被动式太阳能技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
浅谈被动式太阳能技术在建筑设计中的应用
【摘要】本文对两个案例（一个竞赛方案一个建成案例）进行研究，通过对其周围环境、遮阳、通风以及能量储存和应用等方面的分析，探讨了从设计本身出发的低成本太阳能技术在实践中应用的可能，旨在使其方法和理念得到更加广泛的应用和革新。
【关键词】低成本被动式太阳能技术微环境太阳能储存利用
1.引言
自上世纪九十年代开始中国的经济迅猛发展，也带来了中国建筑业的繁荣，发展的速度和取得的成绩都令世人瞩目。然而在发展的背后建筑能耗问题也日益凸显，于是随着技术水平的提高和人们意识的进步，利用可再生能源提高建筑能效的研究与实践已逐步展开。如何将太阳能利用技术与中国当前国情下的建筑建设完美结合，创造低碳和谐的人居环境，走可持续发展的建造方式，，已经成为当前建筑业的焦点，建筑节能已经成为社会的广泛共识。
我国拥有丰富的太阳能资源，年日照在2200h以上的地区占国土面积的2/3以上，属于太阳能资源丰富的国家之一。这也是允许我们大力发展建筑太阳能技术的大前提。近几年政府也在大力促进建筑太阳能技
术的发展和应用。而鉴于我国的基本国情和当今建筑业的发展形势，被动式太阳能建筑技术是目前的最优选择。
2.概念阐述
所谓被动式太阳能技术就是充分利用建筑本身的自然潜能，对建筑周围环境、遮阳、通风，以及能量储存中体现太阳能的被动利用。建筑的布局和形态，建造材料、使用人群，以及建筑的绿化和环境就组成了一个建筑的生态系统，它同时也会受到系统外的诸如城市的经济、地理以及太阳光环境等因素的影响，从建造开始到拆除的全过程就是这个系统的生命周期。运用这样的观点来进行建筑设计，建筑就不再是孤立的体量，它有生长的过程，有决定建筑个性的外部环境，有系统内各要素的相互作用和同级系统间的影响。这一观念的转变，让建筑的设计过程变得生动起来，建筑方案的生成过程转化为寻求影响
系统各个要素间动态平衡的过程。这种理念是太阳能应用在技术层面之上带给我们对于建筑设计的进一步思考。下面也将通过对两个案例的分析来具体探讨这些问题。
3.案例分析
3.1第一个案例是2011台达杯国际太阳能竞赛的第一名作品“垂直村落”，本案选址在江苏省南部的吴江
市，全市境内河道纵横，是一个名副其实的“江南水乡”。方案在做相应的施工调整后将在明年建造出来。
方案首先是从两个问题开始的:1)建筑如何反应水乡肌理2)怎样将太阳能技术结合到建筑中去而不仅仅作为一种建筑的技术手段存在，而是成为设计本身
的一个决定性因素。方案将太阳能热水器与遮阳部件结合，形成上下波浪式的立面，从而既获得了富有表现力的立面形式，也将太阳能技术的应用生动的结合了进去。在这样一个大的构思之下，方案有逐步在几个方面实现了太阳能技术与建筑的结合。
设计概念及效果图
a能量流动改善室内温度
这种波浪形的“太阳能表皮”斜墙形成了向阳面与遮阳面，向阳面温度高而遮阳面温度相对较低，这样就使的在整个建筑表面形成了热量流动。夏天，向阳面上的孔洞阀门打开，抽风机停止工作，只在南立面形成热量流动，带走室内热量。冬天，向阳面上孔洞阀门关闭，抽风机开始工作，将南向受到太阳照射而形成的热空气运输到北向的房间，而将冷空气送至南立面进行加热，如此形成热量循环，提高室内的温度。
热循环系统设计
b太阳能热水器的一体化应用
方案致力于提高单位面积的太阳能热水器的得热量。首先将太阳能热水器管安置于立面，使每户都能有独立的热水供应，也便于管理和维修。其次安置在向阳面上的集热器合理的调整其角度，以获得更多的太阳光照射。然后热水器、百叶以及白色的墙体共同营造了赋予江南水乡意境的建筑形象
c建筑微环境的设计
基于建筑本身所处的地理环境，并向传统民居学习，将水引入建筑环境，在优化建筑意境的同时改善建筑的微环境，实现怡人的居住空间。在实际的利用
中，配合一层的下沉架空推拉门一起发挥作用。在冬天关闭推拉门，一层的下沉架空形成冷气槽，便于保温。夏天，打开推拉门，形成穿堂风，风经过水面的冷却吹入建筑，便于建筑内部温度的降低。同时这条河也是作为建筑雨水收集系统的储水处。
d遮阳设计
为应对建筑的西晒问题，建筑的西面结合卧室阳台设计了一个金属的框架，上面种植攀爬植物，在夏
天枝叶繁茂，可以有效的阻隔西晒的阳光，而到冬天，又可以让阳光射入室内，增加室内的温度。而屋顶也做了种植屋面和植物构架来应对夏日的暴晒。
立面遮阳
总体看来整个项目的技术应用于建筑本身的设计紧密的结合到了一起，不仅实现了建筑的美观实用，也创造了宜人的居住环境。方案带给我们的启发是对低成本的被动式太阳能技术的创造式应用和实践。技术并不一定要是最先进的，我们用最合适的技术手段，结合经济条件和当地的自然环境来思考和创作建筑不失为当下一个很好的选择。

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