基于被動節能技術的山地酒店設計策略研究
——以2019年臺達杯建筑設計競賽優秀獎方案為例

（重慶大學建筑城規學院，重慶 400044）

0 引言

隨著酒店類建筑設計的發展，各類風格迥異、不同主題的酒店設計層出不窮。主題酒店是以某一特定的主題，呈現出酒店建筑的風格和裝飾藝術。[1]觀星主題酒店作為一種新興的主題酒店類型，為觀星愛好者們提供了一個可舒適休憩又可觀測星空的場所。2019年臺達杯建筑設計競賽以山地觀星酒店為主題，旨在將主題酒店建筑與建筑節能技術結合，通過利用基地內的太陽能、風能等可再生資源作為酒店能源的來源，設計出綠色節能、低碳環保的山地酒店建筑。

1 項目概況

本次競賽方案是暗夜公園驛站項目，選址位于河北興隆縣暗夜公園內，興隆縣屬于暖溫和中溫帶半濕潤季風型大陸性氣候，四季明顯，冬長夏短。[2]使用相關模擬軟件分析可以了解到，場地內的太陽輻射最佳朝向在150-195之間。冬季多為西北季風，夏季多為東南季風。場地南坡的采光效果比較差，北坡陽光充沛，采光效果良好。

2 設計策略

2.1 整體布局

項目主要為暗夜公園的觀星愛好者和天文學者等人群提供住宿服務，布置方式可采用組團式布局或單元式布局，宜盡量減少建筑結構對原始地形的影響，并與周圍環境有機結合；根據要求和采光分析結果，本設計在整體布局上呈現“一軸兩心三組團”的規劃形態。把對采光需求更高的客房部份分布在場地北側，公共大廳、餐廳以及辦公后勤等輔助用房布置在場地南側。客房部分大致分為三個組團，通過步道來聯系各個客房單體。

2.2 公共以及輔助部分

公共以及輔助部分建筑采用坡屋頂形式，建筑結合高差層層下降，大廳、餐廳以及辦公的三個獨立建筑利用空中平臺連接，斜坡式的屋頂造型以及層層下降的體塊關系呼應山地地形。

2.3 客房部分

客房建筑單體造型獨特，整體分為臥室以及公共區域兩部分，臥室的天窗形式變形，在正對臥室床鋪的位置加設一個斜向上的玻璃天窗，滿足客人在客房內的觀星要求，另外增加屋頂室外平臺，提供不同方式的觀星體驗方式的同時也可以增加建筑的通風保溫效果，斜向上的屋頂增大了太陽的照射面積，提高了太陽能利用率。（圖一）

圖1 （來源作者自繪）

2.4 廣場部分交通流線

廣場位于場地的核心位置，同時也是各個功能部分交流的平臺，廣場大致分為4 個臺地，以此來化解場地內的16 米高差，同時在中間的三個大臺地上布置了花池來提高場地內的綠化景觀效果，花池同時可以結合建筑的綠色節能技術實現建筑的能源自循環。

3 被動式建筑技術策略

公共輔助建筑部分屋頂增加太陽能光伏電板，利用光伏電板收集太陽能，將之轉化為地暖采暖、熱能以及電能。在建筑外圍加設高出建筑高度的玻璃體塊，用來增加陽光收集率，在冬季和夏季通過改變玻璃頂百葉的開啟方式和開窗方向來調節室內的風速、采光情況以及溫度。客房部份屋頂鋪設太陽能光伏電板，供客房采暖、發電發熱使用，室外觀星平臺鋪設屋頂綠化降低屋頂熱負荷。

3.1 夏季隔熱通風方法

輔助空間功能區：夏季打開玻璃體天花板百葉，讓加熱的熱空氣向上流出并帶動室內新風進入，風帽加速空氣流動，新風帶入室外水汽，為室內增濕。（圖2）星眼朝向北的客房：當陽光射到起居室玻璃上，起居室空氣升溫，室內高差使熱空氣流向臥室，再從高窗流出，達到空氣循環的目的。（圖3）星眼朝向南的客房：當陽光照射到臥室玻璃上，臥室空氣升溫，熱空氣向上流出高窗，形成正壓，起居室內空氣向臥室流動，帶動新風進入室內，且新風帶來廣場的水汽。為室內增加濕度。（圖4）

3.2 冬季隔熱保溫方法

輔助空間功能區：冬季強勁的西北風吹的風帽抽風，玻璃體加熱的熱空氣在負壓作用下向室內流動，經過玻璃體底部的水池，帶著水蒸氣進入室內，達到增濕的效果。（圖5）星眼朝向北的客房：當陽光射到起居室玻璃上，起居室空氣升溫，室內高差使得熱空氣流向臥室，封閉高窗，鎖住熱空氣，熱空氣降溫又流回起居室，從而達到熱循環的效果。（圖6）星眼朝向南的客房：當陽光射到起居室玻璃上，起居室空氣升溫，室內高差使得熱空氣流向臥室，封閉高窗，鎖住熱空氣，熱空氣降溫又流回起居室，從而達到熱循環的效果。（圖7）

（圖片來源作者自繪）

3.3 太陽能地暖系統

太陽能地暖系統是低溫熱水地面輻射采暖系統，其結構主要由太陽能集熱管、地暖溫控系統、儲熱水箱等部分組成，根據貯水箱的水溫情況來控制循環加熱系統。具體操作步驟可大致分為三步：太陽能照射真空管，集熱器吸收熱量把水加熱，通過循環系統將熱水儲存在保溫水箱中。將水加熱到50度，此時紅色箭頭所示為加熱水循環，水溫可達到系統要求，電加熱處于關閉狀態；當儲水箱中的水溫度達到系統要求，通過換熱器將熱量換到地暖盤管中，再由地面均勻地向室內敷設熱量，地板采暖系統進行系統循環。當太陽能集熱達不到地暖系統所需溫度時，開啟電加熱利用電力加熱儲水箱中的水，可以保證水溫可以達到地暖所需溫度。

3.4 屋頂綠化降低屋頂熱負荷

數據表明，屋頂綠化能顯著削減建筑物周圍環境溫度，可降低0.5～4 ℃的幅度范圍，并且氣溫每降低1℃，建筑物室內空調容量可降低6%，屋頂綠化前后，外表面最高溫度相差15 ℃以上。[5]在本項目中在客房的室外平臺上種植綠化來降低建筑周圍環境溫度，同時降低屋頂平臺的熱量傳導，從而減少客房內部空調系統的能耗。

4 總結

如今太陽能節能技術大多應用在住宅、宿舍普通小型建筑中，應用在精品酒店這種較高檔的建筑上的案例比較少，在本次臺達杯太陽能建筑設計競賽中探討了將二者結合的可能性。優秀獎“星之所向”將建筑本身作為容器，借助自然風能、太陽能實現了夏季隔熱通風和冬季保溫的需求，結合太陽能電池板等技術實現了酒店能源的循環利用。為北方山地酒店類建筑節能設計尤其是太陽能節能技術提供了一些借鑒作用。