(19)--北方山区农村太阳能建筑设计初探.pdfVIP

北方山区农村太阳能建筑设计初探

摘要：我国的北方地区面积广阔。农业人口众多，大部分地区属严寒、寒冷与冬冷

夏热区．农业人口对生产生活建筑一年四季的舒适度需求很难得到满足，同时由于

冬季采暖的需要，能源的消耗量也较大．基于这些原因，探索北方地区村镇生态住

宅具有深刻的意义．通过经济实用的手段有效利用可再生能源如太阳能，风能，沼

气等，不仅能满足农村人口生产生活、休息娱乐的需要，同时可创造舒适便利的空

间．本文介绍的设计方案是在对北方特定地区地理条件和气候特点仔细分析之后，

综合考虑气候、地形、交通、能源、经济、生活方式等要素的设计成果．

关键词：北方山区；生态建筑；太阳能

中图分类号：TU18，241文献标识码：A

0引言

本文为2005年中国太阳能建筑设计竞赛参赛作品，该竞赛由中国太阳能学会与中国建筑学会共同

主办，其宗旨是普及与推广太阳能建筑，创造舒适环保的人居环境．竞赛结果于2005年12月公布，笔者

的设计作品获得鼓励奖，并入选由中国建筑工业出版社出版的《20O5中国太阳能建筑设计竞赛获奖作

品集》．

竞赛要求作品在建筑设计方面以方案为主，至少采用一种太阳能利用技术．竞赛题目共有三个，笔

者的题目是农村太阳能住房设计．此题目具有真实的基地，位于北京市平谷区东北部，村庄四面环山，村

内道路自然曲折，房屋随地势错落有致．建筑设计要求有173in。的院落，住宅面积为14O～200mz(一或

两层)，院内考虑停放一辆农用车，以及少量家禽饲养空间，设置一定的柴草堆放空间，住宅除满足日常

生活外还应考虑夏季旅游接待．

1设计理念

特定条件下建筑设计与太阳能等生态设计手段的有机结合设计从对基地的分析开始，首先基地位

于北方山区，具有一定坡度，而且南高北低，与我们通常习惯的北高南低相反，整个村庄房屋布局受地理

条件的限制并不是朝向正南，而是与南北轴有大约45。的夹角，朝向西南。设计思路从这两点特殊的条件

展开，首先基于对太阳能建筑的了解，朝向与屋顶坡度是太阳能建筑设计要把握的两个重点．“怎样才能

使建筑具有最佳的日照效果同时还能与周围环境保持和谐”是设计过程中考虑最多的问题．

内蒙古工业大学学报

一1农机停放柴草堆家禽饲葬总平面

l总1i

1．1朝向

现有的布局具备一定的合理性，路网、水、电等基础设施都已完善，所以我们并不想打破，于是建筑

的大体布局还是与南北轴成45。夹角，朝向西南．

1．2高差

那么南高北低这样一个不利因素怎么解决(选定基地内南高北低，南北高差约1m)?在画剖面图的

分析过程中产生了错层设计的想法，首先将整体分成了三个部分，前后两排房子，中间用内院连接，前

(南)排～层，后(北)排两层，同时由于高差的存在，前后排的地坪层有约1．3m的高差，中间内院采用玻

璃顶，解决了后排采光问题，同时也是形成了一个太阳房，是被动式太阳能利用的一个很好的方式．还有

一个好处就是这样的布局更符合中国传统的居住习惯一——坐北朝南，负阴抱阳．

夏季白天冬季白天

夏季夜间冬季夜问

图2

第3期谢威等北方山区农村太阳能建筑设计初探

1．3屋顶

单坡屋顶是设计的另一个重点，在主动式太阳能利用中太阳能集热器和太阳能光电板都需要布置

在屋顶上．这里重点要强调的是坡屋顶的坡度朝向，通常最有利于太阳能利用的坡度朝向应该是朝向正

南，而在这个方案中建筑是朝向西南，如果按照常规设计，屋顶坡度朝向与建筑的朝向应该是一致的，显

然不利于太阳能的利用，为什么不能把屋顶的坡度朝向做成朝南的呢?从平面上看屋顶还是与建筑一致

的，但是坡度线却与建筑有45。角，有趣的形体便形成了．在前排的坡屋顶布置太阳能光电板，后排坡屋

顶布置太阳能集热器，中间内院玻璃顶也做了变化，没有设计成平的，而是与前后排相反的坡向，