零能耗太阳能住宅建筑设计理念与技术策略.pdf

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1、太阳能设计竞赛HOUSINGSTUDIES住宅专集零能耗太阳能住宅建筑设计理念与技术策略——以太阳能十项全能竞赛为例杨向群高辉摘要/以历届“太阳能十项全能”国际建筑近年来，太阳能住宅已经由最初的的应用。参赛作品采用的典型被动式设竞赛作品为例，分析零能耗太阳能住宅建筑实验性零能耗建筑，向一体化设计、工计策略包括：如何从理念、技术、功能、美学等方面应对业化建造以及市场化推广发展；关注的2.1形体布局：紧凑、合理与变化生态、经济和社会文化方面的挑战和需求，重点也由使用阶段节能，扩展到降低建在以往5届参赛的85个太阳能住重点阐述其中体现的生物气候学设计策略，筑生命周期的整体环境影响；而且日益

2、宅方案中，绝大多数(82个)采取了南太阳能光电、光热系统和太阳能建筑一体化重视其经济社会因素的优化。北向的一字形或者其变体——L形布局设计方法，并讨论太阳能建筑原型的工业化历届“太阳能十项全能竞赛”(Solar(图2)。尽管内部空间安排和流线组织和市场性问题。Decathlon，以下简称SD竞赛)的参赛各不相同，这类紧凑的建筑体形可以降关键词/零能耗住宅太阳能十项全能竞赛太阳能建筑一体化原型市场化作品集中体现了独立式零能耗太阳能住低表面热损失，同时在工业化建造和运ABSTRACT/Throughareviewoftheentries宅的发展趋势。该竞赛创办于2002年，输便利性方面也

3、具有很大优势。ofthepast‘SolarDecathlon’competitions,由美国能源部主办，至今已在美国举办近年的参赛作品开始尝试打破单调theconceptual,technological,functionalandaestheticsolutionsofzero-energysolarhouse了4届。竞赛每两年选拔约20所大学的方盒子形体。如康奈尔大学(SD2009)copingwithecological,economic,social团队，分别设计、建造并运行一栋面积提出了圆柱形模块组合方案。而加泰罗andculturalchallengesareanal

4、yzed.The2不超过74m的太阳能住宅，并在华盛尼亚建筑学院(SDE2010)的方案则采用bioclimaticstrategies,thesolarthermalandPVsystem,andthebuildingintegratedsolar顿进行为期一周的现场建造与测试。参了参数化设计。其不规则体形是以太阳systemtacticsareelaborated.Finally,the赛建筑的所有运行能量完全由太阳能光运动轨迹和太阳辐射量为参数，进行优industrializationandmarketingviabilityofthe电、光热装置供给。最终名次通过对房化计算的

5、结果；建筑结构为一系列平行solarhouseprototypesarediscussed.KEYWORDS/Zero-energyhouse,Solar屋性能进行客观指标测量和专家的主观的木骨架，如解剖学切片一般阵列，包Decathlon,buildingintegratedsolarsystem,评价来确定。2010年6月SD欧洲竞赛Prototype,marketingviability(SDE2010)在马德里举行，从而将其推建筑向一个更广阔的国际科研领域。工程太阳能热水太阳能发电1“太阳能十项全能”的设计理念舒适度SD2009SD竞赛的宗旨是促进和推广太阳采光照明设计家用电

6、器能住宅设计和技术新成果、教育学生，家庭娱乐系统以及提高公共意识。其竞赛评审项目分公共交流为10项(图1)，经过不断调整，逐步市场可行性形成了明确的设计理念：通过创新技术建筑建筑和综合可持续性设计策略，来应对零能工程耗太阳能住宅所面临的环境、社会和经太阳能系统太阳能系统可持续性创新电力能量平衡济方面的挑战。舒适度SDE2010舒适度电器和功能设计2被动式太阳能建筑设计策略公共交流和社会意识社会－经济建造高效、经济的太阳能建筑，首工业化和市场化先要充分利用被动式设计方法。因此，策略作者单位：天津大学建筑学院(天津,300072)收稿日期：2011-03-10SD竞赛非常重视生物气候学设

7、计策略1SD2009、SDE2010竞赛评审项目97ARCHITECTURALJOURNAL2011.8建筑学报住宅专集HOUSINGSTUDIES太阳能设计竞赛[1]裹着内部的生活空间(图3)。随着计算设计中一个不可忽视的因素。很多参10%；通风塔引入新鲜空气，通过塔底机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造赛作品通过设置庭院、天井和门廊等灰部的蒸发热交换过程降温，并将低温空(CAM)技术的发展，非标准化参数设计空间以改善建筑性能、促进自然采光气送入室内；同