在中國建筑建設(shè)中,高層住宅發(fā)展的速度和規(guī)模令世人矚目,同時建筑能耗的問題也日益凸現(xiàn)。據(jù)最新統(tǒng)計,2000年中國建筑能耗已占當(dāng)年全社會終端能源消耗量的27.8%,接近發(fā)達(dá)國家建筑用能占全社會能源消費(fèi)量1/3左右的水平 。目前利用可再生能源,提高建筑能效的研究與實踐已逐步展開,如何將太陽能利用技術(shù)與中國國情下的高層建筑完美的結(jié)合,創(chuàng)造低能耗高舒適度的健康居住建筑,已成為住宅節(jié)能建設(shè)中的一個最新亮點。
1、中國的“陽光事業(yè)”
太陽能的推廣利用工作被譽(yù)為“陽光事業(yè)”。中國地域遼闊,有著豐富的太陽能資源。據(jù)估算,我國陸地表面每年接收的太陽輻射能約為50×1O18KJ,全國各地太陽年輻射總量達(dá)335~837 KJ/cm2·a,平均值為586 KJ/cm2·a,屬太陽能資源豐富的國家之一。
我國自1977年始,從甘肅民勤縣建造了第一座被動式太陽房,至今已推廣約1000萬m2(建筑面積)。目前我國被動太陽房已進(jìn)入規(guī)模普及階段,并開始由群體建筑向住宅小區(qū)、太陽村、太陽城發(fā)展。我國被動太陽房采暖節(jié)能達(dá)60%~70%,平均每m2建筑面積每年可節(jié)約20~40kg標(biāo)準(zhǔn)煤,發(fā)揮著良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。經(jīng)過數(shù)年的研究和開發(fā),太陽能熱水器的推廣應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,其發(fā)展在我國最為迅速,已形成為一個產(chǎn)業(yè)。新型太陽能集熱器的試制成功,使太陽能熱水器可作為建筑構(gòu)件應(yīng)用在建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。
當(dāng)前我國正嘗試建設(shè)各種生態(tài)節(jié)能的示范工程,如上海辛莊工業(yè)園區(qū)生態(tài)辦公樣板樓(圖1),該工程中嘗試應(yīng)用了真空管太陽能熱水器、PV光電板、太陽能空調(diào)和地板采暖系統(tǒng)等太陽能復(fù)合技術(shù)??傮w而言,國內(nèi)這些年在太陽能利用的過程中,從理論研究、模擬試驗、材料構(gòu)件的開發(fā)、示范房屋及設(shè)計工程等方面,已逐步積累了經(jīng)驗,為我們在建筑中進(jìn)一步開發(fā)利用太陽能奠定了良好的基礎(chǔ)。
2、上海高層住宅節(jié)能與太陽能利用潛力
上海是中國的綜合性城市,人口普查數(shù)據(jù)顯示,2000年的人口密度達(dá)到2588人/km2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國人口密度每平方公里132人的數(shù)值,居于全國首位。因人口聚集且受地價影響,在城市聚居區(qū)建筑密度日趨提高,高層尤其是小高層住宅建設(shè)發(fā)展迅猛。高層住宅對于建設(shè)用地緊張、寸土寸金的上海,無疑已成為最適宜的建筑方式。
作為非采暖地區(qū)的上海,由于氣候的原因,冬夏兩季多通過消耗電能來換取室內(nèi)熱舒適度,據(jù)統(tǒng)計,百戶空調(diào)安裝率已高達(dá)80%左右,其能耗對城市環(huán)境造成了極大的壓力。2001年10月,國家建設(shè)部頒發(fā)了我國《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,同時上海市建委會同有關(guān)部門組織編制了《上海市“十五”期間建筑節(jié)能實施綱要》,提出了推進(jìn)建筑節(jié)能的發(fā)展思路和工作目標(biāo),計劃到2010年,全部新建住宅建筑由執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的50%提高到60%。目前為使建筑節(jié)能工作有序推進(jìn),上海市依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),已逐步建立和完善了有關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn),基本形成適合上海特點的圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能技術(shù)體系;實施了近百萬平方米節(jié)能住宅項目工程試點。
太陽能與建筑一體化的發(fā)展,不僅能有效的節(jié)能和環(huán)保,而且也為建筑外觀設(shè)計拓展了新的創(chuàng)作空間。太陽能資源因受氣候條件、地理緯度等環(huán)境狀況的影響,其分布具有明顯的地域性。我國共劃分了四個太陽輻射資源區(qū),上海屬夏熱冬冷地區(qū),處在太陽能輻射資源Ⅲ區(qū)[1]。判斷太陽能資源充足與否,主要依據(jù)太陽日照時數(shù)與日照百分率兩個因素。依據(jù)對他們的比較分析,在夏季,夏熱冬冷地區(qū)的太陽能輻射資源與我國的北方及西部地區(qū)基本持平;在冬季雖不及我國北方,卻明顯超過歐洲,且與北美基本持平[2]。足見在我國夏熱冬冷地區(qū),對太陽能的開發(fā)利用有著巨大的潛力。目前上海已制定2005年~2007年開發(fā)利用太陽能《行動計劃》,力爭3~5年內(nèi)在光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面走在全國前列,在太陽能光熱利用上取得顯著成效。應(yīng)用目標(biāo)是到2007年,安裝與建筑結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)10萬平方米(集熱面積)。
3、太陽能建筑一體化設(shè)計體系的可操作途徑
3.1建筑中太陽能技術(shù)的集成策略:
對太陽能的利用主要有光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種方式,在建筑中主要利用的是光熱與光電轉(zhuǎn)換。建筑中太陽能利用技術(shù)體系主要可歸納為三個層次:被動式太陽能系統(tǒng)、太陽能熱利用技術(shù)系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽能在建筑中的利用應(yīng)依據(jù)可持續(xù)性設(shè)計的原則,不應(yīng)是以往的單一類型體系的技術(shù)利用,建筑作為一個復(fù)雜而統(tǒng)一的整體,對太陽能的利用應(yīng)采用適用技術(shù)的集成策略,首先是建筑本身的基本設(shè)計,其次是在合理的前提下,盡可能的利用被動技術(shù)與自然能源,最后用主動技術(shù)來彌補(bǔ)前兩個層面所不能滿足的要求。
3.2高層住宅太陽能利用的系統(tǒng)設(shè)計方法:
將太陽能技術(shù)體系納入建筑設(shè)計的整個過程,建立一個有效的系統(tǒng)的設(shè)計程序。
3.2.1小區(qū)規(guī)劃中的群體組合與太陽能的利用:
在規(guī)劃中建筑群體的不同方位、體形、間距、高低及道路網(wǎng)的布置,廣場綠地的分布等都會影響規(guī)劃區(qū)的微氣候,影響建筑的日照和通風(fēng),影響到建筑的能耗。為合理的規(guī)劃小區(qū),確保每棟建筑的有效日照和的接收太陽能,可利用“太陽圍合體”(Solar Envelope)對建筑形態(tài)進(jìn)行控制。
“太陽圍合體”方法是針對特定的區(qū)域空間,通過調(diào)整圍合建筑各立面的法線方向,使建筑在不遮擋臨近建筑物日照的情況下達(dá)到的體積容量。目前“太陽圍合體”設(shè)計可以方便的在計算機(jī)中進(jìn)行操作。
3.2.2建筑單體方案與太陽能的利用:
1、體型:對高層而言,其體型主要取決于建筑的進(jìn)深與高度的相對比值。按它的外部體形可分為塔狀、板狀兩大類。在這方面,美國南California大學(xué)以洛杉磯區(qū)域為參照,進(jìn)行了一個10年的住宅研究,通過對城市住宅的V/S(建筑體積與外表面積比)[4]與密度(每英畝的住宅單元數(shù))的分析研究,發(fā)現(xiàn)它們的大小影響著建筑設(shè)計表現(xiàn)形式與用能的方式。研究結(jié)果顯示:對于3~7層的建筑,在城市建設(shè)發(fā)展與節(jié)能方面有著較為寬泛的選擇優(yōu)勢,也是利用被動式太陽能與低能耗策略的層數(shù);當(dāng)V/S值超過10時,建筑使用高能耗是無法避免的;這也從太陽能的利用角度,揭示了住宅建筑不宜追求過高或過密,否則設(shè)計中主要應(yīng)對的是內(nèi)部能耗問題,而很少能結(jié)合自然來進(jìn)行能效設(shè)計。
2、平面空間:高層住宅平面類型大多為點式或板式。據(jù)調(diào)查,上海居民喜歡房間在有通風(fēng)的前提下主要臥室一定要有直射陽光,即臥室和客廳要求朝南,它不但可以增加太陽照射的時間,也可以為家庭曬衣被提供場所。據(jù)此在將陽臺封閉處理成太陽房時,要與通風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合,合理組織氣流,給居室?guī)頊嘏耐瑫r,也改變其濕冷的狀況。
3.2.3建筑構(gòu)件與太陽能元件的一體化設(shè)計:
太陽能建筑一體化意味著把傳統(tǒng)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)從能量散失的部分轉(zhuǎn)換成能量吸收部分,是將太陽能技術(shù)元件與建筑構(gòu)建的一體化,但這并非簡單地在建筑上安裝一些太陽能元件,而是將他們與建筑物本身一體化成建筑的組分。這可以從如下的高層住宅外界面進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)合:
墻體:外墻體是高層住宅接收太陽最多的表面,太陽能的應(yīng)用將進(jìn)一步優(yōu)化墻體,現(xiàn)已革新出多種墻體構(gòu)造和材料,如集熱蓄熱墻、透明絕熱材料以及附加于墻體的集熱器等?,F(xiàn)代的集熱墻顏色不再拘泥于傳統(tǒng)的黑色,如深綠、深紅、深藍(lán)都是目前建筑中常選用的顏色,這些顏色對太陽的吸收效果只稍微遜色于黑色,但卻活躍和豐富了立面。除了此之外,太陽能集熱器、光伏電池還可與外墻組成“復(fù)合型”墻體,如太陽能保溫墻板、太陽能集熱器墻體、光伏墻體等,這些板兼有裝飾、能量與美觀于一體。近來發(fā)展的太陽墻,是一種將太陽能集熱與通風(fēng)相結(jié)合的技術(shù)。
屋面:因不受遮擋,其對與太陽能部件具備良好的結(jié)合條件:可以選擇集熱器或光電板的接收輻射的角度,也可以根據(jù)造型的需要設(shè)計出優(yōu)美的屋面外形。
陽臺:高層建筑樓頂面積相對緊張,可以利用向陽的陽臺。陽臺圍欄外壁較適合安置分戶式集熱器系統(tǒng),也可代替欄桿使用,真空管橫向布置還可增添建筑物橫向線條。另外還可以將陽臺封閉,處理成集熱太陽房。
遮陽裝置:陽光可以增加人們的舒適程度,但有時陽光也會帶給人不舒服。如在夏季,人們并不需要太強(qiáng)的陽光,這意味要把自然光引向它所需要的地方,也包括排除強(qiáng)而熱的直射太陽光。所以除了聚集熱量以外,還要能選擇性的處理透過玻璃的陽光與能量。在夏熱冬冷地區(qū),利用窗戶的外遮陽“可調(diào)節(jié)附加構(gòu)件”可以很好的改善窗戶的保溫、隔熱性能。目前新型PV的遮陽板遮陽的同時,還可獲取能量。
3.3、完善的評價與引導(dǎo)機(jī)制
太陽能利用技術(shù)體系的日益成熟和種類的多樣,讓我們在設(shè)計中對太陽能技術(shù)有了更多地選擇余地,但同時如何有效與的利用寶貴的太陽能資源,需要建立一個以太陽能為主的能源綜合優(yōu)化評價體系,以便建筑師在方案初始階段,針對不同類型不同地域的建筑,利用計算機(jī)模擬軟件,對各種能源利用體系的選用進(jìn)行有效的評價。
對太陽能利用應(yīng)給予示范導(dǎo)向和稅收等激勵政策,尤其對于高層住宅則應(yīng)實行稅收激勵政策、能源投資機(jī)制及業(yè)主有償使用相結(jié)合的策略。首先要制定激勵政策,拓寬資金渠道,強(qiáng)化科技投入。同時編制設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)圖集,建立產(chǎn)品(系統(tǒng))檢測中心和認(rèn)證機(jī)構(gòu),完善施工驗收及維護(hù)技術(shù)規(guī)程等工作;這些是將太陽能利用列入建筑工程設(shè)計的環(huán)節(jié),也是作為一個新型“專業(yè)”納入建筑體系的前提。
綜上所述,對太陽能的利用要具有地域性,建筑不是被生硬的強(qiáng)加于一個特定的氣候區(qū)域,它意味著要針對我國的社會發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)能力、區(qū)域氣候、生活需求和地域文化等多種因素,通過集合的技術(shù)策略、系統(tǒng)的設(shè)計方法和政策導(dǎo)向機(jī)制三方面共同建立有效的設(shè)計體系,從而推進(jìn)太陽能在高層住宅中利用的快速發(fā)展。
1、中國的“陽光事業(yè)”
太陽能的推廣利用工作被譽(yù)為“陽光事業(yè)”。中國地域遼闊,有著豐富的太陽能資源。據(jù)估算,我國陸地表面每年接收的太陽輻射能約為50×1O18KJ,全國各地太陽年輻射總量達(dá)335~837 KJ/cm2·a,平均值為586 KJ/cm2·a,屬太陽能資源豐富的國家之一。
我國自1977年始,從甘肅民勤縣建造了第一座被動式太陽房,至今已推廣約1000萬m2(建筑面積)。目前我國被動太陽房已進(jìn)入規(guī)模普及階段,并開始由群體建筑向住宅小區(qū)、太陽村、太陽城發(fā)展。我國被動太陽房采暖節(jié)能達(dá)60%~70%,平均每m2建筑面積每年可節(jié)約20~40kg標(biāo)準(zhǔn)煤,發(fā)揮著良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。經(jīng)過數(shù)年的研究和開發(fā),太陽能熱水器的推廣應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,其發(fā)展在我國最為迅速,已形成為一個產(chǎn)業(yè)。新型太陽能集熱器的試制成功,使太陽能熱水器可作為建筑構(gòu)件應(yīng)用在建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。
當(dāng)前我國正嘗試建設(shè)各種生態(tài)節(jié)能的示范工程,如上海辛莊工業(yè)園區(qū)生態(tài)辦公樣板樓(圖1),該工程中嘗試應(yīng)用了真空管太陽能熱水器、PV光電板、太陽能空調(diào)和地板采暖系統(tǒng)等太陽能復(fù)合技術(shù)??傮w而言,國內(nèi)這些年在太陽能利用的過程中,從理論研究、模擬試驗、材料構(gòu)件的開發(fā)、示范房屋及設(shè)計工程等方面,已逐步積累了經(jīng)驗,為我們在建筑中進(jìn)一步開發(fā)利用太陽能奠定了良好的基礎(chǔ)。
2、上海高層住宅節(jié)能與太陽能利用潛力
上海是中國的綜合性城市,人口普查數(shù)據(jù)顯示,2000年的人口密度達(dá)到2588人/km2,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國人口密度每平方公里132人的數(shù)值,居于全國首位。因人口聚集且受地價影響,在城市聚居區(qū)建筑密度日趨提高,高層尤其是小高層住宅建設(shè)發(fā)展迅猛。高層住宅對于建設(shè)用地緊張、寸土寸金的上海,無疑已成為最適宜的建筑方式。
作為非采暖地區(qū)的上海,由于氣候的原因,冬夏兩季多通過消耗電能來換取室內(nèi)熱舒適度,據(jù)統(tǒng)計,百戶空調(diào)安裝率已高達(dá)80%左右,其能耗對城市環(huán)境造成了極大的壓力。2001年10月,國家建設(shè)部頒發(fā)了我國《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》,同時上海市建委會同有關(guān)部門組織編制了《上海市“十五”期間建筑節(jié)能實施綱要》,提出了推進(jìn)建筑節(jié)能的發(fā)展思路和工作目標(biāo),計劃到2010年,全部新建住宅建筑由執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的50%提高到60%。目前為使建筑節(jié)能工作有序推進(jìn),上海市依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),已逐步建立和完善了有關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn),基本形成適合上海特點的圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑節(jié)能技術(shù)體系;實施了近百萬平方米節(jié)能住宅項目工程試點。
太陽能與建筑一體化的發(fā)展,不僅能有效的節(jié)能和環(huán)保,而且也為建筑外觀設(shè)計拓展了新的創(chuàng)作空間。太陽能資源因受氣候條件、地理緯度等環(huán)境狀況的影響,其分布具有明顯的地域性。我國共劃分了四個太陽輻射資源區(qū),上海屬夏熱冬冷地區(qū),處在太陽能輻射資源Ⅲ區(qū)[1]。判斷太陽能資源充足與否,主要依據(jù)太陽日照時數(shù)與日照百分率兩個因素。依據(jù)對他們的比較分析,在夏季,夏熱冬冷地區(qū)的太陽能輻射資源與我國的北方及西部地區(qū)基本持平;在冬季雖不及我國北方,卻明顯超過歐洲,且與北美基本持平[2]。足見在我國夏熱冬冷地區(qū),對太陽能的開發(fā)利用有著巨大的潛力。目前上海已制定2005年~2007年開發(fā)利用太陽能《行動計劃》,力爭3~5年內(nèi)在光伏技術(shù)和產(chǎn)業(yè)方面走在全國前列,在太陽能光熱利用上取得顯著成效。應(yīng)用目標(biāo)是到2007年,安裝與建筑結(jié)合的太陽能熱水系統(tǒng)10萬平方米(集熱面積)。
3、太陽能建筑一體化設(shè)計體系的可操作途徑
3.1建筑中太陽能技術(shù)的集成策略:
對太陽能的利用主要有光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換、光化學(xué)轉(zhuǎn)換三種方式,在建筑中主要利用的是光熱與光電轉(zhuǎn)換。建筑中太陽能利用技術(shù)體系主要可歸納為三個層次:被動式太陽能系統(tǒng)、太陽能熱利用技術(shù)系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)。太陽能在建筑中的利用應(yīng)依據(jù)可持續(xù)性設(shè)計的原則,不應(yīng)是以往的單一類型體系的技術(shù)利用,建筑作為一個復(fù)雜而統(tǒng)一的整體,對太陽能的利用應(yīng)采用適用技術(shù)的集成策略,首先是建筑本身的基本設(shè)計,其次是在合理的前提下,盡可能的利用被動技術(shù)與自然能源,最后用主動技術(shù)來彌補(bǔ)前兩個層面所不能滿足的要求。
3.2高層住宅太陽能利用的系統(tǒng)設(shè)計方法:
將太陽能技術(shù)體系納入建筑設(shè)計的整個過程,建立一個有效的系統(tǒng)的設(shè)計程序。
3.2.1小區(qū)規(guī)劃中的群體組合與太陽能的利用:
在規(guī)劃中建筑群體的不同方位、體形、間距、高低及道路網(wǎng)的布置,廣場綠地的分布等都會影響規(guī)劃區(qū)的微氣候,影響建筑的日照和通風(fēng),影響到建筑的能耗。為合理的規(guī)劃小區(qū),確保每棟建筑的有效日照和的接收太陽能,可利用“太陽圍合體”(Solar Envelope)對建筑形態(tài)進(jìn)行控制。
“太陽圍合體”方法是針對特定的區(qū)域空間,通過調(diào)整圍合建筑各立面的法線方向,使建筑在不遮擋臨近建筑物日照的情況下達(dá)到的體積容量。目前“太陽圍合體”設(shè)計可以方便的在計算機(jī)中進(jìn)行操作。
3.2.2建筑單體方案與太陽能的利用:
1、體型:對高層而言,其體型主要取決于建筑的進(jìn)深與高度的相對比值。按它的外部體形可分為塔狀、板狀兩大類。在這方面,美國南California大學(xué)以洛杉磯區(qū)域為參照,進(jìn)行了一個10年的住宅研究,通過對城市住宅的V/S(建筑體積與外表面積比)[4]與密度(每英畝的住宅單元數(shù))的分析研究,發(fā)現(xiàn)它們的大小影響著建筑設(shè)計表現(xiàn)形式與用能的方式。研究結(jié)果顯示:對于3~7層的建筑,在城市建設(shè)發(fā)展與節(jié)能方面有著較為寬泛的選擇優(yōu)勢,也是利用被動式太陽能與低能耗策略的層數(shù);當(dāng)V/S值超過10時,建筑使用高能耗是無法避免的;這也從太陽能的利用角度,揭示了住宅建筑不宜追求過高或過密,否則設(shè)計中主要應(yīng)對的是內(nèi)部能耗問題,而很少能結(jié)合自然來進(jìn)行能效設(shè)計。
2、平面空間:高層住宅平面類型大多為點式或板式。據(jù)調(diào)查,上海居民喜歡房間在有通風(fēng)的前提下主要臥室一定要有直射陽光,即臥室和客廳要求朝南,它不但可以增加太陽照射的時間,也可以為家庭曬衣被提供場所。據(jù)此在將陽臺封閉處理成太陽房時,要與通風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合,合理組織氣流,給居室?guī)頊嘏耐瑫r,也改變其濕冷的狀況。
3.2.3建筑構(gòu)件與太陽能元件的一體化設(shè)計:
太陽能建筑一體化意味著把傳統(tǒng)的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)從能量散失的部分轉(zhuǎn)換成能量吸收部分,是將太陽能技術(shù)元件與建筑構(gòu)建的一體化,但這并非簡單地在建筑上安裝一些太陽能元件,而是將他們與建筑物本身一體化成建筑的組分。這可以從如下的高層住宅外界面進(jìn)行系統(tǒng)的結(jié)合:
墻體:外墻體是高層住宅接收太陽最多的表面,太陽能的應(yīng)用將進(jìn)一步優(yōu)化墻體,現(xiàn)已革新出多種墻體構(gòu)造和材料,如集熱蓄熱墻、透明絕熱材料以及附加于墻體的集熱器等?,F(xiàn)代的集熱墻顏色不再拘泥于傳統(tǒng)的黑色,如深綠、深紅、深藍(lán)都是目前建筑中常選用的顏色,這些顏色對太陽的吸收效果只稍微遜色于黑色,但卻活躍和豐富了立面。除了此之外,太陽能集熱器、光伏電池還可與外墻組成“復(fù)合型”墻體,如太陽能保溫墻板、太陽能集熱器墻體、光伏墻體等,這些板兼有裝飾、能量與美觀于一體。近來發(fā)展的太陽墻,是一種將太陽能集熱與通風(fēng)相結(jié)合的技術(shù)。
屋面:因不受遮擋,其對與太陽能部件具備良好的結(jié)合條件:可以選擇集熱器或光電板的接收輻射的角度,也可以根據(jù)造型的需要設(shè)計出優(yōu)美的屋面外形。
陽臺:高層建筑樓頂面積相對緊張,可以利用向陽的陽臺。陽臺圍欄外壁較適合安置分戶式集熱器系統(tǒng),也可代替欄桿使用,真空管橫向布置還可增添建筑物橫向線條。另外還可以將陽臺封閉,處理成集熱太陽房。
遮陽裝置:陽光可以增加人們的舒適程度,但有時陽光也會帶給人不舒服。如在夏季,人們并不需要太強(qiáng)的陽光,這意味要把自然光引向它所需要的地方,也包括排除強(qiáng)而熱的直射太陽光。所以除了聚集熱量以外,還要能選擇性的處理透過玻璃的陽光與能量。在夏熱冬冷地區(qū),利用窗戶的外遮陽“可調(diào)節(jié)附加構(gòu)件”可以很好的改善窗戶的保溫、隔熱性能。目前新型PV的遮陽板遮陽的同時,還可獲取能量。
3.3、完善的評價與引導(dǎo)機(jī)制
太陽能利用技術(shù)體系的日益成熟和種類的多樣,讓我們在設(shè)計中對太陽能技術(shù)有了更多地選擇余地,但同時如何有效與的利用寶貴的太陽能資源,需要建立一個以太陽能為主的能源綜合優(yōu)化評價體系,以便建筑師在方案初始階段,針對不同類型不同地域的建筑,利用計算機(jī)模擬軟件,對各種能源利用體系的選用進(jìn)行有效的評價。
對太陽能利用應(yīng)給予示范導(dǎo)向和稅收等激勵政策,尤其對于高層住宅則應(yīng)實行稅收激勵政策、能源投資機(jī)制及業(yè)主有償使用相結(jié)合的策略。首先要制定激勵政策,拓寬資金渠道,強(qiáng)化科技投入。同時編制設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及其相關(guān)圖集,建立產(chǎn)品(系統(tǒng))檢測中心和認(rèn)證機(jī)構(gòu),完善施工驗收及維護(hù)技術(shù)規(guī)程等工作;這些是將太陽能利用列入建筑工程設(shè)計的環(huán)節(jié),也是作為一個新型“專業(yè)”納入建筑體系的前提。
綜上所述,對太陽能的利用要具有地域性,建筑不是被生硬的強(qiáng)加于一個特定的氣候區(qū)域,它意味著要針對我國的社會發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)能力、區(qū)域氣候、生活需求和地域文化等多種因素,通過集合的技術(shù)策略、系統(tǒng)的設(shè)計方法和政策導(dǎo)向機(jī)制三方面共同建立有效的設(shè)計體系,從而推進(jìn)太陽能在高層住宅中利用的快速發(fā)展。