商場建筑在社會經(jīng)濟發(fā)展中起著非常重要的作用，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，我國商業(yè)建筑的面積日趨增大，商業(yè)建筑的能耗問題日益凸現(xiàn)出來，根據(jù)商業(yè)建筑的能耗調(diào)查統(tǒng)計，設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的商業(yè)建筑每年的能源消耗費用接近150元每平方米，全國各地的商場每年消耗著大量的能源。在全社會都在關(guān)注生態(tài)和節(jié)能的大背景下，商業(yè)建筑的節(jié)能問題正引起社會各界的關(guān)注。商業(yè)建筑節(jié)能主要技術(shù)途徑包括兩個方面：一是節(jié)流，即提高供暖、空調(diào)系統(tǒng)效率和減少建筑本身所散失的熱能；二是開源，即開發(fā)利用新能源。

從上世紀70年代以來，隨著“可持續(xù)發(fā)展”的觀念逐漸深入，太陽能逐漸受到世界各國的關(guān)注。太陽能是太陽內(nèi)部連續(xù)不斷的核聚變反應(yīng)過程產(chǎn)生的能量，與礦物能源相比太陽能有明顯的優(yōu)越性。它取之不盡，適用范圍廣，也不產(chǎn)生環(huán)境污染，是一種可持續(xù)使用的綠色能源。本文章從場地規(guī)劃和建筑設(shè)計角度對商場的太陽能利用進行探討。

一、結(jié)合地理環(huán)境和氣候特點，在場地規(guī)劃階段引入太陽能理念

任何建筑設(shè)計都必須立足于對周圍氣候及地理環(huán)境特征的分析和理解之上。我國地域遼闊，各地地理環(huán)境、氣候特點各自不同，太陽能資源的分布有明顯的差異。根據(jù)氣象部門測量太陽能年輻射量的大小，一般將大陸地區(qū)分為四個太陽能輻射資源帶，太陽能建筑設(shè)計必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐牟煌瑲夂驐l件及地理環(huán)境做出不同的應(yīng)對策略。同時太陽能技術(shù)的應(yīng)用也應(yīng)結(jié)合地勢高差、周圍植被生長，環(huán)境狀況等自然地理特征，合理確定建筑的布局和形式，為充分利用太陽能創(chuàng)造條件。使商場建筑在平面在布局上應(yīng)盡可能將長邊做為南北方向。使集熱面處于正南方向±30度以內(nèi)，并根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍庀髼l件地理位置做適當(dāng)調(diào)整，使之有更多的朝陽面，便于進行太陽能利用。建筑的平面盡量利用集中式的圓形、扇形、方形等組合的方式進行平面布局，減少建筑的體型系數(shù)，減少能量耗散。

二、商場設(shè)計中太陽能技術(shù)的集成優(yōu)化

1.商場建筑的特點。商場（集貿(mào)市場），是指向社會供應(yīng)生產(chǎn)和生活所需的各類商品的交易場所，主要是室內(nèi)百貨商場（店）、商業(yè)大樓、貿(mào)易中心、購物中心、商城及大型集貿(mào)批發(fā)市場。商場與其他建筑相比有其自己的特點：商場的功能性質(zhì)，決定了其位置往往處于城市繁華熱鬧的中心地帶，建筑擁擠、用地緊張，在緊張的用地條件和建筑內(nèi)部無嚴格日照要求的情況下，商業(yè)建筑往往有體量大、空間集中、外表面相對簡潔、內(nèi)部進深大等特點。同時為滿足消費者的心理，吸引成千上萬的顧客，經(jīng)營決策者都非常注重形象，因為外觀時尚和通透的特點，外部常常使用大面積的櫥窗和，在商場內(nèi)部則設(shè)置上下透空的共享中庭。使購物者有豐富而有情趣的空間感受。充分了解商場的空間和形體特征是下一步確立太陽能利用方案的前提條件。

2.因地制宜，確定適宜的技術(shù)方案。太陽能利用技術(shù)方案的確定是商場太陽能利用設(shè)計中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，合理適宜的技術(shù)方案對降低成本和方便推廣有重要的現(xiàn)實意義。太陽能技術(shù)在建筑領(lǐng)域已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用在多個方面，如采暖、熱水、通風(fēng)、降溫、發(fā)電、導(dǎo)光等。太陽能從利用方式上分為主動式、被動式兩類。使用機械裝置收集、蓄存太陽能，并在需要時向房間提供熱能的建筑，被稱為主動式太陽能利用；根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀髼l件，在基本不增加機械設(shè)備的條件下，通過建筑布局、構(gòu)造和材料等處理，使建筑本身能夠吸收、蓄存太陽能，從而達到采暖、空調(diào)、供給熱水的目的，稱為被動式太陽能利用。

被動式太陽能利用由于不需要機械外力的驅(qū)動，使用成本低、可操作性強而有很大的發(fā)展?jié)摿�。由于各個商場的自然條件、商場的地理位置、經(jīng)營特點、經(jīng)濟條件等各不相同，因而商場太陽能利用技術(shù)方案的確定應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐木唧w條件，調(diào)動多種技術(shù)手段，選擇不同層次的新技術(shù)，加以集成、配套和優(yōu)化。目前我國大部分地區(qū)都堅持被動優(yōu)先的原則。

三、太陽能技術(shù)與商場建筑的一體化設(shè)計

太陽能與建筑的結(jié)合不是簡單地在建筑完成之后再將太陽能系統(tǒng)強加上去，而是把太陽能系統(tǒng)作為商場建筑的一個有機組成部分，進行太陽能與建筑的一體化設(shè)計，在建筑設(shè)計中統(tǒng)一規(guī)劃，同時設(shè)計，同時施工，同時投入使用。在建筑的規(guī)劃布局，空間形式、材料構(gòu)造、建筑美學(xué)等方面使太陽能與建筑取得協(xié)調(diào)。

1.太陽能商場的一體化方案探討

（1）商場的被動太陽能技術(shù)利用。被動式太陽能利用是通過建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，建筑內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使房屋在冬季能集取、保持、儲存、分布太陽熱能，從而解決建筑物的采暖問題，同時在夏季也能遮蔽太陽輻射，散逸室內(nèi)熱量，從而使建筑物降溫。其設(shè)計原則是南向立面有大面積的玻璃透光集熱面，房屋圍護結(jié)構(gòu)有極好的保溫性能。商場可以充分利用商場外立面上大面積展示櫥窗和玻璃幕的特點，在商場建筑向陽的外墻上設(shè)太陽房或太陽墻，基本原理是主體結(jié)構(gòu)墻外通過玻璃或板材形成外層空氣層，在太陽照射下，空氣層內(nèi)空氣被加熱，熱空氣上升形成氣流通過墻體上部的孔道進入室內(nèi)，使室內(nèi)溫度上升，達到室內(nèi)采暖的目的。同時室外的空氣由空氣層下部孔道補充進來，使室外空氣進入室內(nèi)達到通風(fēng)換氣。夏季的時候，空氣層上部通向室外的孔道打開，加熱的空氣上升形成氣流由上部排除，氣流帶走墻體上的積熱，并且由于風(fēng)壓作用商場內(nèi)的熱空氣由墻上的孔道排出，使商場內(nèi)溫度降低。冬季寒冷時，在結(jié)構(gòu)允許的前提下盡量擴大南向采光玻璃的面積，以便經(jīng)可能多的采集日光，同時在滿足采光和通風(fēng)的條件下盡可能縮小北向窗戶的開口，增加保溫性，避免熱量散失。夏季炎熱時，可采用主動制冷，降低商場內(nèi)溫度，避免室內(nèi)外空氣的大量流通，空氣層內(nèi)通向商場內(nèi)的風(fēng)道可以完全封閉。同時通過遮陽手段避免陽光熱能進入室內(nèi)。商場內(nèi)的豎向中庭可以與太陽能利用和被動通風(fēng)結(jié)合在一起形成拔風(fēng)井。為了利于拔風(fēng)，豎井空間的形體空間比應(yīng)超過1∶3.頂部應(yīng)設(shè)通風(fēng)窗或通風(fēng)塔。商場面積大、人流量多，必要時可采用局部機械通風(fēng)。

（2）光伏技術(shù)利用。光伏技術(shù)就是通過陽光照射光伏板（太陽能電池板）發(fā)電，將光能轉(zhuǎn)化成電能的技術(shù)。目前商場的光伏應(yīng)用主要集中在光伏屋頂和光伏墻兩個方面，光伏墻是將電池與建筑材料相結(jié)合，構(gòu)成一種可以發(fā)電的建筑外墻貼面，既具有裝飾作用，有可為建筑提供電能，光伏電池還可以與各種玻璃組成特殊的玻璃幕墻，建筑既有玻璃幕墻的材料質(zhì)感又具有發(fā)電功能。光伏屋頂是將光伏電池作為光伏瓦與商場建筑的結(jié)構(gòu)層、保溫層、防水層一起構(gòu)成建筑的屋面。實現(xiàn)建筑構(gòu)件與太陽能構(gòu)件的一體化。商場由于地處鬧市區(qū)，周邊用地擁擠，與其他建筑間距小，在墻面日照有限的情況下，發(fā)展光伏屋頂，更具有實際操作意義。

（3）太陽能熱水技術(shù)利用。太陽能的熱水技術(shù)利用已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史，技術(shù)上相當(dāng)成熟，是太陽能技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的的一種。熱水技術(shù)在商場中主要應(yīng)用在后勤服務(wù)部分。太陽能熱水技術(shù)對集熱器的安裝角度朝向有一定的要求，需要考慮集熱器與建筑的整體結(jié)合以及集熱器對建筑外觀的影響。

2.商場與太陽能設(shè)備的美學(xué)結(jié)合。

設(shè)計中太陽能設(shè)備構(gòu)件作為建筑的一部分與其他建筑構(gòu)件共同形成建筑的整體造型，因此太陽能構(gòu)件與建筑構(gòu)件應(yīng)同時規(guī)劃、同時設(shè)計、同時施工。在初始設(shè)計時充分考慮到太陽能系統(tǒng)對建筑外觀的影響，盡量取得太陽能與建筑在功能和美學(xué)上的協(xié)調(diào)。太陽能系統(tǒng)有嚴格的技術(shù)要求，比如采集器的面積、朝向角度、儲存箱的位置、管線的布置和保溫等等，這就使建筑在外形設(shè)計上受到很大制約，增加了設(shè)計難度。從一些試點項目上可以看到，幾乎都是采用樓頂部直接排列采集器的形式，單一而刻板，缺乏變化。這種片面強調(diào)技術(shù)而不顧建筑作為文化和美學(xué)載體的復(fù)雜性，在建筑外觀設(shè)計完成之后再把太陽能系統(tǒng)強加上去的做法，雖然起到了節(jié)能的作用但卻破壞了建筑與太陽能的一體化，影響到建筑的空間美學(xué)形態(tài)。

3.太陽能與建筑構(gòu)造一體化。

太陽能系統(tǒng)作為建筑的一個子系統(tǒng)，與建筑同時進行構(gòu)造設(shè)計。設(shè)計良好的太陽能系統(tǒng)應(yīng)該是建筑的一個有機組成部分，二者之間有機結(jié)合，甚至合二為一。例如，在有的設(shè)計中，屋面板既是建筑的坡屋頂又是太陽能系統(tǒng)的采集器板。要達到使太陽能部件與建筑構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)，必須對太陽能技術(shù)及其產(chǎn)品有相應(yīng)的認識。一般太陽能系統(tǒng)其構(gòu)件包括：采集器、儲存器、管道系統(tǒng)、分配等部件，建筑作為這些系統(tǒng)部件的載體，在結(jié)構(gòu)和構(gòu)造上應(yīng)做出相應(yīng)的設(shè)計方案。

節(jié)約能源和環(huán)境保護的大背景下，推廣太陽能和商業(yè)建筑的結(jié)合對商場建筑發(fā)展前景探討有著十分重要的意義。太陽能技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展應(yīng)用已經(jīng)是一種比較成熟的技術(shù)，但是目前我國在太陽能與商場建筑的結(jié)合上卻缺乏值得推廣的經(jīng)驗和實例。我們在進行商場太陽能利用設(shè)計時要全面考慮商場的規(guī)模、環(huán)境、使用功能、經(jīng)濟性等因素，確定合理的太陽能應(yīng)用方案，選擇合適的太陽能設(shè)備或合作廠家，以便降低太陽能用于建筑功能的一次投資和運行成本，使得整個方案在商業(yè)化的意義下具有可操作性。同時，太陽能與商業(yè)建筑一體化設(shè)計是多科學(xué)，多層面參與和合作的綜合性事業(yè)，需要太陽能設(shè)備生產(chǎn)廠家、建筑設(shè)計院、地方政府、開發(fā)商、商業(yè)管理等多個部門共同協(xié)作，才能實現(xiàn)真正意義的太陽能商場。

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