太阳能在绿色低碳建筑设计中的应用

《太阳能在绿色低碳建筑设计中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、太阳能在绿色低碳建筑设计中的应用太阳能储量巨大，分布广泛，清洁安全。在设计中充分考虑利用太阳能及太阳能光伏发电技术，在屋面、窗户及墙面进行太阳能应用的初步研究，倡导绿色低碳的建筑设计。1.绪论近年来，随着节能减碳问题的日益紧迫和“可持续发展”理念在国内的推广，绿色低碳建筑设计越来越引起我国广大建筑工作者的重视；而太阳能作为一种储量巨大，分布广泛，清洁安全的新能源，已经在世界范围引起了广泛的重视。太阳辐射到达地球表面的能量高达4×10MW，约为全球能耗的2000倍。许多发达国家先进的建筑节能理念、技术、材料，以及应用成果被介绍到国内，向人们展示了通过优秀设计和高新科技相结合所创造的优

2、雅、舒适且节能环保的新型建筑发展前景。在德国的弗赖堡，大多数的建筑已改造为可持续建筑，并且大量应用太阳能等可再生能源，最为著名的是有“太阳能建筑大师”之称的德国建设师罗尔夫·迪许在1995年建造的第一座太阳能屋，名为“向日葵”，独特之处在于它能随太阳缓慢自转并发电，而每天的用电量只有自发电量的六分之一，太阳能屋融合了现代节能技术和传统建筑技巧，被称为太阳能建筑经典。目前太阳能的主要利用方式有：太阳能光伏发电、太阳能热发电、太阳能制氢、太阳能烟囱、太阳能制冷、太阳能热水器等，其中太阳能光伏利用技术已经日益成熟，从光伏电站到太阳能路灯、太阳能玻璃幕墙等，已经被广泛应用。2.绿色低碳建筑

3、设计中的太阳能应用太阳能技术在建筑中的应用的范围很广，人类有意识地在建筑中应用太阳能已有很久远的历史，人们总是选择在日照丰富的地方营造舒适的建筑环境。根据整体的设计原则，建造完善的太阳能生态建筑需要各专业的配合，从结构、设备、建筑物理、建筑材料等学科的通力协作才能得以实现。在太阳能建筑设计中，建筑师设计起着统领作用，协调各专业，发挥自身特长，将建筑设计与太阳能应用技术巧妙而有机地结合起来；应用太阳能技术的建筑和城市规划可以在美学、技术、功能上达到最完美的平衡，形成较完善的生态建筑体系。而应用太阳能技术的建筑常常被分为主动式太阳能建筑和被动式太阳能建筑：A、在主动式太阳能建筑中发挥建

4、筑设计的作用主动式太阳能建筑通过集热设备获取、储存和利用太阳能。然后由热媒将热量传入建筑物内分配使用。它对太阳能的利用率高、功率大，便于控制，但是需要一定的设备投入并占用一定的室外空间。由此．与太阳能应用相关的许多技术都可以应用在主动式太阳能建筑中。例如太阳能集热器、太阳能发电系统、自然采光、光化学制氢等。这些复杂的设备设计超出了建筑师的工作范围，但是具备生态与整合观念的建筑师可以结合建筑结构、形体、色彩、材料，考虑并调整它们与太阳能设备的关系，使建筑的外观更加丰富多彩，达到最好的综合效果。在设计中灵活运用这些设计手法的太阳能建筑，在满足节能、节约资源耗费的生态建筑要求的同时，还可

5、以通过为住户营造在美学上赏心悦目的建筑外环境来体现生态建筑“与建筑环境相协调”、“满足用户要求”的原则。B、在被动式太阳能建筑中发挥建筑设计的作用在被动式太阳能建筑中应用太阳能技术，可以使建筑师找到更广阔用武之地。被动式太阳能建筑通常不依靠任何机械手段，通过调整建筑的朝向，选择适当的建筑材料，巧妙处理建筑的空间和形体，进行合理的建筑构造设计等手段使建筑物自然地应用太阳能供暖、采光并维持建筑的能耗；因此建筑师有充分的空间可以发挥自己的专长。合理而有效地安排建筑空间、形体，并利用高效率的技术满足同样的功能需要，可以应用的手段有：(1)通过调整建筑的形体安排建筑的朝向、采光，不同建筑的形

6、体对阳光利用效果不同，可以设计相应的建筑形式与外观。例如，朝南倾斜的三角形体量有利于充分吸收太阳能：采用立方体等体型系数较小的形式可以减少冬季热散失。为了最大限度吸收太阳热辐射，可以在建筑东南和西南暴露尽可能大的面积，以对角线为南北方向放置。太阳能建筑由于采用了一定的特定技术，而在形式表现方面受到较大的限制，往往具有呆板的几何形状，缺乏表现力，在建筑设计上可以采用比例和谐优美纤长的形式。南向立面的展开意味着吸收太阳能辐射面积能够增加很多，在这种情况下，根据不同的形体需要，更加需要设计师用创意的大脑和专业的技术知识来解决问题。(2)设计美观大方的毗连温室附加阳光房是一种多功能的房间，

7、可以让人在寒冷的季节有置身于大自然的感觉，同时它也是为毗连的房间供热的一种有效设施。在建筑设计中可以设计美观大方的阳光间，并合理划分阳光间与其毗邻房间的功能。如坡顶部分加设倾斜玻璃，在形式上追求了变化的同时大大增加了集热量；还可以在阳光房种植植物，作为休息、娱乐空间；为阳光间附加保温、隔热设施，让它一年四季都做为宜人的空间。(3)通过建筑设计手段形成自然通风，太阳能在建筑中的应用不但要在冬季保温隔热，还要在夏季达到防暑降温的效果；以体现绿色建筑“设计结合气候”的原则。