像史密斯住宅這樣的陽面全玻璃設計好不好?如果有缺點,如何設計可以很好地迴避這種缺陷,可否舉例? | 知乎問答精選

 

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像史密斯住宅這樣的陽面全玻璃設計好不好?如果有缺點,如何設計可以很好地迴避這種缺陷,可否舉例?

2019年05月26日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 0 ℃ 次

【孫迅速的回答(59票)】:

20150507補充,先記住這句話:再多的技術細節都拯救不了整體性問題。

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我學的偏技術方向,就來聊聊技術吧。

窗子很容易成為建築熱工性能的薄弱環節。所以現在大家經常會用保溫性能較好的中空玻璃,密封的,裡面充著乾燥的惰性氣體,也許還鍍膜。像史密斯住宅這樣讓大面積玻璃迎向陽光的,當年肯定沒有採用中空玻璃。那如果假定用了中空玻璃,會怎麼樣呢?

會炸裂。

在太陽的直射下,中空玻璃夾層中的氣體會受熱膨脹。密封的空腔體積有限,玻璃會被撐開,承受巨大的壓力。尤其是史密斯住宅這種大片的玻璃,夾層的體積變化更大。即使一時半會沒有爆開,白天黑夜不斷地撐開縮回,玻璃會疲勞,產生細小裂紋,最終還是會炸的。

中空玻璃為什麼要密封?一是為了防止水汽進入造成耐久下降和內部結露,二是為了保存其中熱阻值更高的惰性氣體。

平時可以注意觀察最近幾年新建建築的窗戶,看它的反光,如果發現玻璃不是平的,那就很可能是正鼓起來或者凹下去的中空玻璃。

當然,也會凹下去,因為鼓起來或者凹下去本質上是內外氣壓差導致的。今天的建築產品常常不是本地生產,而是採購後運輸到場地。我就曾經遇到過平原生產的中空玻璃運到四川然後炸裂的情況,僅僅幾百米的海拔差異就能在玻璃上造成每平米數千千克的壓力。

解決方法倒是挺多的,比如提前與生產商協調,比如本地生產。但是史密斯住宅上的中空玻璃面對的問題是氣壓的反覆變化,這要怎麼解決呢?

一個相關的例子,不是建築,是青藏鐵路。青藏線橫穿中國東西,沿途的溫度和氣壓變化都是極為劇烈的,為了保證車廂裡的溫度環境以及防紫外線等,車窗採用的是中空玻璃。他們用的中空玻璃是內壓自調的,叫做氣囊調壓式中空玻璃。簡單說,就是空氣夾層連著一個氣球,氣球與外界大氣接觸。外界氣壓低時,氣球就會漲大;外界高,氣球就會縮小。空氣間層中的氣壓始終可以和外界平衡。這是青藏鐵路得以實現的眾多技術中的非常不起眼的一個。

什麼,你問飛機?飛機那麼不差錢,那麼小的窗子,用的肯定是真空玻璃。(20150428糾正,飛機玻璃是夾層的,但是裡面不一定是空氣或真空,可能是有機材料。還是很貴就是了,不適合用在建築上。

那青藏鐵路之前,難道就沒有別的技術了嗎?有的。國外也有往山上開的列車嘛。開往洛磯山脈的列車,用的是「超級間隔條」技術,就是把兩片玻璃架起來不接觸的那一圈襯條,國內現在一般都是用鋁制的,超級間隔條是硅酮材料,能承受很大的形變量,而且還不會形成冷橋。就是太貴了,自主技術也要考慮本國的生產條件。

窗子帶著氣球,藏在火車殼裡還是挺容易的,但是建築師不會歡迎。所以還有一種內壓自調型玻璃,用的是毛細管,叫做自呼吸式中空玻璃。毛細管與外界大氣連通,不允許水分的出入。缺點就是裡面的惰性氣體會逐漸散失。

類似的處理方法也被用在普通中空玻璃的運輸上,事先留好呼吸管,運到氣壓不同的目的地後再把洞封堵起來。

終於,大片的透明玻璃實現了。(也許只在設計中實現吧,市場上可不一定買得到。)

上圖為採用了大面積中空玻璃的Fukoku-Tower上圖為採用了大面積中空玻璃的Fukoku-Tower

不知道我講了這麼多,下次大家再看到建築上大塊大塊的玻璃幕牆,會不會有點新感受。沒有這些細緻的技術支撐,所謂 純粹的美感 是難以實現的。而在一切都商品化的今天,建築師無法再去包攬各種建築產品的研究了,他只能依賴更為專業的人士去在他們的小領域裡做出非常精密的東西。然後他要做的,就是成為一個shopper,去理解自己需要買些什麼來用,如何在建築學的目標下組織這些產品。

為了實現史密斯住宅那樣的大片玻璃,一定要犧牲掉熱工性能嗎?我看未必。如果建築師們能夠跟進最新的科技成果,正如工業革命時那些建築大師們所做的,他們就能夠成為新形式的先鋒;而且不同於曾經的先鋒,新的一代,有可能不用犧牲很多真正重要的東西。

【LinkzeroTsang的回答(56票)】:

「好不好」這個問題,根據不同角度來衡量,會有不同的結果。

從建築熱工學的角度來考慮,答案肯定是「不大好」——大片無遮擋玻璃幕牆必然會在受光的情況下使得室溫上升得很快;而且,邁耶做的這片玻璃幕牆又沒有分割,也自然無法大面積開窗以爭取良好的自然通風。而如果從其他角度來考慮,答案可能又是「很好」。

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先看史密斯住宅的總平。主立面,也就是開大玻璃的這個立面,是東南立面。

總平面圖 - 來源:總平面圖 - 來源:Smith House

而史密斯住宅所在的 Darien, Connecticut 處於美國東海岸,紐約北一點。維基百科上關於氣候的一節,只是語焉不詳地提到此地屬亞熱帶氣候,夏天溫暖濕潤,冬天寒冷——

Darien has a humid subtropical climate, similar to that of New York City, with mild to warm humid summers and cold to very cold winters.

雖然我未能查詢到此地的盛行風數據,但姑且從地理位置來類推,東南向應該仍是在氣候上的最佳朝向——東南向朝海,而且該地位於北迴歸線以北,這個方向的采光自然很好。如果主立面朝向最佳朝向,那麼將之做得通透一些也是正常的邏輯。雖然無法開啟通風的整面玻璃幕牆仍是一個黑點,而且大面積玻璃幕牆的隔熱、保暖性能都相當不佳,但良好的采光會為空間帶來不錯的體驗——營造這樣明快的空間應該是邁耶所擅長的,雖說我對他的瞭解還僅限於翻過幾本作品集。

而且,因為主立面朝向東南,自然也沒有西曬之虞。早上溫度尚未累積起來,用大面積開窗引入陽光未嘗不可;中午太陽高度角大,日曬的影響也算是得到了減少;而下午至傍晚的西曬,則由較為密實的西南立面,以及主立面左上角的下挑的片牆部分消解了。加之,主立面緊靠的空間是一個公共性較強的空間而非居住空間,這也使得大面積開窗帶來的不便不至於太影響到居住的舒適。

更重要的是,對於這塊場地而言,東南向是個相當好的景觀朝向,有海,有石灘,還有片小樹林,景觀層次算是相當豐富了——

外景 - 來源:外景 - 來源:Smith House

而且,這片通透的立面服務的是通高的客廳,很難想像,在這樣一個空間中將立面裹得嚴嚴實實會是怎樣的感受。誠然,也可以在幕牆內、外安裝遮陽構件,但這樣是否有違建築師的一貫風格又值得考量(——當然,建築師亦不應是任意妄為的),而且,設計遮陽系統或是為幕牆加入分割,或許就會割裂景色,使得窗外景觀不免有些「被浪費」之嫌。

客廳 - 來源:客廳 - 來源:Smith House

正如上面提到,自然通風的缺失,玻璃隔熱、保溫性能的不足,都使得這棟建築算不上節能——夏天如果要呆在客廳,可能得靠空調來通風、降溫,或是乾脆跑到外面海灘上去親近自然;冬天燒壁爐可能要多給柴火,甚至還得用空調。同時,這麼大面積整幅玻璃窗,必定很貴。這些,恐怕都是這個住宅無法辯駁的黑點。然而,就抓住這些點來把邁耶批判一番恐怕過於片面。從景觀朝向、立面構成、空間效果這些角度來考慮,這面在熱工學上「很不好」的玻璃窗,反倒是整棟住宅的特色所在。

無論哪個分野的設計都是權衡利弊,解決問題的過程,建築自然不例外。在史密斯住宅這一例中,建築師只是更傾向於景觀、造型、空間這個方面,而「不得已」地犧牲了建築熱工學性能。至於這樣的做法是否能夠接受,則要看業主了——顯然,這棟住宅的業主算得上是「不差錢」的類型,甚至,這棟住宅也只是拿來作度假用途。這樣的話,上面的缺點都還好說,而這樣的大面積開窗帶來的景觀和空間體驗,則可能是業主更加看重的。假使讓邁耶來做一棟成本上更為集約的保障型公寓(……雖然我不知道他會不會去做這類型的項目),或許設計也會更偏向「保守」了。

評判某個設計是「好」還是「不好」,還是要從多個角度來解讀才妥當。畢竟,放在不同的場地,面對不同的甲方和使用者,設計的解都會不同。

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至於(嘗試)迴避大面積開窗帶來的缺點的方法,還是有不少的。比如上面提到的安裝內 / 外遮陽構件,又比如使用 Low-E 玻璃,再比如在大面積窗戶的上部進行簷口出挑甚至是整個體量出挑形成自遮陽,還可以在玻璃上使用對整體通透感影響較小的微遮陽構造,也可以用雙層幕牆、呼吸幕牆等來減緩通風、保溫的問題……

然而,這些方法都並非沒有缺點——百葉之類的遮陽系統可能不合適整體的立面效果,而且或許對景觀不利;微遮陽構造可能效果不夠;簷口、體量出挑或許會破壞原先設想的形體;Low-E 玻璃、雙層幕牆等很貴。

要不要做上述的處理,或是採取哪種,又是一個權衡利弊的過程了。

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謝謝邀請。

【薘銘的回答(14票)】:

邁耶是一個溫和的現代主義者。他並沒有像艾森曼那樣,在對50年代艱難踱步的先鋒派的純理性批判的道路上越走越遠,也沒有像格雷夫斯那樣試圖從勒柯布西耶規定的建築框架中掙扎解脫出來(卻在批判現代建築理論同質化中陷入了另一個同質化理論裡)。相對地,他很溫和地接受了早年在法國遊歷時接觸到的,先鋒派的激情洋溢的理論。雖然邁耶一直標榜自己善於控制光線,但在他的早期作品中——史密斯住宅也是其中之一——對於光線的關注更多的是體現在圖紙上,換句話說,邁耶彼時的作品對於建築本身的雕琢顯然要超過對現實的關注,比如他在作品中雜糅了一些當時流行的剪貼畫和構成主義的手法,然後將其立體化,放在三維空間中,他試圖將建築切割,拼貼,碎片化,但又不敢偏離勒氏規定的界限,以至於作品自身就散發著矛盾和迷惑的氣息。

一方面,在構成和陰影處理上他的控制欲很強,建築表現出來的品質也上佳,在區別於他人的手法上也獨樹一幟。但另一方面,與此相對的,先鋒主義沒有教會他的現實問題卻使得他的作品缺少內在的質感。對場地的理解很少,比如他曾經試圖套用賴特的流水別墅來為自己的母親建房屋,結果當然以失敗告終,這個例子可以說明他對現實問題的缺乏瞭解,這也正是先鋒主義的短板所在。

很諷刺的一點是,雖然眾多的現代主義者都講「Form Follows Function」,但極少有人真正做到這一點。現實和理論的不吻合成了現代主義最突出的矛盾。可以明顯地在史密斯住宅的玻璃窗上看到這種矛盾,而邁耶彼時很難選擇相信他在歐洲所學到的理論,他的一些處理正說明了此時他仍然做著艱難的抉擇。

在向陽處的這片大玻璃幕牆上,一方面他懷抱強烈的對抗現實的敵意,甚至效仿密斯,連窗子也不開;另一方面,他又深知這片玻璃幕牆的種種缺陷,於是在設計中試圖將陽光的射入建築的位置和生活本身聯繫起來——好像一種對自身惴惴不安的懷疑和缺乏底氣的詭辯。但有意思的是,這塊玻璃幕牆由於遭人非議反倒成了那時的邁耶——一個懷揣激進先鋒理論的溫和建築師內心矛盾的最真實的寫照。

被人記住的,永遠是三種設計,最好的,最壞的,和最有爭議的。

而有趣的是,設計中,根本沒有最好的和最壞的一說。

以上。

【劉宇航的回答(2票)】:

陽面全玻璃設計給人以開闊的視野,以及視覺上形成內外聯繫的空間感,南面的美景不該堵在牆外。

那麼當陽光毫無遮攔的進入室內時,人們都會擔心會房子變蒸籠,如果房間豎向高挑,水平樓層間通透聯繫,那麼溫度差就會形成空氣環流,儘管陽光強烈,客廳裡的人也不會覺得憋悶。

還要注意用色,也許人們鍾愛的深色調在這裡是不合適的。

【ciciLee的回答(1票)】:

作為他的腦殘粉

我覺得美觀可能優先了

【rancheng的回答(2票)】:

從大多數角度來看可以很負責的說「不好」!!!關於遮陽、節能、後期維護(你可以想像一下玻璃怎麼擦)之類的問題就不用說了。這個不好是對於客戶而言的,其實除了建築系專業業內的學生和從業者之外,市場對於這種建築都是有口碑無市場的,美國絕大多數類似景觀的住宅都是採用坡屋頂大出簷之類的傳統式樣,史密斯住宅絕對是小眾設計。業內評價更多是出於學術角度,而非出於市場的。業界評價好說白了就是之前沒人這麼幹過,讓人看了感覺很新奇,但是也就是過過眼癮,真讓你花大把銀子買這樣的住宅,絕大多數人的回答都是「NO」。有興趣的話可以查閱一下美國售價前五十名的別墅,基本都是學術界唾棄的「庸俗的作品」。評價此類建築請界定評價基礎,從美學角度可以忽視任何物理性能;從市場角度只會關注價格;從社會學角度更注重社會受眾心理;從建築教育角度鼓勵創新與眾不同。

【莊稼的回答(13票)】:

喜歡一個人就要喜歡他她的全部,包括優點和缺點。因為很多時候優點來自於缺點。建築也是如此。

很多建築學生一生只能是平庸的,因為他們不知道建築大師是怎麼思考的。

很多時候要犧牲一些次要功能來」承托「(或著說是」獻祭「)主要功能。這座房子主要賣點是水景,那就把面對水的立面都做成觀景窗。朝向、通風、溫度相比起水景都是次要功能,它們是在滿足觀水景功能最大化的前提下,順帶解決的功能。如果次要和主要功能無法協調解決,就不要想去解決它們。

【夕非的回答(3票)】:

看到這個問題,立馬怒了,似有貶低之嫌,排名靠前回答雖然扣題,但是沒有意義。

設計問題,用純技術回答是不負責任的,出色的方案很多都可以被技術指標毀掉。

誰出錢誰受益,業主滿意其他人再多牢騷也是白搭。例子,見籐本壯介實驗性設計,balabala…house系列。

建築設計是藝術,少數國家歸為技術/工科。用技術指標實用性來評價,最終會趨於統一,看生態建築無一例外。再說這別墅給什麼人住的?實用性再爛,有高技派,花錢用設備沒個不舒服,想怎麼花都行,建築就是燒錢的料,你以為都是設計院、開發商說大話使小錢嗎?

如何程度才叫有實用性?如何程度才叫采光充足?又如何程度才叫熱散失少、保溫性好?

人的標準不一樣,要飯的和土豪居住要求能一樣嗎?你能用建築規範一刀切,所有問題都給說死嗎?

【知乎用戶的回答(0票)】:

從設計的角度講是很好的 充分采光 空間變得通透 立面變的輕盈

但也有許多不足 不節能 不宜清洗 硬度低 私密性差

個人覺得好多久負盛名的現代主義的建築都不是那麼好用 更多功能是有錢人的收集品

【jjhuihui的回答(0票)】:

別忘了建築的地域性!

【知乎用戶的回答(0票)】:

房產公司行政,我不懂工程,但正待在一個陽面全是玻璃的房子裡辦公,然後,房間裡的溫度比室外高5度以上,二樓比一樓高2至3度。

夏天不開空調是等死,冬天開空調也好冷。或許是設計問題,但是,真的很不舒服啊!我們就像蔬菜啊!

【ocxu的回答(0票)】:

經典建築不代表實用

【知乎用戶的回答(0票)】:

我家就住在玻璃幕牆的房子裡。

朝南,冬暖夏稍熱,在北京的冬天裡,基本上不用開中央空調即可保存25度左右的舒適溫度。

玻璃是low e玻璃,可能這個是保溫的主要原因?

標籤:-設計 -建築學 -建築 -建築設計


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