5 种 BIPV 太阳能建筑漂亮的设计方法——不是事后才想到的丑陋的

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自 1980 年代以来，太阳能电池板已广泛可供购买，但尚未在住宅中广泛采用。
广泛采用太阳能电池板的一些障碍包括对电池板成本、对工作的影响及其外观的担忧。
UW-BERG 的一个团队设计了一个框架，从一开始就将太阳能建筑融入家居设计，这样面板就不再是事后的想法，而是更多的吸引力。

人们不会把太阳能电池板放在他们的房子上，因为它们很性感——至少现在还没有。

美国怀俄明大学建筑能源研究小组(UW-BERG)的建筑师兼副讲师 Jon Gardzelewski想要改变这种状况。他认为，太阳能电池板通常是建筑物设计后才考虑的事实，这是将它们整合到大量房屋和建筑物中的一大障碍。BERG 的Frontier Zero项目中可以看到一种有意的太阳能建筑方法，该项目为怀俄明州的开发商、建筑商和公民提供免费的可持续住宅设计目录。

Frontier Zero Medicine Bow 之前和之后的模型采用未经设计和设计的太阳能电池板。由 UW-BERG 提供。

什么是太阳能建筑？

太阳能建筑是一种设计方法，重点是利用太阳能（通常通过太阳能电池板）来建造节能建筑。通过将这些绿色实践融入设计中，建筑师可以帮助正面应对气候危机。太阳能电池板可以降低每月的电费并没有什么坏处。

这种太阳能建筑方法可用于住房、办公楼等。

为什么太阳能建筑没有被标准化要求？

“经济是最大的障碍，而美学是第二大障碍，”Gardzelewski 说。他说，这两件事阻碍了太阳能成为建筑设计的标准，而不是一个冒险且昂贵的附加组件。

太阳能电池板的经济方面是多方面的。首先是成本和风险认知，然后是对经济的更大影响，例如创造绿领就业机会。有些人认为，当他们安装太阳能时，他们家的转售价值会受到威胁。一位评估师 Gardzelewski 说：“我不会在评估中给带有太阳能电池板的房子更多的价值。无论有没有他们，评估都是一样的。” 由于评估行业本身在为太阳能电池板分配价值方面存在矛盾，许多房主担心安装它们实际上会降低他们家的价值——尽管可能为买家节省未来的能源费用。

众所周知，安装太阳能电池板的初始成本过高。Gardzelewski 坚持认为，太阳能电池板的实际价格已经大幅下降，因此太阳能电池板的安装成本没有理由保持如此之高。“太阳能电池板安装商会给你一个报价，让你在家里安装太阳能电池板，他们会告诉你它的成本比它应该花费的成本或需要的成本高得多，”他说。“面板本身已经下降到它们只是整体费用的一小部分。”

太阳能装置仍然如此昂贵的一个原因是建筑商并没有全心全意地采用它。“一旦太阳能融入住宅建筑行业，劳动力价格就会下降，因为承包商会非常严格地管理这一点，”Gardzelewski 说。“如果你管理太阳能电池板安装的成本和劳动力，价格就没有上涨的空间。”

在煤炭工业驱动的国家，也有人担心太阳能的兴起会损害经济并夺走就业机会。但加泽莱夫斯基不同意。他认为，煤炭行业的长期蓝领工作可能会成为太阳能行业的长期绿领工作。

“地球上的盐人通常是将传统代代相传的人，”他说。“因此，我们需要努力围绕太阳能行业创造新的传统和新的工作文化。”

希望有更多的绿领工作即将到来：旧金山现在要求新建筑的屋顶必须安装太阳能电池板，加利福尼亚州参议员斯科特·维纳最近提出立法“使加利福尼亚成为全国第一个要求在新建筑上安装太阳能电池板的州” ，”他在一篇中型帖子中说。

重新思考太阳能电池板设计

但即使超出经济障碍，Gardzelewski 表示，由于太阳能电池板的外观，仍然存在使用太阳能电池板的阻力。目前，它们通常作为事后的想法被整合到设计中，这解释了为什么太阳能装置经常被视为眼中钉。“即使在零能耗房屋中——尤其是在传统住宅的太阳能装置中——太阳能电池板也不符合建筑的设计，而且以一种糟糕的方式脱颖而出，”他说。

因此，建筑师/研究人员和 UW-BERG 的其他成员（包括Anthony Denzer 博士）提出了五种策略的分类法，以帮助建筑师和设计师尽早并有目的地将太阳能电池板集成到建筑中。这样一来，太阳能电池板的设计将成为房子的特色，而不是不匹配的视觉负担。根据在 2017 年 AEI（建筑工程研究所）会议上提出的研究，消费者愿意多花 7,300 美元购买设计集成的太阳能。

太阳能建筑的 5 种策略分类法

1. 易读性

这是指揭示和庆祝建筑系统以了解它们是如何工作的。这是一种工业外观，建筑物的“胆量”暴露在外。在这个范式中，查看太阳能电池板的内部运作、布线、结构和连接符合整体工业设计。

怀俄明州亭子 Fox House 的能源系统计划（包括地板辐射供暖系统、绝缘、季节性遮阳结构、地源热泵和设计集成的太阳能）。由 UW-BERG 提供。

2. 物质位面

Gerrit Rietveld 的Schroder House和 Ludwig Mies van der Rohe 的巴塞罗那馆是专注于平面构图的建筑的两个例子。在巴塞罗那馆的案例中，密斯使用平面构图来庆祝玻璃、大理石、光伏板和石灰华等材料的丰富性。通过这种策略，太阳能电池板的材料方面也得到了庆祝。Gardzelewski 说：“我们真的很喜欢看水晶、接线以及太阳能电池板的所有复杂之处。”

3.形式居下

从“形式服从功能”的原则出发，这个概念意味着设计一座使其形状适应太阳路径的建筑。当设计被改变以为大量太阳能电池板提供最佳方向时，这种策略是显而易见的，通常在南屋顶上具有伸展或俯冲形式。“太阳能电池板是一个 3.5 英尺乘 5.5英尺的巨大模块，这会严重影响屋顶的大小，”Gardzelewski 说。设计一个适合这个模块的屋顶可以使实际的太阳能安装不仅更容易、更有效，而且看起来也更好看。

4. 通过太阳能建筑遮阳

太阳能电池板可以为建筑物本身或相邻的室外空间提供遮荫；对于现有的困难屋顶，这种方法是一个很好的解决方案。“如果你建造一个外部结构，你可以拉出一个封闭的门廊——一个你不想适应现有屋顶的空间——你可以用它来遮蔽外面的一个小空间，”他说。“你可以在这个新区域添加太阳能电池板，它不必融入屋顶的其余部分，因为它是一个完全独立的东西。”

怀俄明州 Pavillion 的 Fox House 的 3D 模型。由 UW-BERG 提供。

5. 伪装的太阳能电池板设计

在这种方法中，太阳能电池板通过组合策略或设计创新隐藏起来。这种策略最好与“形式跟随”结合使用，因为围绕太阳能电池板的大小和形状设计的建筑最适合伪装太阳能电池板（比如特斯拉的这些太阳能屋顶）。“如果您可以将它们完美地安装在您的屋顶上，那么您可以将太阳能电池板浮动或框起来，这样您就不会看到它下面的所有基础设施——您只会看到反光玻璃，”Gardzelewski 说。

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发布日期：2022-10-29 10:19:07
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