德累斯顿工业大学展示超薄玻璃动态立面技术
德累斯顿工业大学可持续建筑结构与建筑结构研究所所长Michael Engelmann教授及其团队,将于glasstec 2026(glass technology live)展会上集中展示基于超薄玻璃的动态立面技术与生命周期评估工具。
在既有建筑节能改造方面,团队联合Dobler Metallbau、Flachglas Sachsen等企业研发了EnergySkin动态立面系统。该系统通过集成光伏的超薄玻璃模块实现主动式外墙面温度控制,其传热系数(U值)可变且可调节。相比传统玻璃棉等被动保温材料,该薄膜厚度能更有效地降低低温表面的热流。针对气候变化带来的夏季过热问题,系统可根据室外气温进行主动动态调控,缓解厚保温墙体夜间散热缓慢的痛点。
在几何自适应立面领域,团队利用强度高的化学钢化层压玻璃(厚度不足1毫米),通过执行器实现冷弯成型。该技术可应用于无框通风排烟窗、随太阳角度调节的玻璃遮阳系统,以及结合光伏或印刷膜片实现定向遮光的面板。团队正探索以玻璃连接件替代高维护成本的立面铰链。相关演示模型已在实验室及杜塞尔多夫展出,合作方包括Priedemann Fassadenberatung、Folienwerk Wolfen、Schott与Taupitz。
配套的设计优化工具KonGlas LCA软件由团队与Bollinger Grohmann咨询公司共同开发。该软件整合了参数化立面建模、结构设计、动态热模拟与生命周期分析(LCA),并引入人工神经网络(ANN)实时识别优化方案。系统可在规划初期对比多种立面变体,评估制造场景(如玻璃组件再利用与再制造)的全生命周期环境影响,从而加速多方决策。
此外,团队还研发了液体填充型立面玻璃。通过系统内压力平衡,可使用更薄的玻璃面板,并结合常规气体填充与现代镀膜技术。该透明热交换立面可将入射太阳能反射并通过内部水体耗散利用,类似太阳能集热器原理,有效防止建筑过热、提升室内舒适度与能效。目前该技术在德累斯顿提供实地体验。
针对需承受高压的透明热交换立面,团队与弗劳恩霍夫IWM研究所合作探索材料效率Zui大化方案。弗莱堡团队采用类似深冲压金属板的玻璃面板;德累斯顿团队则将两片薄玻璃粘合至3D打印聚合物结构上,以在关键部位提供刚性支撑,实现自由曲面造型、光线引导与遮阳功能。
关于行业未来趋势,Engelmann指出,生命周期分析正成为强制性标准。设计决策对建筑环境性能的影响、未来回收与再利用策略对设计流程的反向作用,均需快速评估。行业需在数据洪流中高效利用信息,避免被数据淹没。