從太陽能應用視角看綠色建筑設計

【摘 要】隨著科技的快速發展，太陽能作為新興能源在各個地區得到不斷推廣，在一方面給國家能源安全作出了貢獻，另一方面給人民的生活帶來了實惠，讓人民獲得更加舒適的生活環境。但是由于太陽能的使用未納入安裝規范和設計標準，因此給用戶也帶來了一些損害。在高層建筑實現太陽能利用就更加難了，那么我們如何設計我們的建筑以實現太陽能的充分利用就成為了一個亟待解決的問題。如何將建筑設計與太陽能進行“人性化”的整合是一個重要的研究課題。本文就是基于太陽能的廣泛利用與綠色環保，深入分析了太陽能的利用優勢及優化建筑設計對太陽能的好處，并在此基礎上提出了為加大對太陽能使用的范圍而提出了優化建筑設計的方案。

【關鍵詞】太陽能；綠色建筑設計；運用

1 什么是綠色建筑設計

綠色總是給我們欣欣向榮的印象，生命的存在需要綠色，生命的延續也需要綠色，即綠色承載著生命之重。它不僅是和諧健康幸福的象征，還是人們選購高科技產品的向導，它更是推動知識經濟快速發展的動力。總的來說，綠色是現代人類文明的重要標志。如今，綠色又成為對人類與環境均有益無害的代名詞。人們對綠色向往掀起了綠色生活追求的浪潮。在21世紀的今天，綠色消費觀念已經深入人心，已經席卷全球的各個角落，它已經開始從先進工業國家來到了發展中國家人們的中間。

20世紀后期，國際建筑設計掀起了綠色建筑設計的潮流。綠色設計的理念不僅反映人們對于現代科技文化所引起的環境及生態破壞的反思；而且體現了設建筑計師道德和社會責任感的回歸。如今，人類面臨著人口增長迅速、自然資源短缺、環境污染嚴重等需要迫切解決的問題，人類為了滿足自身的欲望，開始無節制地開發利用自然資源，給自身生存環境帶來了不可恢復的危機。不僅工業、農業等生產對環境造成破壞，生活垃圾也給生態環境造成極大的影響。由于人口的急劇增長、人均物資消費量快速增加，家庭日常生活資源消耗的大幅度增加。據相關研究，地球上超過一半的人希望在未來的半個世紀里生活水平能夠提高，這意味著更多的資源將被消耗， 更多廢棄物將會產生。現在，人們逐漸認識到設計對環保所起的重要作用，“綠色設計”成為關注的焦點。傳統的產品設計理論與方法，是以人為中心，從滿足人的需求和解決問題為出發點進行的，而無視后續的產品生產及使用過程中的資源消耗以及對環境的影響。綠色設計不僅成了企業塑造完美企業形象的一種公關策略，也迎合了消費者日益增強的環保意識。

2 綠色建筑設計對利用太陽能的好處

綠色建筑設計理念是應用太陽能技術是的基礎，相反應用太陽能是綠色建筑的必然選擇。在所有的新興能源中，太陽能有其明顯優越性，取之不盡、用之不竭、不產生污染環境的副產品是其獨特的優勢。當然不是所有的應用太陽能技術的建筑都可以稱為綠色建筑，但是太陽能建筑綠色理念的設計要求很容易滿足，綠色建筑應具備如下基本原則：

表1 綠色建筑設計的基本原則

序號基本原則名稱基本內涵

1節約建筑能耗太陽能是源源不斷傳輸到地球上的太陽能，通過建筑設計手段使建筑自身應用太陽能采光，供暖同時維持建筑的能耗，或者憑借一定的設備來儲熱，發電并用以滿足用戶的居住需要。

2節約資源消耗太陽能建筑的結構，材料可以成為環境循環系統的一部分 促進能源材料的循環利用，避免某些人工調節的手段必然帶來的對天然建材 生態環境的破壞。

3尊重基地環境太陽能是一種無污染的能源，太陽能建筑自身的運營，能耗不會產生對周圍環境的破壞。

4設計結合氣候太陽能建筑的設計建造必然是結合建筑所在場地氣候的，因為一年四季，白天和夜晚，不同地點的氣候條件不同，太陽的輻射強度也不同，想要充分地利用太陽能必須結合當地日照條件。

結合太陽能應用技術的綠色建筑設計應用范圍很廣，人類主動地在建筑中應用太陽能有很長一段歷史，總是選擇在日照豐富的地方營造舒適的建筑環境。據整體的設計原則，建造完善的太陽能綠色建筑需要結構、設備、建筑物理建筑材料等學科的融合才能得以實現。應用太陽能技術的建筑在美學、技術、功能上能夠實現美的集合，形成比較完善的綠色建筑系統，運用太陽能技術的建筑可分為主動式或被動式太陽能建筑。

對于主動式太陽能建筑來講，其通過集熱設備獲取、儲存和利用太陽能，然后由熱媒將熱量傳入建筑物內分配使用，它對太陽能的利用率高功率大，便于控制，但是需要一定的設備投入并占用一定的室外空間。由此，與太陽能應用相關的許多技術都可以應用在主動式太陽能建筑中，這些復雜的設備設計超出了建筑師的工作范圍，但是具備生態與整合觀念的建筑師可以結合建筑結構，形體、色彩、材料考慮并調整它們與太陽能設備的關系使建筑的外觀更加豐富多彩，達到最好的綜合效果在設計中靈活運用這些設計手法的太陽能建筑，在滿足節能節約資源耗費的生態建筑要求的。同時，還可以通過為住戶營造在美學上賞心悅目的建筑外環境來體現生態建筑，與建筑環境相協調滿足用戶要求的原則。

對于被動式太陽能建筑來講，應用太陽能技術可以使建筑師找到更廣闊用武之地，被動式太陽能建筑通常不依靠任何機械手段，過調整建筑的朝向，選擇適當的建筑材料，巧妙處理建筑的空間和形體進行合理的建筑構造設計等手段使建筑物自然地應用太陽能供暖采光并維持建筑的能耗因此建筑師有充分的空間可以發揮自己的專長，合理而有效地安排建筑空間、形體、并利用高效率的技術滿足同樣的功能需要。

3 太陽能如何與綠色建筑相結合

設計風格和品位的締造者是設計師，產品的視覺形象對環境保護也會產生間接的影響。成功的綠色建筑設計產品來自于設計師對環境問題的高度重視，并在設計和開發過程中運用設計師和相關組織的經驗、知識和創造性結晶。生態節能建筑的設計主要從整體環境規劃和單體建筑設計兩個方面開展。在整體環境規劃中，強調的是建筑與環境的關系，解決建筑與地貌、植被、水土、風向、日照與氣候的關系。在獨立的建筑設計中使用天然的材料、簡潔的風格、實用且節能、外圍護結構系統、太陽輻射的控制與改善、可再生能源的利用等等都是其必備的特點。

當然，不是建筑師有了這方面的想法或創意，就可以建設處綠色可持續的建筑設計。因為還必須根據不同的國情與區域情況而采取相應的措施。我國是發展中國家，在太陽能建筑技術的應用上，應優先利用適宜性技術，主動式太陽能建筑雖然對太陽能的利用率高 但設備復雜，技術要求嚴。這樣來看，投資大并且資源耗費多的太陽能技術的應用顯然是違背綠色建筑設計理念的。這樣在不恰當的地點或不恰當地應用太陽能技術的建筑不能被稱為綠色建筑的。因此，在我國應該偏重于推廣被動式太陽能技術，這樣通過建筑師的力量來營造建筑與生活環境才能真正順應我國現有的國情，以切實可行的小投入得到高的回報，體現綠色建筑精神。同時，我們不僅僅是將綠色建筑作為一種文明的象征，而是將其作為一種真正可持續發展的道路。在建筑設計中不斷融入新的理念，不斷追求建筑與藝術、建筑與可持續的完美結合，將綠色建筑設計真正融入到生活中，以此來實現新形勢下的可持續發展之路。

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