世界各地的太陽能建筑

■ 李忠東 編譯

瑞士：阿爾卑斯山頂建起太陽能生態居所

在瑞士，隨著旅游業的發展，對阿爾卑斯山脈休閑設施的要求越來越高。艾格峰位于瑞士因特拉肯市正南處，是阿爾卑斯山脈群峰之一。它因山勢險峻而被視為“歐洲第一險峰”，與馬特洪峰和大喬拉斯峰并稱為“歐洲三大北壁”。

人們希望能在山頂上建起房屋，有機會在里面逗留，從世界之巔眺望美麗的自然風景。為此，瑞士有關部門廣泛調查，征求意見。其中的一個解決方案就是建造臨時性的太陽能生態居所，然后用直升飛機將其運抵現場，并安裝在下面鋪設了埋入式管道的支墩上。

由西米尼·阿奇特圖拉設計的這種居所引人注目，完全能夠自給自足，而且搬運起來對支墩不會造成任何破壞。 臨時性的太陽能生態居所設計簡單，生活空間包括6個鋪位、1個浴室和1個休息室。特別值得一提的是巨大的窗戶，不但可以使游客盡情地飽覽壯麗的山光水色，而且還能讓珍貴的太陽熱量進入。當太陽下山時，熱窗簾有助于熱量的保存。

墻壁上安裝有能量為4kW的太陽電池板，可防止積雪覆蓋生態居所。雖然能通過太陽能發電來滿足游客的基本供電需求，但是設計者還打算用地板下的供暖系統給居所加熱。至于該系統如何供暖，詳情不得而知，但我們可以確信它不是靠電加熱。靠太陽能發電系統融化的雪為居所提供用水，所有電器用具也由太陽能發電系統供電。在發生緊急情況時，生物乙醇能滿足取暖和做飯的需要。

盡管迄今為止所公布的只是臨時性的太陽能生態居所的一個粗略方案，資料并不詳盡，然而其意圖十分明確：這種生態居所易于拆遷，不會對現場造成破壞，在幫助游客盡情體驗阿爾卑斯山古樸神奇的同時，還能保護好山巔冰雪覆蓋、山坡林木蔥蘢、山麓碧波蕩漾的高山景觀和旅游環境。

丹麥：使用太陽能動力的技術行政管理局辦公大樓

丹麥港口城市奧胡斯市的技術行政管理大樓以使用太陽能動力而聞名遐邇。這座6層大樓用天然石材砌成寬廣的南墻，外面鋪設170m2太陽墻，墻內有采暖通風系統，還有能提供遮蔭板條墻的200 m2太陽電池板。

建筑設計師要求能源消耗達到“被動式節能屋”的標準，強調透過設計及建材，利用極小的耗能就能維持住宅舒適度，不用空調冷氣就能實現冬暖夏涼，為員工提供良好的室內空氣質量。“被動式節能屋”是指不需要主動式采暖降溫系統，通過建筑物自身就可以完成舒適性室內環境調節的房屋形式。

根據設計要求，奧胡斯市技術行政管理局辦公大樓每年最大的總熱量消耗為15kWh/m2，整體能源消耗最多為50kWh/m2。

作為一項提供經濟適用的采暖通風解決方案的太陽能高科技新技術，太陽墻的發展前景廣闊。太陽墻板是在鋼板或鋁板表面鍍上一層熱轉換效率達80%的高科技涂層，并在板上穿有許多微小的孔和縫隙，經過特殊設計和加工處理制成的，能最大限度地將太陽能轉換成熱能。太陽墻板組成太陽墻系統的外殼，安裝后與傳統的金屬墻面(立面)相似。太陽墻板有多種色彩選擇，易于融入建筑整體風格。其工作原理是：室外新鮮空氣經太陽墻系統加熱后由鼓風機泵入室內，置換室內污濁空氣，起到供暖和換氣的雙重功效。簡單地說，太陽墻可以最大限度地利用太陽能，將其轉換成熱能，以熱空氣的形式傳遞到室內。

奧胡斯市技術行政管理局辦公大樓拐角鋪設的170m2的太陽墻看似垂直的“雕塑”，能量完全來自其內部系統供應，冬季能用來預熱空氣，夏季可讓辦公室降溫。窗戶一律設計成嵌壁式，并用上面有太陽能光電板的遮蔭板條來遮蔭，以保護員工免受陽光的傷害，大樓靠太陽能光電板提供電力保障。

奧胡斯市技術行政管理局辦公大樓的密閉程度是丹麥建筑行業有關要求的兩倍，并且大量使用了具有節能環保和超低熱導特性的材料，比如真空隔音窗。“通常你會嘗試著把建筑物的節能元素隱藏起來，不過我們更愿意將太陽墻作為含有雕塑元素的外觀，使建筑物展示一種形象鮮明的能源結構建筑風格。” 建筑設計師默勒說。他在2008年競標成功，獲得奧胡斯市技術行政管理局辦公大樓的設計權。到2010年底，建筑物竣工。

阿聯酋：利用被動式太陽能的新議會大廈

最近，阿拉伯聯合酋長國公布了聯邦國民議會大廈的新設計，讓人眼睛為之一亮。美麗壯觀的設計不但圍繞著一個大的白色圓頂為核心展開，而且利用沙漠氣候獨特的優勢，通過不求助于機械系統產生動力的被動式太陽能設計，以達到總體節能的目標。洛杉磯建筑師埃利希以現代與傳統巧妙結合的優秀方案，擊敗了一些建筑公司的傳統設計，脫穎而出，贏得大獎。

國民議會大廈設計以一個100m的穹頂結構為中心，一種別出心裁的“沙漠之花”設計覆蓋了主要由白色大理石建成的大廈。太陽光線通過穹頂屏幕滲透到建筑物和下面的庭院，生成一種小氣候，極大地提高大廈的能源效率。

可持續性和能源效率是設計的核心，該項目預計在全國發起的“可持續發展的設計方案”評比活動中榜上有名。對于國民議會大廈綜合設施來說，被動式太陽能設計是減少熱量吸收和冷負荷的主要戰略。在白天，淺色的厚墻被用作蓄熱體，到晚上再釋放回去。大型混凝土和金屬屏蔽穹頂能夠減少直接照射到主樓的陽光，通過采光井，天窗和嵌入式窗戶獲得的日光可以盡量使一天的人工照明減到最少。國民議會大廈位于首都阿布扎比的海濱大道，這里是全國舉行重要公民活動和慶典游行的大道之一。埃利希和他的設計團隊正在努力完善能源模式和其他智能解決方案，以創造出一流的可持續發展的設計項目。

孟買：別具一格的“綠色”蛋殼形大廈

香港科建國際有限公司一直堅持創新意念，推出用高科技設計建造大型建筑物的方案。這家公司最新完工的案例便是為印度孟買建造的一座蛋殼形大廈，它的建筑設計總面積為3.2萬m2，內部共13層。蛋殼形大廈應用被動式太陽能設計，來達到減少熱量吸收和降低能量負荷的目的。建筑物高處有一座花園，里面樹木翠綠，花草遍布，是人們休息的好地方。它的最大功能還在于調節溫度，能利用天然植被幫助大樓降低表層溫度。大廈采用太陽能光電板和屋頂風力渦輪機就地發電，為整個建筑供應能量。廢水回收系統確保了節約用水，解決了澆灌植物和景觀的用水。

卡塔爾：仙人掌式摩天大樓巍然聳立

不久前，卡塔爾市新建的市政事務及農業（MMAA）辦公大樓交付使用。這個出自曼谷美學建筑師之手的摩天大樓的造型別具一格，酷似一個高聳入云的仙人掌。據介紹，摩天大樓和毗鄰的植物園圓頂設計的靈感都源于仙人掌。

卡塔爾是亞洲西南部的一個阿拉伯國家，位于波斯灣西南岸的卡塔爾半島上，與阿聯酋和沙特阿拉伯接壤，海岸線長550km。它被沙覆蓋，屬于熱帶沙漠氣候，夏天最高氣溫可達46℃，冬季涼爽干燥，最低氣溫7℃，年平均降水量僅125mm。為了適應沙漠嚴重缺水的氣候，仙人掌的葉子變成短短的小刺，以減少水分蒸發，又能夠作為阻止動物吞食的武器。與此同時，它的莖演化為肥厚含水的形狀，根須覆蓋范圍非常大，以便下大雨時吸收最多的雨水。就這樣，這種植物在炎熱干燥的沙漠環境里成功地生存下來。

作為沙漠建筑的一大典范，卡塔爾市政事務及農業辦公大樓設計得非常節能，可以充分利用窗戶上的遮陰物。在白天，根據陽光的強度，遮陰物能打開或者關閉，阻止過多的熱量。這些設計與仙人掌的選擇十分類似，仙人掌就是在晚上而不是白天進行蒸發以維持水分，堪稱運用仿生學的又一精彩例子。在卡塔爾市政事務及農業辦公大樓的基腳邊建有一個圓頂的植物園，它里面除了有一個可提供食用植物的花園外，還建有生態機器系統，這是一套充分利用水資源的綠色環保系統，能將整座大樓的污水過濾凈化，達到中水的標準之后再用來灌溉植物以及沖廁等。