm,留縫2mm;垂直金屬的室外部位不允許伸縮縫外露,外側(cè)金屬板間留縫2mm。

  2、玻璃shadow box材料和構(gòu)造做法如下(圖3.5):

  玻璃后側(cè)為3mm鋁合金板(深灰色PVDF)+容重不小于80g的保溫巖棉板(厚度詳節(jié)點詳圖)+1.5mm鍍鋅鋼板(詞條“鍍鋅鋼板”由行業(yè)大百科提供)(室內(nèi)側(cè))。樓板與幕墻之間隙做通長的防火隔斷,防火膠密封,1.5mm鍍鋅(詞條“鍍鋅”由行業(yè)大百科提供)鋼板+容重不小于120kg的防火巖棉填充(厚度詳節(jié)點詳圖)+1.5mm鍍鋅鋼板。

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虹橋綠谷項目地上建筑為7-9層,地下為三層,以申長路分為東西兩個街區(qū)。東區(qū)為綠色總部街區(qū),西區(qū)為環(huán)球風(fēng)尚街區(qū)。本次全面結(jié)構(gòu)封頂?shù)臑闁|區(qū)綠色總部街區(qū),地上面積約為15萬平方米,地下面積約13萬平方米,由
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