基于光环境动态响应的可变建筑表皮设计探究

摘要

建筑表皮是建筑和建筑的外部空间直接接触的界面,可以起到对外部气候环境不利因素隔断和对有利因素选择透过的作用.与传统的静态建筑表皮相比,主动式可变建筑表皮能够通过传感器实时测评建筑室内外物理环境,动态调节表皮形态以更好适应多变的气候环境,对改善室内的物理环境和节约能源起到重要作用.本文以基于光环境优化的可变建筑表皮为切入点,在阐述可变建筑表皮基本理念的基础上,结合具体案例进行系统分析,归纳出基于光环境动态响应的可变建筑表皮的设计方法.探索设计一种可变建筑表皮单元原型,借助Rhino和Grasshopper建模软件、Ladybug和Honeybee性能模拟软件,对可变建筑表皮系统进行设计建模和采光性能模拟.实验证明可变建筑表皮能够实现动态遮阳、减少室内眩光风险、提高室内照度均匀度,从而达到降低建筑能耗、充分利用自然资源、满足人体舒适度等目的,其成果可以广泛应用于建筑幕墙及其他外表皮设计研究与实践中.