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摘要：随着经济的飞速发展，能源问题日益得到人们关注，如何设计绿色节能建筑成为建筑师研究的方向。太阳能在建筑领域的广泛应用，缓解了能源、环境与社会发展之间的矛盾。文章结合太阳能在建筑中的应用现状，探讨太阳能建筑的适应性设计要点与发展方向。
关键词：太阳能建筑适应性设计发展
近年来随着我国经济增长和社会建设的不断加快，在建筑行业存在着能源消耗和环境破坏的问题，因此太阳能这种可再生能源越来越广泛的应用于建筑当中，其应用方式主要分为主动和被动两类，按照太阳能建筑设计的原则，为人们营造了舒适的宜居环境。
一、太阳能建筑的内涵
太阳能建筑是指通过建筑与太阳能利用设备一体化设计，使其可以收集、蓄存和使用太阳能，以太阳能为能源的建筑。太阳能建筑主要以太阳能的利用方式划分为两种：被动式太阳能利用和主动式太阳能利用。被动式太阳能建筑是利用建筑本身作为集热装置，通过建筑物合理的朝向、构造以及建筑材料的使用，采用辐射、对流和传导等技术，使建筑达到保暖和降温的目的，其代表技术是太阳能蓄热房和太阳能蓄热墙，即太阳房和太阳墙。主动式太阳能建筑是指利用光热、光电等可控技术，达到利用太阳能的目的，代表技术是太阳能热水系统和太阳能光电系统。太阳能建筑的显著的特点是系统设计简单、投入资金少、效果明显和绿色环保。适应我国的建筑业发展需求，有着广阔的市场前景。
二、太阳能建筑的适应性设计内涵
建筑适应性设计就是从整体观出发，通过不断调整建筑自身构成要素适应客观外部条件的系统行为。建筑的自身设计和对周围环境产生的影响是受建筑所处的时间、空间条件限制的，因此建筑在设计的过程中要考虑建筑与周围环境随时间变化而产生的关联，例如建筑物受一年四季的变化影响就能体现时间的推移。因此太阳能建筑的适应性设计就显得尤为重要。太阳能建筑适应性设计通过合理利用环境中的有利因素，改变内部设计中的不利环节，调节好内部与外部的关系，协调发展，保持动态平衡，实现太阳能建筑整体功效的客观条件和内部关系和谐统一。太阳能技术与适应性设计相结合的建筑主要优势是能够针对室外变化的气候条件，保持室内环境的恒定状态，能够解决太阳能利用过程中存在的不稳定性问题，实现最大化的利用太阳能源。
三、太阳能建筑适应性设计的总体要求
（一）太阳能建筑适应性设计规划应注意的问题
任何建筑的设计都是从规划设计开始的，而太阳能建筑设计首要注意的问题就是要符合生态理念，确保建筑自身能够充分利用太阳能，能够为太阳能设备的使用提供基础条件。因此太阳能建筑适应性设计规划要考虑冬季、夏季和建筑冷热负荷等问题。例如在冬季，建筑要能够充分利用日照，夏季要通过利用太阳能改善周边的小气候环境。而建筑冷热负荷作为太阳能建筑适应性设计规划的主要问题，其实际规划要点分为以下几个方面，一是建筑基地的选择和规划，因为太阳能建筑利用太阳能受地形、地貌等自然条件的影响，因此建筑物的基地选择应在向阳的平地或坡地上，才能为建筑单体的热环境设计和太阳能技术相结合创造有利条件。二是建筑群的合理布局，能够起到利用建筑阴影达到夏季遮阳的目的，同时又不影单体建筑的日常采光，还能提高建筑群的内部风环境质量。三是建筑物朝向，综合冬季和夏季的建筑规划设计要点，利用太阳能采暖并有效防止冷风，夏季利用阴影和空气流动降低建筑物表面和室内的温度，并且合理设计建筑日照间距。综合利用自然环境调节建筑物周围的微气候环境，达到人与自然、建筑与自然的和谐统一。
（二）太阳能建筑适应性设计的原则
首先是建筑平面设计的合理性，使建筑的采暖、降温、采光等多个方面能够符合要求。即冬季建筑的主要房间能够直接获取太阳能量保暖，夏季建筑房间能够实现自然通风降温，确保建筑能够最大限度地利用自然采光，改善建筑内部的光环境。
其次是建设整体的适宜性，众所周知，建筑外形越是复杂，建筑的表面积也就越大，而耗损的建筑能源也就越多，因此设计要依据实际情况，实现科学合理的外形设计。
第三是建筑群的日光间距合理性。为实现建筑冬季向阳、夏季遮阳，要调整好建筑群体与周边日照的关系，使现代建筑能夠充分的利用太阳能，减少建筑对其他不可再生能源的消耗，构建清洁、舒适健康、的宜居建筑，创造生态平衡的生存环境。
（三）适应性设计太阳能建筑的类型
首先是被动式太阳能建筑，其适应性设计主要是解决室内微气候与外部自然气候之间的矛盾。代表类型是太阳房和太阳墙。我国的自然地理条件有着广泛的冬冷夏热气候地区。因此太阳能建筑需要适应性设计，冬季蓄热、夏季降温，有效减少暖气和空调等设备对能源产生的消耗。太阳房作为被动式太阳能建筑的典型代表，其原理是阳光通过采光窗直接照入室内，产生“温室效应”，实现增高住宅的内部温度。适应性设计的太阳房建筑能够降低建筑的投资成本，在国外应用的极其广泛，代表性建筑是德国的盖尔森基兴科技园设计。以及2007年国际太阳能建筑竞赛的 388 号获奖方案，都体现了太阳房的适应性设计。
其次是主动式太阳能建筑，代表类型是太阳能热水系统和太阳能光电系统。我国虽然是世界上最大的太阳能热水系统产品生产国，但是应用方面与发达国家相比应存在着技术缺陷，例如随季节变化的太阳辐射角度问题没有做为设备使用的参考条件，导致安装投入使用的设备不能自主调节适应来太阳辐射角度变化。因此太阳能热水系统在技术改善方面仍是设计师值得探讨的问题。另外太阳能光电系统，利用太阳能电池板产生电能。其设计优势是免除了太阳能热水系统受上下水管和蓄水箱的制约，而更加符合建筑适应性设计要求，有着更为广阔的发展空间。
四、太阳能建筑适应性设计的发展趋势
随着科学技术的不断发展，建筑行业也经历着变革，减少不可再生资源的耗损和开发利用可再生资源，构建绿色、节能、环保的宜居建筑是未来建筑行业发展的必然趋势。而太阳能建筑适应性设计的发展趋势主要表现在以下两个方面。
首先是太阳能技术与建筑一体化。在遵照建筑设计风格的同时把太阳能适应性技术融合到建筑设计当中，把握太阳能建筑的发展趋势，建筑设计师要积极研发新技术、开发利用新材料，实现适应性实际与建筑的和谐统一。
其次是智能化。著名的设计师柯布西耶曾说过：“住宅就是居住的机器”。而现代的太阳能建筑的适应性设计更好的诠释了柯布西耶的观点。随着现代建筑技术日新月异的发展，太阳能建筑的适宜性设计给智能化建筑提供了技术支持。太阳能建筑的适宜性设计更新了传统的建筑设计理念，成为现代建筑事业发展进步的直接动力，因此太阳能建筑的适应性设计会成为未来建筑事业发展的必然趋势。
五、总结
现代绿色、环保、节能的建筑设计理念为建筑行业的未来发展指明了方向，太阳能建筑的适应性设计广泛应用于现代建筑当中，结合我国的自然基础条件，不断开发和创新太阳能应用技术，实现太阳能技术与现代建筑的有机融合，改善国民生活居住环境，促进中国建筑技术水平的提升和建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]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）
[2]季炜．王晓燕．刘景伟．董世奎．太阳能技术在建筑节能中的应用形式及工程实例分析[J]．建筑节能，2007，（9）
[3]黄槐荣．李炎锋．李俊梅．王维．太阳墙技术及其建筑一体化应用[J]．中国建设动态（阳光能源），2005，（6）
[4]程文娟．李瑾．被动式太阳能建筑设计的理念及应用[J]．中国建设信息，2009，（4）
关键词：太阳能建筑适应性设计发展
近年来随着我国经济增长和社会建设的不断加快，在建筑行业存在着能源消耗和环境破坏的问题，因此太阳能这种可再生能源越来越广泛的应用于建筑当中，其应用方式主要分为主动和被动两类，按照太阳能建筑设计的原则，为人们营造了舒适的宜居环境。
一、太阳能建筑的内涵
太阳能建筑是指通过建筑与太阳能利用设备一体化设计，使其可以收集、蓄存和使用太阳能，以太阳能为能源的建筑。太阳能建筑主要以太阳能的利用方式划分为两种：被动式太阳能利用和主动式太阳能利用。被动式太阳能建筑是利用建筑本身作为集热装置，通过建筑物合理的朝向、构造以及建筑材料的使用，采用辐射、对流和传导等技术，使建筑达到保暖和降温的目的，其代表技术是太阳能蓄热房和太阳能蓄热墙，即太阳房和太阳墙。主动式太阳能建筑是指利用光热、光电等可控技术，达到利用太阳能的目的，代表技术是太阳能热水系统和太阳能光电系统。太阳能建筑的显著的特点是系统设计简单、投入资金少、效果明显和绿色环保。适应我国的建筑业发展需求，有着广阔的市场前景。
二、太阳能建筑的适应性设计内涵
建筑适应性设计就是从整体观出发，通过不断调整建筑自身构成要素适应客观外部条件的系统行为。建筑的自身设计和对周围环境产生的影响是受建筑所处的时间、空间条件限制的，因此建筑在设计的过程中要考虑建筑与周围环境随时间变化而产生的关联，例如建筑物受一年四季的变化影响就能体现时间的推移。因此太阳能建筑的适应性设计就显得尤为重要。太阳能建筑适应性设计通过合理利用环境中的有利因素，改变内部设计中的不利环节，调节好内部与外部的关系，协调发展，保持动态平衡，实现太阳能建筑整体功效的客观条件和内部关系和谐统一。太阳能技术与适应性设计相结合的建筑主要优势是能够针对室外变化的气候条件，保持室内环境的恒定状态，能够解决太阳能利用过程中存在的不稳定性问题，实现最大化的利用太阳能源。
三、太阳能建筑适应性设计的总体要求
（一）太阳能建筑适应性设计规划应注意的问题
任何建筑的设计都是从规划设计开始的，而太阳能建筑设计首要注意的问题就是要符合生态理念，确保建筑自身能够充分利用太阳能，能够为太阳能设备的使用提供基础条件。因此太阳能建筑适应性设计规划要考虑冬季、夏季和建筑冷热负荷等问题。例如在冬季，建筑要能够充分利用日照，夏季要通过利用太阳能改善周边的小气候环境。而建筑冷热负荷作为太阳能建筑适应性设计规划的主要问题，其实际规划要点分为以下几个方面，一是建筑基地的选择和规划，因为太阳能建筑利用太阳能受地形、地貌等自然条件的影响，因此建筑物的基地选择应在向阳的平地或坡地上，才能为建筑单体的热环境设计和太阳能技术相结合创造有利条件。二是建筑群的合理布局，能够起到利用建筑阴影达到夏季遮阳的目的，同时又不影单体建筑的日常采光，还能提高建筑群的内部风环境质量。三是建筑物朝向，综合冬季和夏季的建筑规划设计要点，利用太阳能采暖并有效防止冷风，夏季利用阴影和空气流动降低建筑物表面和室内的温度，并且合理设计建筑日照间距。综合利用自然环境调节建筑物周围的微气候环境，达到人与自然、建筑与自然的和谐统一。
（二）太阳能建筑适应性设计的原则
首先是建筑平面设计的合理性，使建筑的采暖、降温、采光等多个方面能够符合要求。即冬季建筑的主要房间能够直接获取太阳能量保暖，夏季建筑房间能够实现自然通风降温，确保建筑能够最大限度地利用自然采光，改善建筑内部的光环境。
其次是建设整体的适宜性，众所周知，建筑外形越是复杂，建筑的表面积也就越大，而耗损的建筑能源也就越多，因此设计要依据实际情况，实现科学合理的外形设计。
第三是建筑群的日光间距合理性。为实现建筑冬季向阳、夏季遮阳，要调整好建筑群体与周边日照的关系，使现代建筑能夠充分的利用太阳能，减少建筑对其他不可再生能源的消耗，构建清洁、舒适健康、的宜居建筑，创造生态平衡的生存环境。
（三）适应性设计太阳能建筑的类型
首先是被动式太阳能建筑，其适应性设计主要是解决室内微气候与外部自然气候之间的矛盾。代表类型是太阳房和太阳墙。我国的自然地理条件有着广泛的冬冷夏热气候地区。因此太阳能建筑需要适应性设计，冬季蓄热、夏季降温，有效减少暖气和空调等设备对能源产生的消耗。太阳房作为被动式太阳能建筑的典型代表，其原理是阳光通过采光窗直接照入室内，产生“温室效应”，实现增高住宅的内部温度。适应性设计的太阳房建筑能够降低建筑的投资成本，在国外应用的极其广泛，代表性建筑是德国的盖尔森基兴科技园设计。以及2007年国际太阳能建筑竞赛的 388 号获奖方案，都体现了太阳房的适应性设计。
其次是主动式太阳能建筑，代表类型是太阳能热水系统和太阳能光电系统。我国虽然是世界上最大的太阳能热水系统产品生产国，但是应用方面与发达国家相比应存在着技术缺陷，例如随季节变化的太阳辐射角度问题没有做为设备使用的参考条件，导致安装投入使用的设备不能自主调节适应来太阳辐射角度变化。因此太阳能热水系统在技术改善方面仍是设计师值得探讨的问题。另外太阳能光电系统，利用太阳能电池板产生电能。其设计优势是免除了太阳能热水系统受上下水管和蓄水箱的制约，而更加符合建筑适应性设计要求，有着更为广阔的发展空间。
四、太阳能建筑适应性设计的发展趋势
随着科学技术的不断发展，建筑行业也经历着变革，减少不可再生资源的耗损和开发利用可再生资源，构建绿色、节能、环保的宜居建筑是未来建筑行业发展的必然趋势。而太阳能建筑适应性设计的发展趋势主要表现在以下两个方面。
首先是太阳能技术与建筑一体化。在遵照建筑设计风格的同时把太阳能适应性技术融合到建筑设计当中，把握太阳能建筑的发展趋势，建筑设计师要积极研发新技术、开发利用新材料，实现适应性实际与建筑的和谐统一。
其次是智能化。著名的设计师柯布西耶曾说过：“住宅就是居住的机器”。而现代的太阳能建筑的适应性设计更好的诠释了柯布西耶的观点。随着现代建筑技术日新月异的发展，太阳能建筑的适宜性设计给智能化建筑提供了技术支持。太阳能建筑的适宜性设计更新了传统的建筑设计理念，成为现代建筑事业发展进步的直接动力，因此太阳能建筑的适应性设计会成为未来建筑事业发展的必然趋势。
五、总结
现代绿色、环保、节能的建筑设计理念为建筑行业的未来发展指明了方向，太阳能建筑的适应性设计广泛应用于现代建筑当中，结合我国的自然基础条件，不断开发和创新太阳能应用技术，实现太阳能技术与现代建筑的有机融合，改善国民生活居住环境，促进中国建筑技术水平的提升和建筑行业的可持续发展。
参考文献
[1]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）
[2]季炜．王晓燕．刘景伟．董世奎．太阳能技术在建筑节能中的应用形式及工程实例分析[J]．建筑节能，2007，（9）
[3]黄槐荣．李炎锋．李俊梅．王维．太阳墙技术及其建筑一体化应用[J]．中国建设动态（阳光能源），2005，（6）
[4]程文娟．李瑾．被动式太阳能建筑设计的理念及应用[J]．中国建设信息，2009，（4）