被动式太阳能技术在现代建筑的应用

方案首先是从两个问题开始的:a.建筑如何反应水乡肌理 b.怎样将太阳能技术结合到建筑中去而不仅仅作为一种建筑的技术手段存在，而是成为设计本身的一个决定性因素。方案将太阳能热水器与遮阳部件结合，形成上下波浪式的立面，从而既获得了富有表现力的立面形式，也将太阳能技术的应用生动的结合了进去。在这样一个大的构思之下，方案有逐步在几个方面实现了太阳能技术与建筑的结合。

（1）能量流动改善室内温度

这种波浪形的“太阳能表皮”斜墙形成了向阳面与遮阳面，向阳面温度高而遮阳面温度相对较低，这样就使的在整个建筑表面形成了热量流动。夏天，向阳面上的孔洞阀门打开，抽风机停止工作，只在南立面形成热量流动，带走室内热量。冬天，向阳面上孔洞阀门关闭，抽风机开始工作，将南向受到太阳照射而形成的热空气运输到北向的房间，而将冷空气送至南立面进行加热，如此形成热量循环，提高室内的温度。

设计概念及效果图

热循环系统设计

（2）太阳能热水器的一体化应用

方案致力于提高单位面积的太阳能热水器的得热量。首先将太阳能热水器管安置于立面，使每户都能有独立的热水供应，也便于管理和维修。其次安置在向阳面上的集热器合理的调整其角度，以获得更多的太阳光照射。然后热水器、百叶以及白色的墙体共同营造了赋予江南水乡意境的建筑形象

（3）建筑微环境的设计

基于建筑本身所处的地理环境，并向传统民居学习，将水引入建筑环境，在优化建筑意境的同时改善建筑的微环境，实现怡人的居住空间。在实际的利用中，配合一层的下沉架空推拉门一起发挥作用。在冬天关闭推拉门，一层的下沉架空形成冷气槽，便于保温。夏天，打开推拉门，形成穿堂风，风经过水面的冷却吹入建筑，便于建筑内部温度的降低。同时这条河也是作为建筑雨水收集系统的储水处。

（4）遮阳设计

为应对建筑的西晒问题，建筑的西面结合卧室阳台设计了一个金属的框架，上面种植攀爬植物，在夏天枝叶繁茂，可以有效的阻隔西晒的阳光，而到冬天，又可以让阳光射入室内，增加室内的温度。而屋顶也做了种植屋面和植物构架来应对夏日的暴晒。

立面遮阳

总体看来整个项目的技术应用于建筑本身的设计紧密的结合到了一起，不仅实现了建筑的美观实用，也创造了宜人的居住环境。方案带给我们的启发是对低成本的被动式太阳能技术的创造式应用和实践。技术并不一定要是最先进的，我们用最合适的技术手段，结合经济条件和当地的自然环境来思考和创作建筑不失为当下一个很好的选择。

3.2绵阳灾后重建示范小学

第二个案例是绵阳的一座小学，它作为四川灾后重建的一个示范性工程项目而广受瞩目。因为是一个实际建成的项目所以有许多可以借鉴和研究的价值。工程设计立足灾区重建实际，充分考虑当地的自然环境和气候条件，将节能和低碳运营的可持续发展理念融入到建筑设计中。从总体布局、建筑形式、建筑细部、节点构造以及建筑设备等方面全面贯彻被动为主，主动为辅的建筑设计理念，为孩子们创造一个良好的学习环境。

设计采取由场地到建筑、由整体到局部的设计手法，结合绵阳地区夏季闷热、冬季潮湿的气候特点以及学校教育建筑的使用特点确定了夏季以通风、隔热、遮阳、隔潮为主冬季以集热、保温、通风为主的被动技术的总体策略，并通过从整体到细节的一系列逐步深入的设计实现。

（1）群体风环境组织

依据当地的主导风向和风速，以及通过实验对其风环境的模拟，通过建筑空间的围合于开放，营造出有利于夏季自然通风、冬季阻挡冷风的校园风环境。

鸟瞰及建成效果

（2）生态湿地与生活污水处理

利用地形南高北低的特征，将教学楼、宿舍楼产生的污水无动力引流至基地西南角的生态湿地附近。通过人工湿地生态处理技术对污水进行处理。

污水流程处理

（3）建筑通风设计

教学楼采用单廊式平面以更好的利用自然通风。顶层结合屋面造型设置天窗加强通风，改善夏季湿热问题。办公区则设置了强化的太阳能烟筒，利用热压通风原理提高室内通风能力。

建筑通风效果示意

（4）建筑采光设计

教学楼南侧外窗上部采用反射板与遮阳板合并设置的方法，用遮阳板结合屋檐形成完整的遮阳体系，充分利用不同季节太阳高度角的差别发挥作用，达到夏季遮阳、冬季透光的效果。

建筑隔潮及采光

（5）附属主动式太阳能技术结合应用

主要是设置集中的浴室和水房，采用太阳能集中热水系统为学生和教工提供生活和饮用热水。