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1、 整体式透光系统与建筑表皮的结合 摘要：科学的进步和物质与精神生活水平的迅速提高，让人们在工作和生活中越来越追求灵活、高效和舒适。这样人们对建筑室内自然采光的要求越来越高，传统的建筑照明受到了时代的强烈冲击。在二十一世纪的今天，时代的挑战与思考建筑采光的发展趋势，把建筑自然采光推向一个新的台阶。作者试图通过对建筑自然采光领域各种成熟理论和优秀案例的分析研究，组织和总结出自然采光技术在现代建筑中的设计策略和发展趋势，为今后的建筑采光设计实践做借鉴。新型透光材料的发展为建筑自然采光提供了更为广泛的应用可能，逐渐成为建筑未来自然采光设计面向进一步降低建筑能耗、建立可持续建筑的重要发展方向。建筑在实现
2、自然采光的同时，外立面不同材质的使用会使建筑的表皮富有变化又十分和谐，建筑的自然采光与其表皮的形式结合的越来越紧密。关键词：自然采光优化设计采光技术建筑表皮整体式透光系统随着现代建筑运动的发展而产生，从前期的玻璃围护结构逐渐发展成为整体式透光围护系统，但是其追求最大透明化的本质目标并没有改变过。透明不再仅是玻璃的专利，通过不断的建筑实践，新型透光材料的不断涌现以及相应围护支撑系统的发展使得整体式透光系统有了越来越广泛的使用范围和发展前景。相对于通常的百叶遮阳和外围护构件造成的遮阳同时会遮挡大量光线的问题，整体式透光系统出于自身良好的保温隔热性能，在很大程度上为自然光源的利用提供了更大的可能性。
3、膜材料膜结构一般采用强度高、柔韧性好的薄膜材料，其具备较好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐热性和耐久性等特点。ETFE薄膜是一种无纤维编织物基材的材料，也是近期常用于膜结构当中的一种高性能材料。ETFE膜材料media-ICT大厦由cloud9建筑事务所的设计的巴塞罗那“media-ICT大厦”获得了2011年世界建筑节“年度世界建筑”奖。这个建筑为了避免平面上的柱子影响空间的灵活性和视野，在两侧用大型的空间桁架结构将每层楼板“悬挂”起来。整个建筑的外表皮使用了2500平方米的ETFE覆层，这个外表皮被三角形的网状钢架所支撑，他们使能源节约20%。ETFE表面就犹如一个一个细胞相连在一起，ETFE覆
4、层是充气的，共有三个气室，第一层是透明的，中间层和第三层有一个反向的图案设计，当物料充气后，能制造出遮阴，同时也能使建筑里能享受到充分的日照，同时不规则的细胞形状也赋予了建筑充满创意的外墙。绿色的主色调在时刻提醒着人们，这是一个充满艺术感的环保建筑。尼龙织物气泡大厦3GATTIArchitectureStudio建筑工作室最近在上海总部设计了一款充气抗菌气泡的办公大厦，这座充气的办公大厦坐落在上海的心脏地带。3GATTI刚刚对原有的大楼推陈出新，使用了抗菌尼龙皮做外部包装，这样的新建筑将成为该城市的“雕塑”以及该地区视觉的新地标。工作室在设计过程中，不断改变着建筑的形态，最终，这座古怪的设计运
5、用了非常规的方法来架构，采用了泡泡设计的外观，这与周围的建筑物形成了鲜明的对比。该建筑使用充气来减缓大楼面对震荡风的抵抗力。白天，当建筑物内部都挤满了人的时候，新的泡沫般的外观将具有拉伸能力和良好的通风效果。当建筑物在夜间空气清新的时候，这些气泡将会泄气。现有的外观和尼龙皮之间的空气可以起到室内的高效保温作用，为室内创造一个类似温室的环境。据建筑师透露，这个外层相对独立，能够根据外部环境的变化而产生不同的反应。白色抗菌尼龙织物组成了“气泡”外立面所使用的材料，这种材料在被充气之后能够像气泡一样鼓起来，在赋予老建筑以新外观的同时，还能起到防尘防菌的效果。同时，这种材料还具备良好的透气性，所以不必
6、担心大楼内的通风问题。在白天上班时，这些气泡会被吹起来，而到了晚上，气泡中的气则会被放出。在白天上班时，这些气泡会被吹起来，不仅可以呈现一个静态的外观，还可以随风振荡，与附近居民进行互动；夜晚，内部的照明还会现出泡泡的五彩斑斓和剔透。半透明石头半透明石头中国国家美术馆美国盖里建筑事务所将这个坐落在奥林匹克公园北部的中国国家美术馆设计成为一个针对中国丰富历史的独一无二的创新建筑。外墙包覆其开发的一种新型材料透明石头。令人回味的最珍贵的中国的材料，它具有玉的品质。我们所探讨的材料，发现玻璃是最超然和最能象征对中国山水画在雾山中的水。它有庄严创建参观者的情绪影响。它提供房屋一个庄严和高贵的外观，适合
7、于国家博物馆。在设计初始建筑师在许多不同的条件下试验了透光石，看着它在各种照明灯下的透光效果，并发现它具有突出的透光能力。它与自然光线相互映衬，并在不同的人工照明情况下产生变幻莫测的投影效果。GehryPartners对这种透明石材做了诸多尝试，最后终于在透光性，折射性上找到完美的效果。这种石材能对天气，季节做出回应，展示出变化的环境。外立面还能设置通风空间，减少了机械通风的负担。此外，这种透明石材还能随着人们距离美术馆不同的远近距离展现出美术馆内令人遐想的内容。1.3.1透光水泥树脂类透光水泥意大利馆在上海世博会上，意大利馆就使用了一种最新的“透明水泥”，使得自然光能够更多的照人，节约建筑物
8、内部照明电能成为可能。这种透明水泥被命名为“i.light”，构造上具有许多小孔，可使光线渗透进来，而不影响建筑的整体性。近距离观看可发现透明水泥中的小孔间隙为2-3毫米，这种小孔具有特定的结构，却不影响房间建筑的整体观。据悉，上海世博会意大利展馆，通过这一技术可有效地节约电能，减少白天电能照明。（图7）这种由意大利贝加莫实验室研发的新型产品通过一种创新的水泥和混合物混合设计确保透明。混合物良好的流动性使得塑性树脂结构与坚固的水泥质材料预制板结合。光线可以从内外渗入。如果适当的插入水泥质材料，实验验证树脂较光导纤维具有更强的透明性能，而且成本更低，可以大规模应用。此外，由于树脂具有比光导纤维更
9、广的视角，“捕捉”光的能力更强，实际上增强了建筑材料和光亮效果的透明性。在上海世博会意大利展馆中，Italcementi公司在18米高展馆使用了40%的透明水泥，共使用了3774个透明和半透明水泥板，建造完成这座189吨重的展馆。每个透明水泥板上大约有50个小孔，保持20%的透明性。半透明水泥板的透明性为10%。这也是“透明水泥”第一个工业应用的解决方案。据陪意大利对外贸易委员会上海办事处首席代表毛里齐奥?付泰介绍，透光水泥由树脂和水泥按比例经由专利技术混合制成，透光率最大能达到20%。世博会结束之后，透光水泥可能会投入量产，成为经世博会带给世界的又一项伟大发明。虽然自然采光的运用只是绿色建筑
10、技术中的一小部分，但它体现着建筑外界环境与内部环境之间的相互关联性，这些因素最终是通过建筑形式来完成并产生实际意义的，这样不仅促进了环境的协调，同时也给生态设计提供了发展空间。随着科技的进步，新型采光材料和采光建筑技术还在不断涌现。因此，未来的采光技术必将使建筑环境更具创意。在联合国的积极推动下，发达国家政府非常重视现代天然采光技术的开发和产品的推广使用。作为建筑师。从营造的建筑环境的角度出发，应该根据不同地区的实际情况，充分利用无处不在的天然光，以适当方式把天然光引人到建筑中。同时，还应引导人们进人一种更健康、更无害、更生态化和更有利于可持续发展的建筑模式，进而改善自己的生存环境。虽然上述的各种采光优化设计策略，有些还处于试验阶段，必须克服一些技术上难题，并且降低成本以后才具有实用价值。但是，这些新的设想开拓了我们的思路，预示着未来的采光技术必将使建筑光环境面貌一新。 -全文完-
