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摘要：太阳能作为一种可再生的洁净能源，是建筑上很具利用潜力的新能源之一。目前太阳能建筑设计，还不能适应新能源、新技术快速发展的要求，太阳能建筑设计理念与方法滞后，与发展不适应，本文从太阳能建筑的设计适应性方面，提出了一些粗浅的看法。
关键词：建筑节能；建筑设计适应性；太阳能
一、前言
太阳能是取之不尽的新能源。利用高效太阳能提供给建筑的复合能量，以满足建筑使用功能的需求，实现安全、便利、舒适、健康的环境，是太阳能建筑设计的目标。因此，太阳能建筑不仅应实现光热、光电等现代科技与建筑和谐的应用，而且应该更加注重生态建筑设计理念，从建筑设计初就应注重太阳能的全方位的应用，建筑设计必须适应这一发展趋势。
二、太阳能建筑规划适应性设计
对于太阳能建筑规划来说，其基本要求是：能够为建筑自身充分利用太阳能或为太阳能光热、光电设备提高效率。应充分考虑冬季争取日照；改善夏季的微气候；减少建筑的冷热负荷的原则。在太阳能规划设计时，要想满足太阳能基本需求，规划设计在适应设计方面，应以增加日照时间为前提，围绕这一核心，进行适应性规划设计，适应设计应从如下几方面进行。
1、太阳能建筑场地科学选址，选址是一个多要素的包括日照、气象、地形、地貌等等。由于太阳能建筑是依靠太阳能进行发电发热的，而太阳能又会受到不同地区、不同时段日照变化和复杂的地形的影响，所以，在进行太阳能建筑设计选址的时候，应该充分考虑到太阳能收集的情况。尽量选择向阳的平地或者向阳的坡地，这样才能保证阳光能源的收集方便，才能发挥太阳能建筑的优势。一般来说建筑的选址不宜选在风力、风速强劲的山顶、山脊和隘口等处，避免建筑物处于猛烈的风口；同时也不宜选在山谷和河谷低洼处，这种地形容易产生静风，或者微风频率较高，风速也较小，上部覆盖的空气层不易流通而造成空气污染，对人体的健康不利。较好的选择是在冬季主导风向影响较小而且顺应夏季主导风向，向阳，背山，面水的地方。
2、太阳能建筑在确定建筑的布局时，要考虑到建筑与建筑的位置关系和距离，这是因为建筑本身也会产生阴影，也有遮阳的作用。布置不当，不但影响日照，还会造成冬季寒风流速增加、围护结构增加风压和增加门窗的冷风渗透，使室内采暖负荷增大。位置的合理布局，可以取得良好的日照，同时还能利用建筑阴影达到夏季遮阳的目的。在实际运用中多采用错落布置，利用山墙间隙增加日照时间；板式、点式建筑结合布置，改善日照效果。优化建筑布局，也能提高组团内的风环境质量。
3、建筑物的朝向设计合理。朝向的选择应能充分考虑到冬季利用太阳能采暖并有效防止冷风侵袭，夏季利用阴影和空气流动降低建筑物表面和室内温度。当接收面面积相同时，由于方位差异，其各自所接收到的太阳辐射也不相同。应根据规范，计算出不同角度太阳辐射量的参数，确定朝向的角度。理论和经验最佳朝向是南向，以及东西15°朝向范围。合理的朝向，可以更多的接受太阳热能。
4、设计合理的日照间距。日照间距是指前后两排建筑之间，为保证后排建筑在规定的时日获得所需日照量而保持的一定建筑间距。一定的日照间距是建筑充分得热的条件，但是间距太大又会造成用地浪费。根据节能规范要求：一般以冬至日正午的太阳高度角确定日照间距，太阳能建筑日照间距应保证冬至日正午前后5h的日照。
三、太阳能建筑适应性设计
在太阳能建筑适应性设计过程中，从设计理念和方法上始终贯彻生态理念，不仅要有机地结合太阳能各项技术措施，更要让建筑本身节能、绿色、环保。真正让太阳能造福人类，实现低碳、环保的目标。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在建筑适应性设计上，其具体做法是：
1．设计合理的太阳能建筑平面布置
太阳能建筑适应性设计中，在平面设计时要考虑到建筑的采暖、降温、采光等多方面的要求。在建筑平面的内部组合上，应根据自然形成的北冷南暖的温度分区来布置各种房间。
2.适宜的建筑体形设计
太阳能建筑平面形状越凹凸，形体越复杂，建筑外表面积越大，能耗损失越多。应通过对建筑体积、平面和高度的综合考虑，选择适当的长宽比，实现对体形系数的合理控制，确定建筑各面尺寸与其有效传热系数相对应的最佳节能体形。建筑形体与周边日照的关系，尽量实现冬季向阳、夏季遮阳的效果。
3．太阳能建筑细部的深化处理
1）屋顶节能设计
屋顶相较于任何地面耗热量或是外墙而言所存在的传热耗热量都是极大的。从屋面保温隔热性能出发，需要合理促进屋面抵抗夏季室外热作用的自身能力，这不仅有利于空调能耗的降低，且是促进室内热环境改善的有效途径。可从太阳能建筑设计角度考虑在顶屋设置通风隔热层或将顶层作为设备间等，形成2 次隔热，减少屋面温度的影响；在炎热地区的屋面还可以采用倒置式（颠倒防水层与传统屋面构造中的保温层）、屋面绿化、蓄水屋面、浅色坡屋面等方式来达到节能降耗的目的
2）门窗节能设计
控制窗墙比、提高外窗气密性、改善门窗保温性、设置“温度阻尼区”是建筑设计师应该掌握的建筑节能设计的要点。建筑物的外门和外窗是冬季冷风侵入、夏季阳光入射的主要通道。因此，将开窗率控制在适当的水平，我们要在保证日照、通风、采光、观景等要求下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高气密性、保温性，减少冷风渗透与传热量。并尽量避免在东、西向开窗，是门窗节能设计中应遵循的原则。
3）墙体节能设计
建筑物的墙体是外围护结构的主体。热工性能良好的围护结构设计加强建筑的保温隔热，这是现代建筑充分利用太阳能的前提条件，同时也有利于创造舒适健康的室内热环境。可以采用保温性能好、蓄热能力及强度较低的砌块墙体，如加气混凝土砌块。也可以采用复合墙体的形式，如内保温复合墙体、外保温复合墙体、夹芯复合墙体等。而且从长远来看，外墙外保温的效果明显高于内保温。随着建筑节能技术的不断完善和发展，外墙外保温技术逐渐成为建筑保温节能形式的主流。
结束语
作为人类的基本居住空间，是构成城市的主要物质组成部分，它对人类的生活环境有着直接、重要的影响，居住空间环境的优劣直接影响着人们的生活质量，而要维持良好的生活环境，则需耗费大量的能源。因此，充分利用新能源是今后发展的必然趋势。
在设计中被赋予可适应性改变的能力是太阳能建筑合理应对外部环境变化所采取的必然选择。理念更新与技术进步相统一是推动建筑发展的最大动力，随着太阳能利用技术与建筑设计理念的不断演化，太阳能建筑的适应性设计必将成为其今后发展的大趋势。
参考资料：
[1] 王崇杰，何文晶，薛一冰. 欧美建筑设计中太阳墙的应用[J].建筑学报.2004（08）
[2] 王扬，叶伟华. 整体优化 动态适应——建筑适应性设计意义解析[J].世界建筑.2002（11）
[3] 杜正领. 太阳能与建筑的结合及技术发展展望[J].低碳世界.2013（04）
论文作者:桑柳
论文发表刊物:《基层建设》2016年1期
论文发表时间:2016/5/13
标签：建筑论文; 太阳能论文; 日照论文; 适应性论文; 屋面论文; 间距论文; 墙体论文; 《基层建设》2016年1期论文;