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摘要:在节能环保大环境下,在建筑节能诸多途径中,太阳能作为一种较为直接的绿色能源利用方式被大量采用,在建筑设计过程中,太阳能与建筑的一体化设计已成为必然。本文从太阳能与建筑一体化设计的优点和着手,分析了当前太阳能与建筑一体化设计中的问题,探讨了实现太阳能与建筑一体化设计的必要性,目的是为建筑设计过程中对太阳能的考虑提供建议和借鉴,进而推进太阳能在建筑节能中的使用得以更好的发展。
关键字:建筑节能、太阳能、一体化设计
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
所谓的太阳能与建筑一体化设计,主要就是指将太阳能的产品和构件应用于建筑行业,加强对太阳能这一新能源的应用,进而节约传统的能源实现对环境的保护,同时加强对建筑造型的美化。太阳能与建筑的一体化设计成为太阳能在建筑行业应用的一个必然发展过程,并得到了国家及地方的大力支持。但是在太阳能与建筑一体化的设计过程中还存在着诸多问题,严重的影响了一体化设计的效果,必须采取合理的措施,实现二者有效结合,综合利用建筑美学和建筑技术,推动太阳能与建筑一体化的设计,为太阳能在建筑中的利用奠定坚实的基础。
一、太阳能与建筑一体化设计的优点
太阳能与建筑的一体化设计成为建筑发展的一大特色,也成为提升人居环境的一个有效途径,具有以下优点:
(一)构造合理,保证质量
太阳能与建筑的一体化设计是在对各个因素进行综合考虑的基础上进行的,这就对建筑的构件和设备进行了全面的协同,使各个构造环节更加科学合理,进而为保证建筑的质量奠定了坚实的基础。
(二)降低造价,保护环境
太阳能与建筑一体化设计充分利用了太阳能这一新型的能源,这样就减少了对传统能源的消耗,从而降低了工程的总体造价,进而减轻了建筑的负荷,此外,太阳能的使用在很大程度上实现了对环境的保护,进而改善了人居环境。
(三)巧用空间,美化建筑视觉感受
太阳能与建筑的有效结合,构成了多种功能的构件,实现了对空间的巧妙利用,同时经过统一的安装和设计,实现了建筑外观的和谐统一,进而改变了居住小区中各自为政的局面,形成了良好的视觉感受,为建筑的整体带来了美感。
(四)同步施工,避免损害
太阳能与建筑的一体化设计,实现了同步施工,通过一次的安装方便了人们的生活需要,同时也避免了后期施工对建筑结构的损害。
可见,太阳能与建筑的一体化设计符合人们的需要,是建筑行业发展的一大特色,也是提高人们生活质量,改善人居环境的一个有效的措施,对建筑行业的发展起到了积极的促进作用。
二、太阳能与建筑一体化设计的现状
太阳能与建筑的一体化为改善人居环境,节约资源起到了很大的促进作用,将太阳能与建筑实现一体化是将太阳能的设计和施工同时进行,进而实现建筑的规划布局、材料构造以及建筑美学等各个方面的协调统一。但是在实际的太阳能与建筑一体化的设计中还存在着诸多问题,严重的影响了太阳能与建筑一体化的进程。
由于太阳能与建筑一体化设计处于起步阶段和探索阶段,导致缺乏一定的经验和实例,进而为太阳能与建筑一体化的设计带来了挑战。目前太阳能与建筑一体化设计面临的困难主要有以下几个方面:首先是美观问题,由于缺乏一定的经验和实例,导致在一体化设计中缺乏经验,只是将太阳能设备与建筑进行生硬的结合,难以与建筑的外观实现和谐统一,严重的影响了建筑的美观;其次,造价控制方面的问题,由于在太阳能与建筑一体化的设计中,难以将造价控制在市场接受的范围内,造成了工程造价偏高的现象;此外,设计手法不当,在太阳能与建筑一体化设计中,部分设计师缺乏对整体效果的考虑,对构件的连接节点缺乏必要的设计,导致将太阳能直接的加在建筑之中,对建筑外形的整体效果造成了消极的影响;甚至部分设计院常常对太阳能的设计采取“甩项”,交由太阳能产品生产单位设计,缺乏统一、协调,难以达到一体化设计的目的。
三、太阳能与建筑一体化设计的策略
为了实现太阳能与建筑的一体化设计,需要从多个方面着手,综合考虑各个方面的因素,这样才能真正的发挥太阳能与建筑一体化的优势,进而提高人们的生活质量,改善人居环境。
(一)合理整合系统配置
太阳能与建筑的一体化设计是一个复杂的过程,涉及多个环节的工作,因此需要对整体的系统配置进行有效的整合和设计,进而实现太阳能供暖、太阳能热水以及空调和光伏发电等功能的充分发挥。这就需要加强对建筑场地、气候和材料等条件的综合考虑,实现方案的优化组合,进而提高太阳能的利用率和经济性。
整合太阳能系统与建筑的一体化需要从以下几个方面着手:首先,要加强对能量的获取和收集途径的研究,并采取合理的措施进行部位和构件的设计,做好能量的储存工作。就当前的太阳能在建筑行业的应用来看,对太阳能的收集多是借助太阳能光板以及被动收集,这就需要对建筑的结构进行合理的设计,主要包括对墙体、屋面、檐口和阳台的设计,从而为太阳能的利用提供足够的表面、合意的朝向以及有效的角度射入,真正的做好对建筑每个部位的利用。一般采用的设计方式是嵌入式和附着式。在附着式的设计中,需要有效的支撑面,而嵌入式结构对结合层以及构造有着严格的要求。因此在一体化的设计中,要转变设计思路,加强对新技术的应用,强化各个部位的功能,进而提升建筑整体的运行效率。
(二)实现建筑构造的构件化
实现建筑构造的构件化就是要将太阳能装置作为建筑的一个构件加以利用和设置,因此建筑师要根据建筑的总体要求,进行合理的设计,在建筑中和谐的体现太阳能装置,进而提升建筑的整体效果。这就需要根据安装部位的不同对构件进行合理的划分,并将构件按照一定的要求进行设计,使其成为一定的建筑产品,因此需要对构件的安装位置以及尺寸进行整合,将其作为建筑的元素,进行合理的安装和设计。将太阳能系统所包含的所有内容作为建筑不可缺的设计元素加以考虑,巧妙地将太阳能系统的各个部件融。
(三)实现设计效果的美观化
为了满足人们的视觉要求以及对人居环境的要求,在进行太阳能与建筑一体化的设计中,充分的考虑建筑的整体美观,这就需要综合各个环节的工作,提升建筑的整体视觉效果。
首先,要设计倾斜的屋顶和墙体。为了实现对太阳能的充分利用,需要根据太阳照射的方向,进行屋顶和墙面的设计,其中倾斜的屋顶和墙面是理想的选择,达到的提高了太阳能采集的效果,同时还将其本身的特征与属性赋予建筑,创造了大量新颖生动的建筑造型,使太阳能成为建筑的独立风景。
其次,是对采光天棚的设计。
将PV 板与建筑的采光天棚相结合,即可以充分吸收太阳辐射,又可以利用PV 板的材质和色彩在建筑室内空间创造出特殊的光影效果。
(三)富有韵律感的立面
可结合住宅的屋顶、阳台和遮阳棚的位里設置集热器,以其特有的韵律感形成太阳能建筑的标志性外观。在高层集合住宅中如果利用窗户的不同构图或阳台的处理,更易于塑造竖向的垂直韵律效果。运用建筑立面众多的重复性元素结合太阳能构件设计而产生出富有韵律感的立面效果。
结束语:
太阳能与建筑的一体化设计是实现建筑可持续发展和提升人居环境的一个有效的途径,因此建筑师和设计师要根据建筑的特点和要求,将太阳能作为建筑的一个构件进行合理的设计,既要充分发挥太阳能的作用,又提升建筑的整体效果,给人们以视觉享受。
关键字:建筑节能、太阳能、一体化设计
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
所谓的太阳能与建筑一体化设计,主要就是指将太阳能的产品和构件应用于建筑行业,加强对太阳能这一新能源的应用,进而节约传统的能源实现对环境的保护,同时加强对建筑造型的美化。太阳能与建筑的一体化设计成为太阳能在建筑行业应用的一个必然发展过程,并得到了国家及地方的大力支持。但是在太阳能与建筑一体化的设计过程中还存在着诸多问题,严重的影响了一体化设计的效果,必须采取合理的措施,实现二者有效结合,综合利用建筑美学和建筑技术,推动太阳能与建筑一体化的设计,为太阳能在建筑中的利用奠定坚实的基础。
一、太阳能与建筑一体化设计的优点
太阳能与建筑的一体化设计成为建筑发展的一大特色,也成为提升人居环境的一个有效途径,具有以下优点:
(一)构造合理,保证质量
太阳能与建筑的一体化设计是在对各个因素进行综合考虑的基础上进行的,这就对建筑的构件和设备进行了全面的协同,使各个构造环节更加科学合理,进而为保证建筑的质量奠定了坚实的基础。
(二)降低造价,保护环境
太阳能与建筑一体化设计充分利用了太阳能这一新型的能源,这样就减少了对传统能源的消耗,从而降低了工程的总体造价,进而减轻了建筑的负荷,此外,太阳能的使用在很大程度上实现了对环境的保护,进而改善了人居环境。
(三)巧用空间,美化建筑视觉感受
太阳能与建筑的有效结合,构成了多种功能的构件,实现了对空间的巧妙利用,同时经过统一的安装和设计,实现了建筑外观的和谐统一,进而改变了居住小区中各自为政的局面,形成了良好的视觉感受,为建筑的整体带来了美感。
(四)同步施工,避免损害
太阳能与建筑的一体化设计,实现了同步施工,通过一次的安装方便了人们的生活需要,同时也避免了后期施工对建筑结构的损害。
可见,太阳能与建筑的一体化设计符合人们的需要,是建筑行业发展的一大特色,也是提高人们生活质量,改善人居环境的一个有效的措施,对建筑行业的发展起到了积极的促进作用。
二、太阳能与建筑一体化设计的现状
太阳能与建筑的一体化为改善人居环境,节约资源起到了很大的促进作用,将太阳能与建筑实现一体化是将太阳能的设计和施工同时进行,进而实现建筑的规划布局、材料构造以及建筑美学等各个方面的协调统一。但是在实际的太阳能与建筑一体化的设计中还存在着诸多问题,严重的影响了太阳能与建筑一体化的进程。
由于太阳能与建筑一体化设计处于起步阶段和探索阶段,导致缺乏一定的经验和实例,进而为太阳能与建筑一体化的设计带来了挑战。目前太阳能与建筑一体化设计面临的困难主要有以下几个方面:首先是美观问题,由于缺乏一定的经验和实例,导致在一体化设计中缺乏经验,只是将太阳能设备与建筑进行生硬的结合,难以与建筑的外观实现和谐统一,严重的影响了建筑的美观;其次,造价控制方面的问题,由于在太阳能与建筑一体化的设计中,难以将造价控制在市场接受的范围内,造成了工程造价偏高的现象;此外,设计手法不当,在太阳能与建筑一体化设计中,部分设计师缺乏对整体效果的考虑,对构件的连接节点缺乏必要的设计,导致将太阳能直接的加在建筑之中,对建筑外形的整体效果造成了消极的影响;甚至部分设计院常常对太阳能的设计采取“甩项”,交由太阳能产品生产单位设计,缺乏统一、协调,难以达到一体化设计的目的。
三、太阳能与建筑一体化设计的策略
为了实现太阳能与建筑的一体化设计,需要从多个方面着手,综合考虑各个方面的因素,这样才能真正的发挥太阳能与建筑一体化的优势,进而提高人们的生活质量,改善人居环境。
(一)合理整合系统配置
太阳能与建筑的一体化设计是一个复杂的过程,涉及多个环节的工作,因此需要对整体的系统配置进行有效的整合和设计,进而实现太阳能供暖、太阳能热水以及空调和光伏发电等功能的充分发挥。这就需要加强对建筑场地、气候和材料等条件的综合考虑,实现方案的优化组合,进而提高太阳能的利用率和经济性。
整合太阳能系统与建筑的一体化需要从以下几个方面着手:首先,要加强对能量的获取和收集途径的研究,并采取合理的措施进行部位和构件的设计,做好能量的储存工作。就当前的太阳能在建筑行业的应用来看,对太阳能的收集多是借助太阳能光板以及被动收集,这就需要对建筑的结构进行合理的设计,主要包括对墙体、屋面、檐口和阳台的设计,从而为太阳能的利用提供足够的表面、合意的朝向以及有效的角度射入,真正的做好对建筑每个部位的利用。一般采用的设计方式是嵌入式和附着式。在附着式的设计中,需要有效的支撑面,而嵌入式结构对结合层以及构造有着严格的要求。因此在一体化的设计中,要转变设计思路,加强对新技术的应用,强化各个部位的功能,进而提升建筑整体的运行效率。
(二)实现建筑构造的构件化
实现建筑构造的构件化就是要将太阳能装置作为建筑的一个构件加以利用和设置,因此建筑师要根据建筑的总体要求,进行合理的设计,在建筑中和谐的体现太阳能装置,进而提升建筑的整体效果。这就需要根据安装部位的不同对构件进行合理的划分,并将构件按照一定的要求进行设计,使其成为一定的建筑产品,因此需要对构件的安装位置以及尺寸进行整合,将其作为建筑的元素,进行合理的安装和设计。将太阳能系统所包含的所有内容作为建筑不可缺的设计元素加以考虑,巧妙地将太阳能系统的各个部件融。
(三)实现设计效果的美观化
为了满足人们的视觉要求以及对人居环境的要求,在进行太阳能与建筑一体化的设计中,充分的考虑建筑的整体美观,这就需要综合各个环节的工作,提升建筑的整体视觉效果。
首先,要设计倾斜的屋顶和墙体。为了实现对太阳能的充分利用,需要根据太阳照射的方向,进行屋顶和墙面的设计,其中倾斜的屋顶和墙面是理想的选择,达到的提高了太阳能采集的效果,同时还将其本身的特征与属性赋予建筑,创造了大量新颖生动的建筑造型,使太阳能成为建筑的独立风景。
其次,是对采光天棚的设计。
将PV 板与建筑的采光天棚相结合,即可以充分吸收太阳辐射,又可以利用PV 板的材质和色彩在建筑室内空间创造出特殊的光影效果。
(三)富有韵律感的立面
可结合住宅的屋顶、阳台和遮阳棚的位里設置集热器,以其特有的韵律感形成太阳能建筑的标志性外观。在高层集合住宅中如果利用窗户的不同构图或阳台的处理,更易于塑造竖向的垂直韵律效果。运用建筑立面众多的重复性元素结合太阳能构件设计而产生出富有韵律感的立面效果。
结束语:
太阳能与建筑的一体化设计是实现建筑可持续发展和提升人居环境的一个有效的途径,因此建筑师和设计师要根据建筑的特点和要求,将太阳能作为建筑的一个构件进行合理的设计,既要充分发挥太阳能的作用,又提升建筑的整体效果,给人们以视觉享受。