时间：2023-07-07 17:26:21
关键词:室内设计;建筑整体设计;一体化
随着社会经济的不断发展，诸多商业写字楼、企业总部办公大楼、医疗建筑、市政服务中心建筑拔地而起，城市高楼鳞次栉比。再加之，东西方审美意蕴不断融合，建筑围护结构也由实体砖墙转变为大面积玻璃幕墙，在种种因素的作用下，人们对室内设计及建筑整体设计提出了更高的要求。因此，对建筑室内设计与建筑整体设计一体化的探讨就显得尤为重要，进而使室内设计与建筑整体设计实现有机结合，使室内设计与建筑整体设计的关系更加和谐。
1建筑室内设计与建筑整体设计之间的关系
1．1室内设计与建筑整体设计的异同
室内设计和建筑整体设计两者存在共同之处。对于室内设计与建筑设计而言，两者均应先行保证建筑工程使用功能得到满足，比如在设计时应当满足人们物质需求以及精神需求，同时，再对这些相关功能需求及设备进行综合考虑，两者均会在一定程度上受到环境及经济条件制约。所以，在实际设计过程中，两者均需要与一定辅助条件相结合，从而合理进行制图以及构思。室内设计和建筑整体设计两者存在一定差异。对于建筑设计而言，其主要对整体建筑结构及外观进行设计，在设计过程中应当对外部各个方面的相关因素进行综合考虑，从而合理进行空间设计。对于室内设计而言，其主要是在建筑工程基础上对某个特定空间进行外部环境设计及内部环境设计，同时依据客户要求，通过色彩、功能、材料应用等方式进行室内空间环境营造。
1．2室内设计及建筑设计关系
首先，室内设计和建筑整体设计之间存在一定的“秩序”关系。室内设计是对建筑设计的一种延续，是空间改造与升华的又一过程。建筑设计的功能、气质、空间尺度等要素都深深影响着室内空间的风格、档次。当然，从现代建筑来看，室内设计也将反作用于建筑整体，在当今四面玻璃幕墙围护的建筑外观中都将渗透着室内设计的掠影，对建筑整体的影响是显而易见的。基于建筑主体工程完成后现场所存在的一些缺陷，通过室内设计可进一步补充及整合，这样才能够使建筑物及建筑室内在大自然中较好融入，使用户体验得到极大提升。其次，建筑主体的空间构造及相关配套设施会对室内设计产生一定的影响。例如，建筑消防水管位置，暖通风格大小、厚度，电气桥架等设备设施的影响。所以在室内设计过程中还应当对这些因素进行综合考虑，在此基础上才能够实现合理规划及布局［1］。
2建筑室内设计及整体设计一体化实现途径
2．1室内设计人员应当参与整个建筑设计过程
在建筑设计及室内设计过程中，为能够使一体化设计得以较好实现，在确定建筑主体设计方案之后，室内设计人员应提前介入建筑整体设计提出自身观点及看法，并且要与建筑设计人员深入讨论，在此基础上确定建筑设计空间及室内设计空间，由此一来，室内设计与建筑整体设计才能更加协调、空间更加和谐。通常情况下，室内设计会在一定程度上受建筑设计限制，为能够使这种限制减轻，应当使建筑设计及室内设计相关内容实现有效融合。在实际设计过程中，为能够使这一目的得以实现，室内设计人员可与建筑设计人员进行讨论，合理调整各自设计方案，从而使有效融合得以实现。
2．2室内设计风格及建筑设计风格有效融合
在室内设计及建筑设计过程中，为能够使一体化设计得以有效实现，使室内设计风格及建筑设计风格基本实现统一，其内容主要包括:文化融合、视觉融合以及心理融合。第一，室内设计与建筑设计的文化融合。在建筑设计与室内设计一体化过程中，文化融合具有十分重要的作用及意义。在当今社会中，建筑已成为文化传播的一个重要载体。对于不同的建筑而言，其所在地区存在一定差异，建筑设计风格通过情况下都会受到历史发展、风土人情以及社会形态等相关因素影响，因而在室内设计过程中，设计人员应当对各个方面的文化因素进行综合考虑，对历史、社会以及民族与地域等相关内容进行解析，从而使室内设计风格与建筑风格一致，在文化上起到一脉相承，起承转合的作用。因此，在实际设计工作过程中，设计人员应当依据建筑整体对室内设计文化气质进行确定，比如，可选择特定图案、室内装饰物及色彩等使地域文化得以体现，同时结合现代化设备及材料，从而使室内设计与建筑设计的文化融合得以较好实现。第二，室内设计与建筑设计的心理融合。对于不同建筑物而言，其外部特征也将传达出不同的气质，例如政府办公大楼给人以气派、端庄、稳重、肃穆的心理情感。因此，在室内设计过程中，需要通过合理设计手段的运用，对建筑所传达出的心理情感进行解析，设计师可利用对人们心理具有较大触动的一些装饰元素，进行特殊安排，比如设计图案、雕塑、建筑布局形式、材质、空间尺度等元素进行内外衔接与融合，从而实现心理融合。第三，室内设计与建筑设计的视觉融合。通常而言，物体形状、尺寸以及色彩等各个方面因素均会影响人们主观印象，很多人都是通过视觉对事物进行感知，因此在建筑设计及室内设计过程中，为能够实现一体化设计目标，则应当注意实现视觉融合，设计人员可对整体建筑中相关视觉元素合理挖掘，在此基础上将其在室内设计中合理引入，通过这种方式的运用，使室内设计及建筑设计能够在视觉上实现相互协调及统一，从而使建筑设计及室内设计一体化能够得以更好实现［2］。
3室内设计及建筑设计一体化重要意义
在建筑设计及室内设计过程中，积极实现一体化设计具有十分重要的作用及意义。首先，它可对建筑空间结构进行优化，实现资源节约。在建筑设计前期阶段，通过室内设计地前期配合，对建筑空间结构及相关配套设施中不合理之处可及时进行修正，有效防止由于室内设计及建筑设计两者要求存在差异而造成地返工，从而可对建筑空间结构进行优化，实现资源节约。其次，使建筑整体设计与室内设计高度统一，实现文化、视觉、心理要素上的一体化，由此达到人们对美的更高追求。最后，对相关产业共同发展具有促进作用。在实现建筑设计及室内设计一体化过程中，可使建筑外部及建筑内部各个方面设计均应当以同一理念为出发点，可从整体出发，对各个方面进行协调设计，从而使各个方面能够得以共同协调发展［3］。
4结语
室内设计作为当前建筑整体设计中的重要组成部分，为能够使其得到更加满意效果，达到人们不断提升的审美追求，应当积极推进室内设计与建筑整体设计一体化，使两者实现文脉上的一脉相承、形式上的内外呼应、气质上的里外相连。所以，在实际设计过程中，设计人员应当在把握室内设计与建筑整体两者之间关系的基础上，通过有效途径实现一体化设计，从而使室内设计及建筑整体完美融合，呈现于高楼矗立的大环境中。
参考文献
［1］左时轮．探析住宅室内设计与建筑设计的一体化［J］．建材与装饰，2016(19)．
［2］刘岩，张小庚．浅析建筑与室内的一体化设计［J］．林产工业，2014(6)．
关键词: 太阳能绿色能源一体化设计
前言
建筑能耗主要是指建筑在建造和使用过程中消耗的能源。我国目前正处于建设鼎盛期，全国每年城乡新建房屋建筑面积近2 0 亿平方米，其中8 0% 以上为高耗能建筑；既有建筑近4 0 0 亿平方米，9 5% 以上是高耗能建筑。据统计，建筑在建造和使用过程中消耗的能源占全球总能耗的5 0%，产生3 4% 的污染。近年来，我国严寒和寒冷地区（采暖地区）的城镇，平均每年新建采暖居住建筑1 亿平方米。按照目前建筑能耗水平的发展状况，预计到2020 年我国建筑能耗将达到10.89 亿吨标准煤，是2000 年的三倍多；空调夏季高峰负荷将相当于1 0 个三峡水电站满负荷供电；仅城市建筑采暖每年约排放二氧化碳1.9 亿吨，粉尘3000 万吨。国家建设部科技司研究表明，随着我国城市化进程的加快和人民生活质量的改善，我国建筑能耗比重最终将上升至3 5% 左右。建筑如何节能的问题，已经受到设计和使用者的重视，成为当前影响建筑发展方向的重要因素之一。因此，近年来国际上出现了节能型建筑设计。
建筑节能是指在建筑中提高能源利用效率，用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应。建筑节能具体是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗，还包括利用太阳能、地热( 水) 能源的综合技术工程。
一我国太阳能光热技术的发展现状及主要问题
1 太阳能储量与分布
如何提高可再生能源的利用程度,扩大可再生能源的利用范围,已经成为了人们在新世纪的重要课题。而太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、无地域限制和能源质量高等众多优点成为可再生能源利用的首选资源。
我国受地理位置的影响,蕴藏着丰富的太阳能资源。在我国广阔的土地上,年太阳能总辐射量超过5MJ/m2,年太阳辐照时数超过2200h的太阳能利用条件较好的地区占国土的2/3。大多数地区年平均日辐射量在4kw・h/m2以上,日辐射量最高达7kw・h/m2,我国太阳能资源的理论储量达每年1.7×1013t标准煤,故开发太阳能是实现中国可持续发展战略的有效措施之一。
2太阳能光热设备的应用及主要存在的问题
目前,我国太阳能的利用技术主体上可分两类:太阳能光伏发电和太阳能光热技术。根据我国的综合国力和消费水平,在最近几年还不可能大规模推广家用太阳能光伏发电技术。但是我国的太阳能光热利用水平已相当高,尤其是经过太阳能工作者20多年努力,我国太阳能热水器的保有量已超过2×107m2，年产量达3×106m2，是世界上生产太阳能热水器最多的国家。太阳能供热水市场规模已居世界第一。可是我国建筑行业与太阳能光热设备的结合却刚刚起步,还存在着很多的问题。传统的设计方法是在屋顶上安装太阳能光热设备,这是目前最为普及的设计方法,但是它也存在诸多的缺陷。
首先,我国销售量最大的真空管太阳能光热设备大多是一种“一排黑色玻璃管头顶一个大水箱”的造型,缺乏统一设计,与建筑外观不相协调,整体性差,破坏建筑形象,严重影响了城市的景观。
其次,常规的太阳能光热设备(包括太阳能开水器、太阳能热水器、太阳能取暖装置等) 通常是在房屋建造好以后,再通过自行穿墙打洞、拉固及打膨胀螺丝等手段将太阳能光热装置固定在房顶上,不仅破坏了建筑的整体美,而且难以解决抗飓风、防冰雹、防冻和安全保护等一系列问题,同时漏水、管道的布设困难、破坏建筑防水层等问题也时有发生。
另外,高层建筑因屋顶采光面积小,从屋顶到住户热能输送距离远,损失严重,无法使用太阳能光热设备。这些难以克服的种种弊端严重制约了太阳能光热设备的进一步普及应用。在一些城市甚至出现了太阳能光热设备的情况。
二太阳能光热设备与建筑一体化设计的途径与方法
要解决以上问题,我们就不能永远停留在太阳能和建筑两个层面上去关注太阳能的应用问题,而是应该从整个社会的角度看,它是个大系统,涉及到城市景观、能源发展以及老百姓的可支付能力等一系列问题。因此必须从太阳能建筑的角度去看,这就需要将太阳能光热设备一体化设计的理念贯穿于建筑物的规划、设计、建造、使用、维护以及改造活动中,这也正是问题的关键所在。
太阳能光热设备与建筑一体化概括起来讲,就是将太阳能光热设备与建筑充分结合,改变使用中各自为政的局面,太阳能就像其他建筑部件、构件一样,最终也会成为建筑的一个部件,并实现整体外观的和谐统一。具体可以通过以下的技术措施来实现。
1一体化设计首先考虑外观与风格的问题
太阳能设备在建筑上的表现形式有两种,一种是彰式,就是说特意去表现太阳能光热设备;一种是隐式,也就是把太阳能装置藏起来,这两种都是太阳能在建筑上的应用方式,谁也不排斥谁。具体的设计原则可以表述为吸取技术美学的手法,体现各类建筑的特点,强调可识别性,利用太阳能构件为建筑增加美学趣味。另外,太阳能热水器外壳、支架、反光板的颜色需要专门定制,避免产生光污染。
2分体式太阳能光热设备是实现一体化设计的有效途径
新型大水量的分体式太阳能光热设备,将真空管或平板型太阳能集热器根据建筑设计的需要,集中或分几块布置于斜屋面上,犹天窗般美观大方,若是统一安装在阳台的栏杆外或其他南立面上也整齐有序。分体式太阳热水器另一个特点是贮热水箱不是出现在屋顶上,而是在建筑的阁楼里、阳台外、车库里或走廊的角落、卫生间、厨房等等,通常这类的贮热水箱同时就是一个300L以上的贮水式电热水器,一箱两用,或者说是“双能源”热水器,阴雨天可电加热。这种太阳光热设备外形美观,功能齐全,大流量供水,被称为“家庭热水中心”。当分体太阳光热设备的性能和价格被大多数人接受时,建筑一体化太阳能光热设备的普及就为时不远了。
3有机结合,巧妙利用
灵活的将建筑各部分构件与太阳能光热设备有机的结合在一起,巧妙高效的利用空间,使建筑可利用太阳能的部分―向阳面或屋顶得以充分利用。以下新型建筑一体化光热设备与建筑各部分构件有机结合,创造富有个性的建筑形体,为设计师提供了多种选择。
(1)天窗式太阳能集热器:光热设备完全嵌入建筑屋顶内,浑然一体。作为建筑围护构件的一部分,安置有专门设计的排水板系统和固定系统。结构的风力和承重荷载。
(2)阳台式太阳能集热器:太阳能集热设备整体放置在阳台立面上,不占用建筑空间,还可以起到阳台护栏和下层遮阳的作用,同时解决了高层建筑不能使用太阳能热水器的难题。
(3)飘板式太阳能集热器:采用轻钢免焊飘板式结构固定集热器,造型独特,立面效果突出。飘板式造型成为建筑物自有风格的完美点缀和平屋顶的独特风景。
(4）壁挂式太阳能集热器：集热器单独固定在建筑的南立面墙壁上，占用空间小，储水箱则放置在室内，热水传输管道较短，解决了高层建筑的使用问题。
(5）多功能休闲亭式太阳能集热器：集太阳能热水器、光电板和纳凉休闲功能于一体，与庭院、游泳池、花园等环境相融合。流线型设计既美观又减少结构的风力和承重荷载．
4综合考虑建筑结构、水电系统和太阳能设备的协调
新建筑在考虑太阳能设备的安装时,除需考虑结构荷载及安装固定设备的预埋件外,还应考虑冷、热水管道井的设置。管道井的大小以不小于100mm×100mm为宜。自然循环的太阳能光热设备要保证水管入墙的标高低于水箱出水标高,并且水管不能有返坡。同时,要安装好水位探头、电加热棒以及电磁阀等相关电气设备。
5同步规划设计,同步施工安装
太阳能光热设备与建筑一体化同步设计,并与建筑同步施工完成。可按太阳能设备主机安装、水电线路连接、自动控制仪安装、总体调试等施工程序完成安装(图2)。这样节省太阳热水系统的安装成本和建筑成本,一次安装到位,避免后期施工对用户生活造成的不便以及对建筑已有结构的损害。
结语
关键词：建筑与室内设计；一体化；教学研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.219
0 引言
由于当今的社会各个行业之间的分工特别的明细，互相之间的区别越来越清晰。在建筑行业的设计方面，由于建筑的设计和室内的设计，二者之间产生分离之后，出现了一些问题和不足，这就需要在对室内设计和建筑设计的教学过程当中，增强它们之间的联系，提升教学质量，使二者的教学一体化得以实现。
1 建筑设计和室内设计一体化教学背景介绍
由于社会的发展和进步，每个行业和每个行业之间的分工越来越具体和明确，导致了建筑设计和室内设计二者之间的联系越来越少，都各自的形成了系统并独立的发展。通常来说，室内的设计要在建筑设计的施工完成之后来进行，正因为如此，便产生了一些问题和不足，因为建筑设计 它所重视的是建筑外部的设计，对建筑内部空间的使用方面没有充足的考虑，所以就为后来进行的室内设计留下了问题。另外有的一些室内设计师会以自身对建筑室内结构的理解，来进行室内设计工作，对建筑设计师的设计工作予以否定，室内设计师对室内格局等进行重新设计和规划。有时在进行室内设计时，过于追求视觉效果而忽略了建筑物本身的特征，进行随意的设计与施工，对建筑物原有的总体形象产生了破坏。建筑设计和室内设计二者之间的分离过度，导致了空间使用不便和资源浪费，进而导致了建筑物总体品质的降低。所以说想要提升建筑物的总体的设计水平，就要切实的加强它们之间的关系，促进建筑和室内设计的一体化进展。
建筑学在广义上的根本宗旨为，能够实现各个领域互相交叉，渗透和互相融合。近几年来，建筑和室内设计一体化获得了人们的高度重视和一致认可。但是在实际的发展情况来看，建筑和室内设计一体化进展速度缓慢，有很多因素都对其的发展有着影响，例如设计人员的专业素质和每一个设计环节中的协调等，这其中设计者对一体化的了解认识与重视程度是特别关键和重要的。所以在进行教学时要突破行业中的观念阻碍，增强建筑和室内设计的互相融合与渗透，培养出与时俱进的和现代化高专业素质的设计人员。依据现代建筑行业市场发展的需求，有很多建筑设计单位建立起了相应的部门，来进行建筑设计和室内设计相融合的设计工程项目。
2 建筑和室内设计课程的特征
建筑和室内设计课程是把建筑设计和室内设计互相结合，组成协调统一的一个整体，以总体环境设计至建筑设计再到室内设计的基本原则，以培养学生从宏观和微观的角度进行科学合理的把握和对人们居住环境的设计能力。
这项课程是专业课程的基础，是建筑设计到专业设计的过度时期，通过这项课程的学习，学生再进行室内设计的学习时，就能够更加的容易和轻松，不会感觉到陌生和难以理解。这门课程的学习能够使学生在建筑设计课程中所学的内容，灵活的引用到室内设计当中，能够使学生从多个角度对建筑物进行贯彻和分析，进而作出科学合理的室内设计方案。进行建筑和室内设计的教学中，分析了空间和功能，场地和空间，材料和建筑结构之间的关系，目的在于引导和加强学生对建筑与室内设计二者关系的重视程度，培养其在进行方案的设计时，要充分的从建筑整体的设计来考虑，把室内设计和建筑设计二者互相融合起来，共同的来提升设计质量。
3 建筑和室内设计一体化教学的有效措施
（1）培养和提高学生整体环境的意识。想要保证一个项目设计任务的高质量，就要去除景观设计，建筑设计和室内设计他们之间的分隔性，加强他们互相之间的协调和沟通。在设计方案的初期阶段让同学们以城市总体的环境为切入点，对城市环境进行充分分析，来把设计的基本标准确定下来后，在中期阶段要注意建筑物的空间和所在的环境，不能单一的考虑建筑的设计还要对场地进行设计，在后期阶段要把室内设计当做主线，以前中期的设计工作为基础来进行总体设计，不断的进行修改和优化设计方案。（2）设计应突出主题。主题是一个设计方案的主线和线索，引导和指导学生对设计的给个环节进行充分的考虑，重点的表现出设计方案的总体性效果。为学生确定一个设计主题，学生通过相关的联想和思考，进而建立设计的整体意识。主题的设定能够对学生思维进行启发，使学生的创造能力得到激发。在进行主题的确定时要依据建筑物的基本特点，不能主观臆断。（3）明确尺度。在每一个设计阶段的尺度都是完全都相同的，所以当学生在设计方案时，对尺度的确定时有一定难度的。尤其是在初期阶段学生特别容易小题大做，所以作为教师就要进行正确的引导工作，解决学生所遇到的问题和困难。在这样不断的出现问题和解决问题的过程当中，学生就慢慢的对尺度有了新的体会和认识，进而应用到环境和空间的设计方案当中去。断面的设计与分析也能够有利于培养和提高学生明确尺度感。（4）引导写生建立起空间的多元化视角。在一体化教学的过程中，教师应引导学生对内部到外部空间进行综合性的掌握和把控，建立起空间的多元视角，既要具备俯瞰全局的视野，还应具备内部条件对其进行把控的视角，进而建立起动态的多元视角。在多元视角之内，能够使内外空间形成互动，在东条控制中进行科学合理的设计。（5）对光线和材质进行深入的研究。在通常的建筑设计的教学当中，学生的关注度都在建筑整体的塑造上，对内部空间的关注只是停留在组织层面，缺少比较具体详细的设计。一体化的教学模式能够使学生增强对内部和外部材质的关注度，刺激设计灵感，依据材质与光线来提升设计质量。（6）加强沟通和交流。设计课程的核心就是建筑和室内设计的一体化教学，需要增强和其他学科的梁旭，形成各课程之间互相促进的关系，不断培养和提高学生的创新思维和思考能力。并且要增强学习和沟通交流，对教学进行切实有效的总结。
参考文献：
[1]丁翠娟.中国新时期美学还念和人的主题[J].当代文坛，2010（06）.
[2]谢振林.浅谈我国高校室内设计专业的教学改革[J].中国市场，2011（10）.
【关键词】太阳能；光伏建筑一体化；研究设计；孤岛效应
随着社会经济的发展，全球的能源也在日益的短缺中，故此我国也更加注重再生能源的开发。因此，太阳能光伏建筑一体化也应运而生，它不仅是一种新能源的利用方式，更是直接把太阳能对建筑的辐射能直接转化为电能的发电方式，不仅可以满足该建筑的用电需求，还是节约能源的好办法。以下本篇来就来研究太阳能光伏建筑一体化的设计方法。
1.太阳能光伏建筑一体化原理和发展前景
1.1光伏建筑一体化的设计原理
太阳能光伏建筑一体化其实就是一个发电系统，其原理也就是将光伏电池（太阳能电池）安装在建筑物中或是与建筑物相结合的方式，从而会产生光电效应，此时就可以直接将太阳能的可再生辐射能源直接转化成电能，电能再经过配套的逆变控制器转换，从而使这种发电方式产生的电能可以直接满足该建筑的用电量。当然，如果用电量富余的情况下，还可以将其送给市政电网中，以此来满足对于可再生电能的开发和利用。
1.2光伏建筑一体化系统的发展前景
光伏建筑一体化系统不仅能提高经济效益，还能实现低碳、环保、绿色、可持续发展的社会理念，对于部分电量短缺的地区也是很有益处的，还可以提高我国的电力水平。在建筑物的使用光伏发电的一体化系统，设置光伏阵列来产生电力，不仅可以满足建筑的用电需求，还可以增加建筑的经济效益，带来更好的经济收益。在我国开展光伏建筑一体化的发电项目，不仅清洁环保，而且低成本高效益，作为一种新的发电能源，不仅可以改善我国目前的用电状态，还能减少我国的资源浪费，使得再生的太阳能发电得到充分的使用，增强我国的电力开发水平。
2.太阳能光伏建筑一体化的设计需求
2.1光伏建筑一体化的设计步骤
在研究太阳能光伏建筑一体化的开发中，应该遵循一定的设计步骤，不仅包括对当地资源的可行性研究，还应该对太阳能光伏组件和电池的容量进行科学的判断和研究计算，保证光伏建筑一体化在设计阶段的完整性。其设计步骤如下图所示：
1 确定太阳能电池安装的可行性
2 计算太阳能电池的安装面积
3 计算所需太阳能电池的容量
4 计算用户的用电量
5 系统设计完成
2.2 太阳能光伏建筑一体化建设中要点
在光伏建筑的一体化设计中，应该注重与周边建筑环境的协调，要在保持建筑环境的基础上进行设计操作；对于建筑的光伏发电设计中，还应该不影响建筑的结构，而且还要在工程造价允许的范围之内设置太阳能电池板；而且，在实际的施工当中，如果太阳能电池的发电容量小就应该结合逆变器和控制器，使得电量资源得到充分的应用。
2.3设置光伏一体化的建筑位置
在太阳能光伏建筑一体化的建设中，对于地点的选择也有依据，应该根据实际的情况去决定可以铺设太阳能电池的数量，并且还要确定好太阳能电池板的安装位置。并且还要在不影响建筑美观的情况下，结合建筑内用电的实际状况，计算出最佳的太阳能电池板数量，以确保一体化的光伏建筑可以满足人们的用电需求。
3.光伏建筑中太阳能光伏方阵的设计需求
3.1系统中的光伏组件技术
太阳能光伏方阵中的设计中，应该考虑到天气的因素，尽可能的加大光伏方阵的面积，并且还要提高光伏方阵的使用寿命。光伏组件的选择，应该选取寿命在大于20年的组件，并且工作环境中应该经受住45度的温度，光伏组件应该以相同颜色，且无外表损伤的方式放置，组件中电池的排列也应该整齐无斑，还应做好防冰雹、防沙尘等措施。
3.2如何确定太阳能光伏方阵的最佳倾角
在太阳能光伏建筑一体化的设计中，应该考虑到光伏方阵角度对光伏系统的影响，太阳辐射的多少直接影响发电量，故此可以设置相对的倾角来提高光伏建筑的发电率。由于我国是在北半球，故此可以选择30度的倾角来进行太阳能光伏方阵的安装，提高一体化光伏建筑的发电量。
3.3太阳能光伏电路的设计
一体化的太阳能光伏建筑发电系统，就是利用太阳的辐射来进行发电的，因此在设计光伏电路的时候，需要考虑到太阳照射的因素，因此可以设计一个等效电路来实现对太阳能量的连接和转换。具体的电路设计如下：
3.4太阳能光伏建筑中电池组件的大小
在太阳能光伏建筑一体化设计中，应该考虑到电池组件的大小，并参照电池组件的技术要求来制定设和系统需求的电池组件规格，并将其安装在太阳能的光伏组件中。只有将电池组件的大小设置成功，才可以提高太阳能光伏建筑的发电量，提高我国对再生能源的利用率。
4.设计光伏建筑一体化中的附属设施
在光伏建筑一体化的设计中，还应该对交流配线系统和直流配线系统的运行进行监控和检测，还有确保系统的防雷、以及接地系统的安全，因此对于系统中的附属设施也应该有明确的设计目标才行。
4.1设计交、直流配电系统
太阳能光伏建筑一体化设计中，交流配电系统的安全也关系到整个系统的正常运行，因此可以设置漏电保护、电隔离等装置，方便对交流配电系统的故障维护。在光伏建筑一体化中对于直流配电系统的设计，使用不同线径的电缆，用串联和并联的方式分别满足电网对电压的需求和负载对发电功率的需求，建设外部环境对系统的影响，从而提高光伏建筑一体化发电系统的运行安全。
4.2辅助配套设施的设计需求
光伏建筑一体化建设中，对于辅助的配套设施，应该对其进行设计和选型，不仅要满足系统的使用需求，还应该有体积小、使用简便、寿命长，并具有防雷电、冰霜等一系列恶劣气象条件，以此来提高用电的安全，并确保光伏建筑一体化系统的安全运行。
5.设计光伏建筑一体化中逆变控制器
在太阳能光伏建筑一体化中，逆变控制器就是负责逆变、保护与控制的功能，可以将直流电转化为交流电，也可以将交流电的电压、频率等同时进行控制，在整个光伏建筑一体化中还有与防治“孤岛效应”的功能，保证了光伏系统的安全。
5.1逆变控制器的设计需求
在对逆变控制器的设计中，应该保证其使用的寿命在20年以上，而且逆变控制器还应该满足光伏方阵的最大使用功率，不管是光照、电压、温度怎么变化波动，都要确保逆变控制器可以正常运行。还需要具有防雷、防短路、防电压异常的功能，必须确保其对电流转换率在90%，确保电能质量及电网和建筑的安全运行。
5.2防孤岛效应设计
在光伏建筑一体化的设计中，应该做好一切的保护措施，因此逆变控制器还应该有防孤岛效应的功能。在孤岛效应发生时，应该及时断开电网，确保光伏建筑一体化发电系统的安全，减少对供电质量的影响，提高光伏发电的安全性，为我国太阳能光伏建筑一体化的建设提供有力的保障。
6.结论
由上可知，太阳能光伏建筑一体化不仅是将太阳能充分的利用，更是将发电产品集成到建筑应用上的新技术，利用太阳能光伏建筑一体化不仅具有经济效益，还具有能源效益，可以节省我国的用电资源，提升我国对再生能源利用的形象，值得在实际的建筑开发中应用推广。
参考文献：
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[2]田玮.光伏建筑的性能优化及其与城市微气候的相互影响[D].天津大学.2009，（12）.
[3]单竹杰.光伏建筑一体化并网发电系统的智能控制[J].智能建筑电气技术.2011，（01）.
【关键字】建筑景观;一体化;环境设计;研究与实践
【 abstract 】 buildings and landscape in a certain degree of coordination use of the use of the environment and people's aesthetic, so in contemporary buildings and landscape design, the designer to clever design architecture landscape between the position relations, set up the integration of landscape architecture design concept to do environmental architecture and landscape between the coordination. This paper mainly through the integration of the architectural landscape environmental design of the related research, mainly explains architecture landscape integration environment the design of the main research and practice.
【 key words 】 landscape architecture; Integration; Environmental design; Research and practice
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
进入21世纪，随着我国国民经济的发展和人们生活水平的提高，人们不单单只是追求物质上的满足，更多的是追求精神生活的享受，我国的综合国力的不断提高，城市化的进程加快，有更多的人涌进了城市，开始生活、工作、学习，为了满足人们的居住条件和日益增长的精神领域的需求，有更多的建筑矗立在大都市里，繁华的大都市变成了寸土寸金的地方，使用面积也不断的缩小，各种建筑物的密度不断的加大，车水马龙，这样本来在社会激烈的竞争压力下挣扎的人们无论是从心里还是感官上未免会产生一种疲劳，这样就完全的失去了整个城市的使用功能，以及城市环境的使用价值了，所以在当今繁华的大都市有限的空间中，如何做到建筑和景观的相协调，从而在视觉上达到扩展空间，突破建筑物的边界的要求，想更深更广的空间发展建筑物，实现建筑景观的一体化，更多的满足人们的居住条件，本文主要就是在建筑景观一体化的理念的知道下，对设计师做好建筑景观一体化设计的研究和实践做出简要的分析。
一、我国大都市建筑景观的现状
近几年来，我国的城市化进程不断的加快，到目前为止，我国的城市化水平已经达到了36%，根据世界城市化进程的标准，城市化的水平达到了30%以上，城市化进程就进入了快速发展的阶段。因此我国现在正在处于城市化快速发展的阶段，尤其是我国家加入了世贸组织以后，我国的经济建设和人们的生活水平得到了前所未有的提高，所以更多城市和地区顺应这个历史发展的潮流，加快了城市化的发展，有更多的人涌进了城市，开始了新的生活、学习和工作，所以人们对于住房的需求也是不断的加大，因此在大都市里有更多的建筑物林立，并且随着城市化的进程不断的加快建筑物的建设数量也在不断的加快，并且城市的使用面积不断的减小，建筑物的密度不断的加大。街道的车水马龙，拥堵现象十分的严重，随着人们对于物质得到了充分的满足情况下，更多的是追求精神的享受，因此人们对于居住条件和环境的要求也不断的提高，但是就目前城市化的发展来看，城市建筑和景观处在了严重的不协调的情况中，这显然是和人们要求的生活环境是相悖的，而且也严重的阻碍了城市建筑功能的发挥和城市建筑景观的价值，因此合理的设计建筑景观，突破建筑物的边界，在建筑景观一体化的指导下，使得城市建筑和景观更加的协调，更好的满足人们的居住和生活的需求。
二、建筑景观一体化设计的研究和实践
通过以上介绍的在我国城市化的进程快速发展中，城市中的建筑和景观出现的不协调的现状，严重的影响着人们的居住环境和视觉享受，苏珊.朗格曾经说过：“一件艺术品，就是一件表现的形式，这种创造出来的形式是供我们的感官知觉或是供我们想象的，而他所表现的东西就是人类的情感。”所以在现代城市建筑景观一体化的理念下设计出的城市建筑景观更多的是满足人们的感官和表达人类的情感。
1、 建筑景观设计的误区
在当代的城市建筑景观中，人们的认识就存在很大的误区，综合解读当代的城市建筑景观，不仅仅存在着建筑和景观的设计不协调的现象，还存在着，在景观的设计中，缺乏严重的主题概念，却反审美的情趣，缺乏人们的情感和信仰，在现代的繁华的大都市里，更多的是满足人们日益增长的对于住房和居住环境的要求，所以对于传统的景观寓意和美学准则就很难在现代的景观设计上运用了，新的文化的精神和形式的建筑景观还没有形成；在对于建筑景观的设计中，景观的科学和高科技的应用还处在尝试的阶段，随着经济的发展，景观被迅速的商业化，郑智化，所以个性化不断的消失了，所以作为城市开放部分环境的建筑景观，所以更多的时候是被带入了城市的形象工程的建设，所以对于生态的破坏也是很严重的。
2、 建筑景观一体化设计的主要的策略
1）设计师的理念是建筑景观一体化设计的关键
无论是城市的建筑师、城市的规划师、工程师还是城市建筑景观的设计师，其主要的职责就是寻找沟通城市建筑和景观之间的鸿沟的途径和方法，更准确是是城市景观的建筑师要把城市中的砖瓦、沥青马路、千奇百怪的建筑以及静谧清幽的草地、海滩等之间的对立更好的进行协调，所以城市建筑景观的设计师就要树立建筑景观一体化的设计理念，把城市的各个部分有效的综合起来，进行分析、设计，既满足人们的需要又要体现出城市的特色，为城市未来在经济建设、人文景观等方面有更好的发展。
2）突破传统的艺术限制，利用艺术新领域展现景观个性化设计
对于城市建筑景观设计来讲是一门艺术，所以它就和其他的所有的艺术有着千丝万缕的联系，所以在当代的建筑景观的设计中不但要吸取当下最流行的时尚设计的元素，更多还是对现代艺术的丰富的表现形式中吸取丰富的设计源泉。所以建筑景观的设计者要突破传统的艺术得限制，在艺术层出不穷的今天，在纯艺术和其他艺术之间的界限已经相对模糊了，所以设计师们在充分的考虑到人们的居住环境，更多的是要吸收电视、电影、戏剧、音乐、建筑等等的创作手法，于当代的艺术相结合，保持建筑景观的设计与艺术之间的联系，这样就能最大限度的满足人们对于生活环境中的视觉享受了。
3）转化思维，扩展更广阔的新空间
随着更多的人流涌进大城市发展，大都市的土地在得到充分利用的同时也不断的减少，建筑物的密度越来越大，城市的承载能力不断的下降，在这样情况下，城市的建筑景观设计就面临着很大的考验，所以针对我国目前城市里人口多，面积小的问题，建筑的建设突破了传统的站地位置的限制，向着更宽广的空间拓展，因此在繁华的大都市里，建筑不断的向更高处的空间和地底下的空间发展，低矮的建筑物变成了高层建筑，大型的停车场建在了建筑物的地底下，地面上的公交车开始慢慢的由地底下的地铁代替，这样既节约了建筑面积，又减少了城市的拥堵现象，节省了人们的出行时间，以此就会留出更多的城市面积进行绿化，净化城市空气，美化城市环境。
三、总结
本文主要通过对现代城市中建筑景观设计的现状以及存在的问题进行了分析，并且在城市建筑景观一体化的理念下，给出了建筑景观设计的主要策略，旨在通过对城市建筑景观的合理设计，达到建筑和景观的协调性，最大限度的实现城市的功能和人们的需求，并且为城市未来的发展奠定基础。
参考文献：
[1]焦健.多元化背景下地域对城市景观的影响[J].中央美术学院,2006年
【关键词】BIPV系统、幕墙的材料及热工、社会效益
引 言
本研究主要是针对北京等大城市用地紧张、能源消耗量大、有大量已建建筑屋顶均空闲，屋顶急需解决夏季防热、防水维修，以及屋顶需要加建天台屋等需求进行研究。太阳能技术除被动技术外，还发展了主动技术，这主要表现在太阳能光热利用和太阳能光电利用两个方面。第一，太阳能光热利用主要是用于采暖和制冷，根据利用温度的高低分为高温利用、中温利用和低温利用。第二，太阳能光电技术主要是利用单晶硅或多晶硅将光能转化为电能，一般用于航天飞机、空间站或边远地区。太阳能建筑的光电利用，主要是用来实现太阳能照明和发电。太阳能从单纯的生活热水利用逐步发展成为绿色生态建筑中重要的组成部分。太阳能的有效利用需要与系统的建筑节能设计、先进的建筑节能技术和节能产品等优化组合，才能实现建筑耗能的结构调整，提高利用太阳能的保证率，为建筑提供采暖、制冷和生活用水，营造低能耗、高舒适、健康的生活环境，实现可再生能源的高效利用。
1、光伏建筑一体化概况： 国外光伏与建筑的结合形式大体上分为两类：一是建筑与光伏系统的结合，称为光伏附着设计（BAPV）；另一种是建筑与光伏组件的结合，称为光伏和建筑的一体化集成设计（BIPV）要求光伏器件与建筑材料集成化。国内对光伏与建筑的结合形式还没有统一的划分。 1.1 BIPVBIP概念：光伏建筑一体化（Building Integated Photovoltaies，简称 BIPV）指在建筑护结构的表面安装光伏组件提供电力，同时作为建筑结构的功能部分，取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等，也可以做成光伏多功能建筑组件，实现更多的功能，如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。
1.2 BIPVBIP系统原理：BIPV 系统有独立发电和并网发电两种形式。独立发电系统就是光伏系统产生的电仅供自己使用；并网发电系统就是光伏系统与公共电网相连，光伏发电系统产生的电除自己使用外，还可向公共电网输出。独立发电和并网发电发电系统。
1.3 BIPV 主要形式：有光伏采光顶（天窗）、光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳板（分为有无遮光要求两种）屋顶光伏矩阵、墙面光伏矩阵等几种类型。 1.4 BIPVBIP优越性：（1） 光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或墙面上，无需额外用地或增建其他设施。（2） 可原地发电、原地用电，节省电站送电网的投资。（3） 夏季，处于日照时，由于大量制冷设备的使用，形成电网用电高峰。而这时也是光伏阵列发电最多的时候。BIPV 系统除保证自身建筑用电外，还可以向电网供电，从而缓解高峰电力需求。（4） 由于光伏阵列安装在屋顶和墙壁等护结构上，吸收太阳能、转化为电能大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷。（5） 绿色环保，清洁能源。（6） 用电需求与建筑面积利用最大化。 我国每年新增建筑幕墙为 2000 万平方米，若 5% 采用光伏幕墙， 则可装机容量约为 40MWp，可年发电约 0.5 5 亿 kWh。据不完全统计，我国建筑屋顶面积总计约 100 亿平方米， 若1 % 的屋顶采用光伏组件覆盖，则年发电约 150 亿 kWh。可见推进太阳能光伏发电系统在建筑中的规模化应用，其潜力十分巨大。
2、光伏建筑一体化（BIPV）工程实践 2.1工程现状条件及设计要求： 本项目位于北京西四环与玲珑路的交叉口，玲珑天地项目内，为中国电子工程设计院新办公楼屋顶加建光伏会所。新加屋顶光伏会所建筑面积160平米， 在办公楼9层顶的屋顶平台上加建的光伏会所。 要求进行光伏建筑一体化（BIPV）设计。
2.2工程做法概述：本工程为高层建筑屋顶加建项目，执行北京地区节能设计标准。本工程采用钢结构，具体构造为：1）原建筑为框架结构，在原屋面框架梁上增设钢柱子，钢柱子上设钢梁，构成维护结构的承载系统。2） 钢柱外侧通过墙壁檩条固定彩色压型夹心保温板。3） 屋面通过钢梁及檩条固定BIPV幕墙主次龙骨，龙骨上镶嵌玻璃，后打胶密封，做法同玻璃幕墙屋顶天窗。
3、光伏建筑一体化（BIPV）技术 3.1 BIPV主要由两部分构成：1） 为幕墙构造--实现建筑维护结构； 2） 电气系统--直流发电、汇流逆变及计量供电的功能。 3.2 BIPV原理详见右图： 3.3 构造体系组成 详见右图
1）建筑结构2） BIPV光伏组件 3） 幕墙框架体系 4） 幕墙转接系统
4、光伏软件计算：
采用PVSYST5.1版本软件对本工程进行模拟太阳能发电量计算：本工程采用的太阳能板尺寸为1650mmX950mm，单块板额定发电功率为发235W，本工程共80块，总量为235X80=18800W。屋面坡度为5%。光伏组件面积为179平米，PVSYST计算结果可见，北京地区，四至六月为太阳能发电效率最高，二月、三月、七至十月发电效率其次，十一月至一月发电量最少。全年发电量较高。
结语---光伏发电效益分析： 本光伏系统总装机容量为：18.8KW，预计年平均发电量约为18470kWh。，使用太阳能光伏发电将减少火力发电所导致的环境污染，从而减少国家治理污染的支出，具有难以估量的间接收益。 （1）、经济效益分析： 25年内节电量为46.176万Kwh，25年内至少可节约电费约￥69万元；25年共节约一次性能源量：151.212吨；节约国家火电建设成本：14.67万元；节约25年火电运营成本：17.55万元；减少25年环境综合治理费用20.72万元。 （2）、环境效益分析：每年可减排二氧化碳20.021吨、二氧化硫0.185吨、氧化氮0.054吨；
关键词 光伏建筑；设计；问题；太阳能
中图分类号：TK519 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-124-1
1 光伏建筑一体化
光伏建筑一体化（Building Integrated PV，PV即Photovolta-ic，简称BIPV）。光伏建筑一体化主要是将太阳能发电设备集成到建筑上的技术，它有别于光伏系统附在建筑物上（BAPV：Building Attached PV）的形式。光伏建筑一体化是我们在建筑安装光伏发电方阵，通过太阳能来提供电力的新概念。由于建筑物的不同，我们使用的光伏方阵形式也不同，光伏建筑一体化我们一般分为两大类型：一种是把光伏方阵与建筑物相结合，就是把光伏方阵附在建筑物上，建筑物起支撑作用。第二种是光伏方阵集成到建筑物的技术上。这种方式是指将光伏组件作为一种建筑材料使用到建筑中去。在以上的两种方式中，光伏方阵与建筑物的结合是最常使用的形式，因为它不占用额外的地面空间，在城市中被广泛的应用。我国2008年奥运会的体育场和游泳馆都采用了光伏方阵和建筑结合的太阳能光伏并网发电系统。而光伏方阵与建筑物的集成是光伏建筑的最高形式，而且对光伏组件的条件要求也比较高。
2 关于采用光伏建筑一体化设计的优势
对于采用光伏建筑一体化设计的优点我们分为四种：1）绿色环保能源。光伏建筑一体化主要是应用太阳能发电，对环境不会有污染。太阳能使最干净无污染的能源，在使用的过程中不会对我们的环境产生污染，更加不会排放有害物质。太阳能是免费的可再生能源，取之不尽，我们不用担心它会被开采完。2）不占用土地。光伏阵列一般安装在建筑物的屋顶或者是外墙，不需要占用土地面积，这一点对于土地价格昂贵的城市来说是非常重要的。一年四季中，夏季的用电量最高，刚好夏季太阳日照时间长量大，同时也是光伏系统产生电量最多的时候，对于城市电网起了缓解用电高峰的作用。3）太阳能光伏建筑一体技术一般采用的是并网光伏系统，它是不用配备蓄电池的，这样既可以不受到蓄电池的荷电状态限制又可以节省投资，能够充分的使用光伏系统所发出的电力。4）节能减排。光伏阵列对建筑起到了节能的作用，因为光伏阵列能够把太阳能转化为我们所需要的电能，有效的降低室外的综合温度，并减少了室内空调的冷和墙体热的负荷，对建筑起到了节能作用。所以大力发展光伏建筑一体化可以起到节能减排的效果。
世界上不少的国家和地区都存在太阳能光伏建筑一体化建筑物，我国也有很多建筑物是在借鉴外国的先进技术的基础上建立的，例如2003年。北京建成了一幢建筑面积8000平方米的综合利用新能源的生态工程，并在2004年时被专家评为“中国第一幢综合利用太阳能解决能源问题的建筑示范工程”。北京南站，它的主战房屋面中央的采光带就运用了太阳能光伏发电系统，总发电量为320千瓦，帮助南站解决了用电问题。
以上的这些例子都很好的证明太阳能光伏建筑一体化对我国的益处，并为以后的太阳能光伏建筑一体化起了很好的示范作用。
3 光伏建筑一体化中存在的问题
在光伏建筑一体化中需要引起注意的热点问题。
1）在光伏组件中应考虑力学方面的性能。一般情况下，所需的光伏组件必须要通过的IEC61215检测，并且在抗风、抗恶劣天气，诸如冰雹等都具有不错的表现。当然，如果采用采光顶面板或幕墙的面板采用光伏组件的话，我们就不单单要考虑它本身的力学性能了，还必须同时考虑是否满足三性实验要求和建筑物安全性能的要求。
2）保证建筑一体化美观。光伏建筑一体化首先它自己本身就是一个建筑物，或者说就是一件艺术品。它就想作家笔下的文章，音乐家指尖跳动的音符，书法家的一副墨宝一样，那么对于一个建筑物来讲，它的灵魂就是光线。一般的光伏组件玻璃使用布纹超白钢化玻璃，因为布纹它具有磨砂玻璃阻挡视线的用途。对于设计师来说建筑物的外观效果最重要，外观上一点细小的错误都是不允许的。一般的光伏组件接线盒较大，容易影响建筑物的外观美感，一般不会被设计师所接受，所以在光伏建筑一体化建筑中，接线盒要求被隐藏在幕墙结构中，这样可以保证建筑物的外形美观。
3）与电学性能配合。光伏建筑一体化在建筑时会考虑电池板本身的电流与电压是否方便光伏系统设备选型，很多的建筑外面是不规则的几何图形，这种不规则会影响电流与电压，所以在这个时候我们就要考虑对建筑立面进行分区，使光伏建筑一体化组件能够接近标准组件电学性能。
4）隔热隔音。一般的光伏组件没有中空玻璃的隔热空气层，它只是被简单的安装到建筑物上，并没有与建筑物形成一个统一整体。同时还会把很对的热量带进房间内，造成耗能，而且不能够满足建筑要求的隔热和隔音。如果想要解决隔热隔音问题，我们需要将一般的光伏组件做成中控Low-E玻璃的样式或者是采用双层循环系统的幕墙形式。
5）建筑物对采光的规定。普通的光伏组件电池片距离在2 mm-5 mm，这样可以很好的提高效率。但是由于要考虑采光的问题，在光伏建筑一体化中我们会把电池片间的距离调整为25 mm，这样可以保证光伏组件的透光率为30%左右。
6）安装方便要求。光伏建筑一体化安装难度较大，因为光伏建筑一体化组件的安装高度较高、安装控件小。所以考虑到今后长期的使用，我们很有必要把光伏组件做成方便拆卸的单元式幕墙，另外，这样做的另一个优势是可以提高安装的精准度。
4 未来发展
目前我国的建筑物空气温度调节消耗着大量的能量，占建筑物消耗总能量的70%。用空调来调节室内的温度不但会消耗大量的能量还会给环境带来污染。主动式的太阳能供能成本较高，和我国的经济发展程度不能很好的适应。因此使主动和被动更好的结合并能与常规能源相结合。我们需要根据房间的不同供能，运用不同方案的配合与交叉，这样可以大程度的降低太阳能用于建筑供能的一次投资和运行成本，使这个方案能够在商业化的意义下进行操作。新能源的不断发展与改进，为了更好的实现节能减排和保护环境的目标，太阳能光伏建筑一体化已逐渐成为使用太阳能发电的新潮流。
5 结束语
综上所述，太阳能光伏建筑一体化始终把建筑的安全性放到第一位，在确保安全的情况下对系统进行优化，达到多发点的效果。以上本文所提的意见和光伏建筑一体化中存在的一部分问题，还有很多的问题需要大家进行探究与分析。
参考文献
关键词:太阳能热水器;建筑:设计:一体化
我国的城乡面积在近几年的改革中不断增加。根据统计,我国每年新建建筑面积达15~20亿平方米,但单位面积消耗的能源是发到国家的3倍,这就为太阳能的利用提供了良好的发展前景。而太阳能热水器是太阳能利用行业中技术最成熟、推广应用范围最广、经济效益也最显著的实用技术产品。
1 太阳能热水器发展背景
随着社会的发展,能源和环境问题成为全球热点,而太阳能是用之不竭的清洁能源。在这样的背景下是开发绿色能源成为了各国的首选,也是发展中国家的良好的选择。
根据调查,我国常规能源极其有限,煤的储量能用105年,天然气的储量只能用30年,石油储量仅能用15年,而且中国一次能源储量远低于世界的平均水平,大约只有世界总储量的10%。面对这种现状,发展可利用再生资源成为了人们研究重要对象。太阳能不仅清洁度高、可再生、储存量大、成本价格低廉、对于使用和安装地域也没有很高限制。而我国的太阳能技术在近几年发展迅速,积累了大量的优秀科技成果,形成了完整的产业链。因此,新版《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003,2009年修订版)规定,当日照时数大于1400h/年且年太阳辐射量大于4200MJ/m2及年极端最低气温不低于―45℃的地区,宜优先采用太阳能作为热水供应热源。
2 常用几种太阳能热水器形式比较
市场上的太阳能热水器非常的多,它们的种类和款式都有很大的差别。目前,太阳能热水器与建筑结合的形式主要有以下三种:屋顶单机、分体壁挂式、集中式。
屋顶单机适应于多层住宅,是目前使用最广泛的太阳能热水器,设于屋顶,装置简单,价格便宜,但有顶层热水压力不够、底层管线太长、空放水过多、造成水资源极大浪费等缺点。分体壁挂式适应于多层、高层住宅,水箱与集热器分离,水箱放置在室内或阳台,集热器可设于阳台、南墙面、遮阳棚等地方,靠承压顶水使用,使用过程中有水温不断下降、影响洗浴舒适度等不足。集中式适应于多层、高层住宅或公共建筑,集热器集中布置在屋顶,水箱放置在设备间,在住宅中使用时须每户均设置热水表,系统装置复杂,价格较贵,后续的维护、维修及物业管理费用较高,但在公共建筑(如宾馆、酒店)中使用是一不错的选择。
3 太阳能热水器系统与建筑相结合的新模式[BT)]
太阳能热水器作为现代工业化的新型代表,不仅要求与建筑结合,也要求创造富有个性的建筑外形,使其观赏感更强。作为传统的方式,用户将太阳能热水器随意安装在屋顶,不仅造成了布局的混乱,也影响了美观。所以我们在设计的时候要根据其建筑的本身特点而设立,比如,建筑平立面、建筑的构造规划、房间的功能性要求、建筑的资金问题等,我们力求美观与使用并齐。
3.1 屋顶式。太阳能安装在屋顶上有较充足的阳光,尤其是平屋顶,不仅清洁方便,维护也很容易。住宅太阳集热器的重复安置可以形成有韵律感的连续图案。在屋顶上成排有规则地放置太阳能集热器,使太阳能具有的独特建筑外观。在密集的住宅中设置,会更方便建立整个小区的韵律效果。
3.2 立面式。集热器不仅可以安置在窗台之间,也可以与楼房的阳台封装在一起,把保温水箱安置在阳台上。也可以购入靠自来水压力的直流式热水器,将水箱安置在卫生间等地方。在阳台安置的热水器要将集热器作为多功能的建筑构件与阳台拦板综合起来,达到太阳能热水器和建筑的最优结合,发挥太阳光照的最大利用,实现供水的多种要求。
但是安装在立面的热水器也有缺陷,比如热水器在纬度很低的建筑上不能达到很好的集热效果。在高纬度的地方不仅可以获得很好的集热效果,采用直流式热水系统的水箱还可以安装在热水器之下。连接热水器和水箱的水管直径不易过大,便于保温和减少管内存水。
3.3 遮阳棚式。住宅中把集热器与门窗上的遮阳棚结合起来 。这种方式是把集热器放在窗口的遮阳架子上,把水箱放在窗坎墙上,在起到遮阳作用的同时,还提供了热水,并且充分利用了多余的空间。但是要注意的是安装的时候一定要牢固,避免落下砸伤人,因为它多数是由玻璃构成,所以在集热器上要安装适当防护措施避免热水器被损坏。
太阳能与建筑一体化设计其实就是二者能够充分协调并在整体外观中实现完美的统一。采用和推广太阳能热水器是非常必要的,因此总结了以下优点,希望能源及该领域的工作者能够设计出更新理念、更优秀的建筑和太阳能热水器,将优化设计做到更高的一层领域。
(1)建筑的使用功能与太阳能有效的结合可以充分的使建筑实现多功能。并大大的利用了空间和建筑的顶部。没有对用户造成不便、损害用户利益及降低建筑结构安全。
(2)一次性的整体完整设计不仅能节约大量的建筑成本,降低了总体造价。
(3)太阳能的利用与建筑的新型结合模式不仅达到了共同发展的目的,也节约了资金和能源,造福群众。
参考文献
[1]刘辉,太阳热水器与住宅建筑一体化设计探讨[N].中国建设动态阳光能源报.2004,8.
【关键词】居住区；边设计边建模；结构设计方；生产
一、设计背景
船舶上层建筑是指上甲板以上的各种围蔽建筑物的统称，它可以设置各种用途的舱室，如工作舱室、生活舱室、储藏舱室、仪器设备舱室等。驾驶室一般设置在上层建筑的顶层，视野较好。通常在首部的上层建筑成为首楼，在尾部的上层建筑成为尾楼。此外上层建筑还设置在机舱上方，用以围蔽机舱开口，又叫做机舱棚，通常和烟囱结构结合在一起。
（一）上层建筑结构特点
上层建筑的功能主要是船员居住、工作及储藏部分工具，其结构主要由前、后端壁，左右侧壁、内墙及各层甲板围成，船体结构相对平直方整，非常直观，但是详细设计图纸量比较多，承载了大量的结构及舾装相关的信息，各专业作业信息交叉，研讨事项较多，导致结构设计与结构建模两个专业作业量均较大且繁琐。
（二）上层建筑受力特点
由于上层建筑位于干舷甲板以上，且一般不大于船长的0.15倍，很少承受船舶的总纵弯曲应力，因此在计算时不参与总纵强度计算。受力主要来自局部载荷，上层建筑外墙受力主要来自波浪冲击力，尤其是上层建筑第一层没有保护的前端壁及侧壁受力较大。
（三）目前设计模式及不足
按照我司传统做法，在新船设计时上层建筑与其他结构设计图纸一样，由结构设计科利用AUTO CAD软件设计出图后，交由生产设计科进行TRIBON三维建模，结构设计和结构建模使用不同的设计软件，两种软件完全独立，导致这种模式设计周期长，大量的舾装信息二次传递，重复劳动多，且前期设计瑕疵较多，容易出错，结构设计与生产设计之间的对应工作量较多。
（四）结构设计与结构建模一体化构想
上层建筑结构相对独立，不需要考虑总纵强度、外板线型的影响，仅需要对其本身结构进行强度、振动等计算；其结构设计图纸不需要像其他船体图纸那样需要船东及船级社审核，仅计划图11-006（STRUCTURAL ARRANGEMENT OF DECK HOUSE）需要获得船东船级认可，其他详细结构图仅用作结构建模或其他部门参考。所以，省略详细结构图的作业，直接建模在理论上是可以实施的。经长期研究摸索，进行设计作业创新，融合结构设计和结构建模两道工序，发挥各自人员的专业特长，成功实现居住区结构设计与建模一体化的作业模式。
二、结构设计和结构建模一体化设计模式准备工作
由于一体化设计模式需要作业人员同时掌握两方面的专业知识，需加强作业人员的专业知识教育，同时需要对作业流程，人员职责进行从新规定，以确保一体化作业的准确性。
（一）设计人员必要的知识与教育
一体化设计人员须熟练掌握上层建筑规范计算、振动计算、强度校核、结构布置等方面的设计知识；熟悉各种居住区内的舾装布置，又需掌握相关结构的生产工艺、制造经验；熟悉AUTO CAD操作方法及熟练掌握TRIBON建模能力。在综合考虑后，由结构建模人员进行结构设计方面的知识学习，承担一体化设计作业。按照构想，组成了一个四人的上层建筑设计小组，结构设计1人，结构建模3人。为了适应这种作业模式，对居住区结构设计的知识进行了全面的总结，并对结构建模人员进行了详细的专业知识教育，使作业者初步具备了进行详细居住区结构的设计技能，并在实际作业中予以指导，不断进步。
（二）作业流程及职责划分
为了防止作业质量下降，实船作业时须明确各专业的职责：
1、结构设计科负责新船上层建筑设计指导、图纸审核、他科图纸协议审核、船东及船级对应指导等。2、结构建模负责一体化设计工作。在结构设计的指导下，负责具体的结构设计、制图、结构建模、内部对应及协调、船东船级间的对应协助等相关工作。3、结构设计对最终的设计负责，结构建模仅是具体的作业者。结构设计仍在有资格的设计专家的控制下进行，作业质量得到保障。4、有关图纸协议。上层建筑其他专业相关图纸协议仍以结构设计方为窗口，将协议图转发给结构建模作业者，由其进行协议；协议结果经结构设计担当确认后，返却给相关专业。结构建模人员及时把协议结果落实到具体的图纸中。
三、实船作业
采用新的设计模式，我司对28，000吨多用途船、61，000吨散货船、60，000吨大开口散货船、308，000吨VLCC、36，000吨多用途船等船舶上进行了一体化设计作业。
（一）设计要领
居住区边设计边建模模式设计主要分二部分：一是初步设计及建模（11-006制作）；二是详细设计及精细化建模（各层甲板RELEASE图制作）。
（二）初步设计及建模
根据船舶总布置图（G/A）、内装布置图等确定钢墙的布置，确定暴露甲板的倾斜坡度及走向；通过规范计算和振动计算，确定各甲板和钢墙的厚度，确定DECK BEAM SPACE及DECK BEAM规格，确定内外壁的STIFF SPACE及STIFF规格，确定内壁波形壁布置。初步确定主要的分段划分，利用TRION软件对甲板、内外壁、DECK BEAM、门孔等进行大骨架进行结构建模。通过振动计算，确定GIR.的布置并计算其规格。初步设计结束后将各层甲板图及主要截面从TRIBON中调出，导入AUTO CAD中，进行结构计划图（11-006）的制图作业。11-006初步完成后发给船装、机装、内装等设计科及制造部门进行协议，并进行居住区的分段划分、组立要领和搭载要领的确定。协议结果编入11-006，本图经结构设计方审核签字后，送审船东船级并配布给他科作业。
（三）详细设计及精细化建模
基于11-006及最新的舾装来图及其他信息，在TRIBON系统内进行居住区的详细设计及精细化建模。
按照其他专业要求进行必要的结构及布置调整。比如：
1、加入分段缝，根据钢材的采购规格布置板缝；2、门、窗、设备开孔的布置和调整；3、确认DECK BENM布置及规格及端部形式；4、确认GIR.布置及规格，部材贯穿孔追加、肘板的确定及GIR.端部形式的确认。5、确认电梯井加强材的布置及顶部吊钢丝绳用的横梁设计。6、内外墙壁的板厚确认及调整，悬挑甲板下结构加强计算和校核，他科的设备加装在居住区甲板或壁上，进行强度校核，布置补强材加强。7、确认与周边结构的连接部分，需要加强的，通知相关构造的设计者进行补强追加。8、根据制造要求，追加焊接收缩量、以赜嗔俊⑵驴凇⒐焊孔、添加防变形条材等相关信息。等等。根据CHECK LIST，逐项进行检查确认设计图纸，最终由结构设计担当检查确认后签字发行。
（四）对应事项
1、船东、船级意见对应
以结构设计方为窗口，由结构设计方具体负责对应事务，为提高结构建模相关人员的结构设计水平，可参与协助对应。处理结果指示建模相关人员具体落实。
2、内部对应
内部对应即指居住区建造过程中，公司内部各部门或设备厂家间的对应。一般直接由建模作业者进行对应，结构设计科应及时了解并进行指导。最终结果应在结构设计担当确认后执行。
四、结构设计与结构建模一体化作业模式的优点与不足
（一）一体化作业的优点
1、设计周期缩短。采用设计和模型一体化作业模式，省去了结构设计出图的设计周期，结构建模提前进行，模型提前完成，在结构模型基础上的进行舾装作业，相应提前。我司308K VLCC整个居住区的设计周期比传统提前了两个月左右，节约了大约1500工时。2、有效避免信息的二次传递造成的错误现象。作业人员直接与船、机、电相关人员协议，协议结果直接体现在图纸中，取消了结构设计科对信息的二次传递。3、设计工时明显减少。减少信息的二次传递，提高了信息传递的效率及准确性，模型作业人员直接与船、机、电相关人员协议，协议结果直接体现在模型图纸中，取消了结构设计科传递信息的环节，效率提高，准确性提高。省去结构详细设计图纸的制作，如11-601、11-602等，模型RELEASE图与结构图合二为一，减少了二维结构图纸制图及不必要的重复事务性工时。4、设计不具合减少、且更合理。由于建模人员具备生产设计及制造经验，模型比较直观，能很方便地发现一些比较隐蔽的设计错误和不合理设计，可以及时进行修正，大幅度提高了设计合理性与正确性，设计不具合大大减少，减少现场的返工，设计出的结构更加方便制造，提高了制造效率。5、扩展员工作业技能。一体化作业人员，掌握和融合了两个专业的知识，增加了员工技能，充分体现了我司着重培养多技能复合型人才的人才策略，边设计、边建模，使原先简单枯燥的建模作业不再乏味枯燥，作业强度降低，提高了作业者的学习积极性与主动能动性。
（二）一体化作业的不足
由于一体化作业周期提前，在详细设计与精细化建模阶段，其他专业有些信息不能及时准确给出，导致后期TRIBON系统中模型修正量增大，浪费了工时。一体化作业还需要舾装等相关专业给予适当配合，上层建筑舾装布置设计尽量提前，并尽早取得船东的认可，以减少后期的修改工作量。
关键词：建筑设计；景观设计；一体化:设计理念
中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：
一、我国大都市建筑景观的现状
近几年来，我国的城市化进程不断的加快，到目前为止，我国的城市化水平已经达到了36%，根据世界城市化进程的标准，城市化的水平达到了30%以上，城市化进程就进入了快速发展的阶段。因此我国现在正在处于城市化快速发展的阶段，尤其是我国家加入了世贸组织以后，我国的经济建设和人们的生活水平得到了前所未有的提高，所以更多城市和地区顺应这个历史发展的潮流，加快了城市化的发展，有更多的人涌进了城市，开始了新的生活、学习和工作，所以人们对于住房的需求也是不断的加大，因此在大都市里有更多的建筑物林立，并且随着城市化的进程不断的加快建筑物的建设数量也在不断的加快，并且城市的使用面积不断的减小，建筑物的密度不断的加大。街道的车水马龙，拥堵现象十分的严重，随着人们对于物质得到了充分的满足情况下，更多的是追求精神的享受，因此人们对于居住条件和环境的要求也不断的提高，但是就目前城市化的发展来看，城市建筑和景观处在了严重的不协调的情况中，这显然是和人们要求的生活环境是相悖的，而且也严重的阻碍了城市建筑功能的发挥和城市建筑景观的价值，因此合理的设计建筑景观，突破建筑物的边界，在建筑景观一体化的指导下，使得城市建筑和景观更加的协调，更好的满足人们的居住和生活的需求。
建筑景观一体化设计的主要的策略
1、调整建筑边界形态
建筑的功能是形成建筑边界的内因，因此，突破建筑边界要从功能出发，利用外部和内部能的过渡，将建筑边界转换成可使用的场所，从而促成这一区域社会交往活动的发生。
具体的做法，可以从《交往与空间》这本书中得到启发。虽然该书主要是基于住宅案例的分析，然而盖尔在其中提出的柔性边界的概念和几点重要原则可供参考:其中包括室内的活动能自由地流动到室外，室外区域必须紧挨房间布置，入口的设计应在功能上和心理上方便人们通行，中间走廊、多余的门，尤其是室内外的高差都应避免，室内外应在同一水平面上，方便活动的内外流动。
在A办公园区项目中，如果按照建筑原有的做法，入口台阶便成了内外交流的阻碍。它使入口与建筑内部、建筑与内庭院、内庭院与外部环境之间人的活动和心理体验难以顺畅连通。因此，设计中将台阶整体外移至室外广场的边缘，在入口前留出短暂停留的空间。同时，两侧沿建筑增加平缓坡道，便于从主干道路直达建筑入口。这样，存在于建筑边界的阻碍就被消除了，人们可以很自然地进入室内，再进入庭院。这一区域经过调整，成为了真正意义上的既内又外、既公共又私密的一体化环境空间。
另一方面，将广场边缘的台阶拆分成高差较小的平台，按600mm高分成三段。从建筑内部到入口再到室外广场，空间得以自然延伸。同时，加强了建筑室内与内庭院的联系，尽可能地减少墙体的阻隔，内外无高差，硬质或半硬质铺装区域与外墙直接衔接。这样，建筑与景观边界的感觉被模糊，两者不再是非此即彼的对立关系，而是一种交织融合的共生关系。正是在这种模糊感和复杂性中，人们体验到了一种整体和谐的人性化环境空间。
图1-a中央广场
图1-b 办公楼入口庭院
图1-c办公楼入口台阶
图1-d 内庭院
2、建筑元素与景观元素相结合
在建筑边界区域，通过建筑元素与景观元素的巧妙结合，创造出一些独特的形式。这种形式介于建筑和景观之间，既是建筑也是景观，两者是共生的关系。彼此之间在保持各自特质的基础上，交织融合，互相支持，塑造出一体化整体环境。
在B绿地家世界项目中，为了创造出新颖独特、现代大气的一体化广场环境，我们通过与建筑师反复协商，将办公楼主入口玻璃雨篷与广场水景合二为一。水沿着建筑雨篷侧面直接流入景观水池，成为水景不可分割的一部分，而水池边缘同时又是建筑入口坡道的边界。通过这种共生关系，重新定义了建筑与景观的一体化边界(图2)。
图2-a入口广场
图2-b入口广场
3、采用一体化细部设计
赛维在《建筑空间论》中指出:所有的空间只要视线被遮挡，不管是石砌墙还是成行的树木或护岸，都呈现出与建筑空间中所感到的同样的特征。因此，在建筑外环境中可以运用景观元素来构筑空间感，同时，采用一体化的细部设计，使建筑在景观中得以延伸。当然，这种延伸必须以人在其中的活动方式为主导，正如有机建筑寻求创造一种不但自身美观，而且能表现居住其中的人们有机的活动方式的空间。
在C项目中，为了在城市中心地段狭小场地中创造出豪华公寓的户外环境，同时与近在咫尺的商业办公楼协调统一，采用了将景观设计与建筑在细部上完全整合一体的设计策略。首先，在公寓入口处增加了入口门楼，其尺度、材料和细部做法与建筑一致;其次，运用特色水景墙体与地下车库出入口结合，在满足功能的同时，营造出高档住宅庭院氛围;同时，大型乔木、密植绿化与建筑墙体结合，建立起与高层建筑空间围合尺度一体化的绿化空间尺度(图3)。
图3-a公寓入口
图3-b水景墙
图3-c 绿化空间
4、完善和强化建筑规划空间格局
按照西蒙兹(Simonds )的观点，人们规划的不是场所，不是空间，也不是内容，人们规划的是体验。因此，在设计中要将人的活动和体验作为衡量标准，将整体环境看作建筑与景观组合成的多维综合体，在其中建立空间体验和心理体验，以产生出令人难忘的场所特征和独特的场所感。
实践中常常是建筑规划设计基本完成后才开始景观设计，然而.为了达到建筑景观一体化，面对现有的建筑规划形态，我们必须寻找一条实际可操作的途径。因此，首要的工作在于对各种既定条件的解析，看看是否有改善的机会，尤其是在建筑边界区域寻找突破的可能。
D项目建筑规划有三个主要特点：①建筑完全对称，强调办公楼群的气势;②南北主入口广场抬高一层，设大台阶、大广场;③东西两侧绿化坡地，由地面逐渐下沉。与中央居场地下休息厅相接。为了达到一体化效果，景观设计的重点放在完善和强化这些特点上。
首先，采用了完全对称的格局，设计风格上以规则的几何形体重复阵列为主，进一步加强轴线对称的感觉;其次，通过大型跌落式水景，与大台阶结合，形成气势恢宏的一体化前广场;其三，在中央剧场地下休息厅前设小型户外休息广场，此处无高差，自由出入，同时，通过喷泉水景与绿化坡地相接，自然形成人们在室内外交流和休憩的连续场所(图4)。
图4-a南入口
图4-b跌落式水景
图4-c剧场休息厅下沉广场
在这里，人们可以轻松漫步，从城市进入广场，然后拾级而上抵达入口，或从绿化坡地缓缓而下经过庭院进入剧场。人们的活动由室外到室内，从环境到建筑，几乎没有障碍。许多开敞的、半开敞的，室外的、半室外半室内的场地，可供人们接触、交流，或开展各种活动。
5、突破传统的艺术限制，利用艺术新领域展现景观个性化设计
对于城市建筑景观设计来讲是一门艺术，所以它就和其他的所有的艺术有着千丝万缕的联系，所以在当代的建筑景观的设计中不但要吸取当下最流行的时尚设计的元素，更多还是对现代艺术的丰富的表现形式中吸取丰富的设计源泉。所以建筑景观的设计者要突破传统的艺术得限制，在艺术层出不穷的今天，在纯艺术和其他艺术之间的界限已经相对模糊了，所以设计师们在充分的考虑到人们的居住环境，更多的是要吸收电视、电影、戏剧、音乐、建筑等等的创作手法，于当代的艺术相结合，保持建筑景观的设计与艺术之间的联系，这样就能最大限度的满足人们对于生活环境中的视觉享受了。
三、结语
关键词：低层；居住建筑；太阳能；一体化；应用
中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章编号：
引言
我国的太阳能资源相对较丰富，在太阳能与建筑一体化应用中，应该充分太阳能资源，减少对非可再生资源的利用，这样才能达到节能环保的目的。我国北京地区的太阳能资源相对丰富，并且太阳能和建筑相结合，能够使能源得到有效的利用，也能从根本上改善我国能源紧缺的问题。
1、低层建筑太阳能利用现状
1.1太阳能是一种清洁能源，并且利用起来比较方便，太阳能建筑是指通过太阳能技术为建筑提供能耗，并改善建筑室内环境的质量，用太阳能来替换常规能源，已达到节能环保的目的。太阳能建筑能够利用太阳能资源来进行电光转换、热水供应、采光、供暖和制冷等。低层居住建筑的太阳能和建筑一体化，是在建筑设计的过程中，就将太阳能融入到设计中，并将太阳能和建筑构件有机的结合在一起，并通过施工、验收等环节交给住户使用的过程。
1.2低层居住建筑主要指建筑的层数在1~3层的住宅，这种住宅的土地利用率相对较低，一般供少数居民利用和居住。通过对北京部分低层住宅的调查可知，我国北京地区的房屋，冬季对能源的使用量较大，夏季对能源的使用量较小，所以在开展节能工作的过程中，应该将节能的重点放在低层住宅冬季的取暖环节中。
2、被动式太阳能与建筑一体化应用
针对北京低层建筑设计中使用太阳能与建筑一体化的方式，在设计过程中将自然作为主要的利用对象，充分利用太阳能资源来实现能源节约和利用的目的。这种建筑方式的利用在很大程度取决于自然环境，所以在设计的过程中，一定要考虑到当地的环境因素，主要包括：气候特点、各类气候因素的强度、处理好各类技术之间的矛盾、避免不利因素对技术的影响。被动式太阳能与建筑一体化在设计方法上包括一下几个部分：使低层居住建筑获取最多的太阳能；使低层居住建筑损失最小的热量；使低层居住建筑能够最大程度的储存热量。
2.1太阳能与建筑空间的一体化设计应用研究
2.1.1.建筑群的外部空间
在对建筑的外部空间进行设计的过程中，不仅要考虑到山川、盆地等宏观因素，也应该考虑到建筑的微地形因素，微地形产生的微气候能够影响到建筑的太阳辐射和日照情况，从而使建筑的室内温度受到影响。在选择建筑的朝向时，要在解决用地的基础上，保证建筑的采光程度。针对北京冬季的供暖问题，在选择房屋的朝向时，应该尽量使建筑最多的获取太阳辐射，最好选择集散面朝南的方向。在确定楼间距时，一定要根据正午太阳高度来确定楼间距。在确定楼间距的过程中，一定要通过太阳能集散器的位置进行计算，这样才能保证计算的科学性。在调节微气候的要素中，树木是比较重要的一种因素，树木不仅能够起到遮阳降温的作用，还能够降低风速，是低层建筑中常用的设计手段。在太阳能与建筑一体化设计中，树木方面的设计即存在有利的一面，也存在不利的一面。树木在夏季会阻挡到建筑对阳光的接收，冬季还会影响到太阳辐射的通过，所以在太阳能与建筑一体化的设计中，一定要做好对树木的设计。
2.1.2.建筑的空间形状和体形系数
建筑的体形系数主要是指建筑物的表面积和内在体积比，主要反映的是在建筑体积一定的情况下，室内外进行热量交换的面积，一般情况下，室内外的热交换量会和建筑的形体系数成正比。大部分建筑为了达到解决能耗的目的，都将外表面尽可能的缩小，以适应建筑内部的面积，建筑的体形系数越小，建筑的热量损失越小，从而减少了建筑对能量的消耗。体形系数虽然不能够作为建筑能耗判断的唯一标准，但其太被动式太阳能和建筑一体化设计中，仍然占有非常重要的作用，所以在建筑设计的过程中，需要将体形系数控制在规定的范围内，这样才能尽量减少建筑热量的损耗。当建筑的体形系数一定时，建筑的形状和热负荷也存在着一定的联系。在建筑外墙面积相同的建筑中，冬季受热面积较大的房屋比较小的房屋热负荷小。所以在低层居住建筑中，除了要控制好建筑体形，还需要做好建筑的形状分析，尽量使房屋的受热面积增加，这样才能够使房屋接受更多的阳光照射。
2.1.3.建筑内部空间构成和热性能
低层居住建筑的温度分区是根据住户对建筑的使用要求和活动状态进行分区。由于住宅使用者的活动范围大多数在卧室中，所以应该注意卧室的温度和舒适度，而厨房和卫生间的要求较低，所以在对建筑进行设计的过程中，应该保证卧室的温度高于厨卫的温度，即采用“温度分区法”进行建筑设计，可以将卧室设置在接受太阳较多的南面或者东南面，这样就能充分利用太阳能来保证室内的问题，并且减少朝北窗户的面积，尽量减少房间热量的散失。为了保证房屋的整体采暖，建筑房屋的设计中应该控制好房间进深的长度，最好使房间的进深小于层高的1.5倍，这样就能使房屋接受到足够的阳光，从而保证的房屋的温度。集热空间的位置应该设置在建筑的南部和中庭空间的北部，这样就能够使房屋在日照较强的时间内接收到大量的照射。太阳能热压通风是利用房屋的垂直空间来进行通风，在设计的过程中，应该重点考虑楼梯间的设计。楼梯间的高度应该高于屋面，夏季的温度缓冲层不能产生过多的热量。尽量增加出风口和入风口的高度差。楼梯间的顶部应该使用玻璃或者铝来增加太阳能的吸收，这样就能使楼梯间的温度提高，并且起到通风的作用。
2.2太阳能与建筑表皮一体化设计应用研究
在建筑表皮与热性能方面。建筑的表皮能够影响到建筑的保温和蓄热功能，表皮主要包括建筑的墙体、楼房屋顶和地面几个部分，建筑的表皮设计在一定程度上决定了建筑的整体性能。在设计屋顶时，屋顶的形状应该能够最大程度的接受太阳辐射，最佳角度应该是正南方加15°。在保证角度的同时，也可以通过增加屋顶的面积，这样能够获得更多的热量。墙体的热能主要取决于墙体的位置，根据北京建筑的地理位置，应该将朝南的墙体作为集热墙，东、西方向的作为保温墙，并根据墙体的位置和房屋的使用来确定蓄热墙体的位置。墙体颜色应该以深色为主，可以在墙体的外表面增加一层透光材料，这样不仅能够将大量的太阳辐射收集到墙体上，也能够减少墙体热量的损失。房屋的地面能够通过土壤来吸收地面的热量，房屋的地面具有隔热保温的性能，在冬季也能够接受一定的太阳辐射，所以在建筑设计过程中，应该考虑到对房屋地面蓄热能力的利用，可以在建筑的地面下部放置一定的蓄热材料，也可以利用混凝土或者沙土层进行热量的储存。
结束语
由于建筑行业占有我国能源使用的一大部分，所以在建筑设计过程中，一定要将节能环保的理念融入到设计当中。在低层居住建筑设计中的太阳能与建筑一体化设计中，应该将节能的理念融入到设计的各个环节当中，尽量利用自然资源来优化能源使用结构。本文通过对低层建筑太阳能利用现状的分析，分别了解到太阳能与建筑空间的一体化设计应用研究和太阳能与建筑表皮一体化设计应用研究这两个方面，从而对太阳能与建筑一体化应用有了深入的了解。
参考文献：
[1] 陈子乾，郑宏飞，黄萌.太阳能与建筑一体化的案例分析研究[J].工业建筑，2007（12）.
理想的太阳能建筑一体化，即太阳能与建筑完全融为一体，如果去掉太阳能装置，建筑也不再完整，但这样的理想状态在现阶段很难实现。现在最常用的是将太阳能热水器的安装与建筑设计相结合，在建筑设计中就将太阳能热水器的安装位置、荷载及管道考虑在其中，使用户使用太阳能热水器就像用空调一样方便。此外，还应做好防雷、抗风等措施，同时处理好建筑的外观立面。
1 太阳能热水系统分类及特点
太阳能热水系统按供热水范围可分为三种：
1.1 分散供热水系统
分散供热水系统是采用分散的太阳能集热器和分散的贮水箱供给各个用户所需热水的小型系统。其中，分散供热水系统按系统运行方式主要包括以下三种：
1.1.1 自然循环直接系统
自然循环直接系统又叫做直插式普通热水器，他是集热器和水箱结合在一起的整体式系统，其工作原理是在太阳能集热器中直接加热水给用户的太阳能热水系统。集热器与水箱不分离，是太阳能热水器早期的一种应用形式，至今仍在多层建筑中广泛应用。
优点：①楼顶集中放置，采光效果好，太阳能利用率高；②产品结构简单，技术成熟，运行稳定；③系统配件普及，便于维护，产品价格低廉；④无需专门计量，可以个性化使用，便于物业管理。
缺点：①冷水头长；②冷热水有压差；③管道多；④屋面占用空间大；⑤独立使用，热量得不到共享。
自然循环直接系统适用于中小城市、乡镇及乡村的单层和多层住宅。
1.1.2 自然循环间接系统
自然循环间接系统一般指分体式自然循环系统，该系统集热器中的传热工质和水箱中的水是相互独立的，通过换热器将水箱中的水加热，其工作原理是利用传热工质内部的温度梯度产生的密度差所形成的自然对流进行反复循环，从而将水箱中的水加热。为了保证必要的热虹吸压头，贮水箱应高于集热器上部。集热器可以安装在墙壁、阳台等位置，能够实现太阳能集热器与建筑的完美结合，它代表了太阳能热水器的发展方向，并且应用也越来越广泛。
优点：壁挂式分体太阳能可用于高层住宅，且分户统一安装，建筑立面整齐划一。这种系统结构简单，不需要附加动力，控制简单，易于安装，维修方便。
缺点：①前楼遮挡；②影响立面；③投资高
自然循环间接系统适用于多层和高层住宅。
1.1.3 强制循环间接系统
强制循环间接系统主要是指分体式强制循环承压系统，该系统水箱与集热器相互独立，利用水箱中的换热器进行热交换，使用循环泵和温差控制进行循环。
优点：强制循环分体式太阳能可全面解决别墅大量使用生活热水的需求；承压运行设计、全自动控制系统、使用方便；采用密闭双循环技术运行，干净无细菌；安全提供热水，配有压力温度双重安全阀。
缺点：由于集热器水箱分离和必须采用承压水箱方式，水箱工艺要求高，成本较高。
强制循环间接系统适用于多层、高层住宅，尤其适合别墅建筑。
1.2 集中-分散供热水系统
集中-分散供热水系统是采用集中的太阳能集热器和分散的贮水箱供给一幢建筑物所需热水的系统。该系统是一种间接式太阳能系统，屋面集中的集热器阵列与所有室内的分户换热水箱循环换热，阴天时可启动水箱内电加热管辅助加热。
优点： ①用水无需单独计量；②热水舒适度高；③故障率低；④运行费用低；⑤不需要蓄热水箱，减轻楼面承重。
缺点：间接换热影响热效率，需要增加集热面积。当分户水箱与集热器管路不能实现同程时，会出现短路循环各水箱冷热不均，楼层越高分户越多越难一致。每个水箱需要独立的断开水路控制功能，防止电加热时将热量传走。必要时需增加智能控制系统实现分户水箱合理的热量分配。
系统综述：系统运行中太阳能是免费的，运行能耗是付费的。每天运行中由于用户随机使用热水，所以很多时间段运行能耗是浪费的，辅助加热是无用的，在全年运行中，冬季辅助加热费用又会剧增，所以24小时供热水系统不是效率最高最节约的系统。
1.3 集中供热水系统
集中供热水系统是采用集中的太阳能集热器和集中的贮水箱供给一幢或几幢建筑物所需热水的系统。该系统是一种直接式太阳能热水系统，也是节能优化型太阳能热水系统。
目前大多数公共建筑，尤其是高层公共建筑都采用此系统，该系统中太阳能集热器采用集中阵列放置于楼顶，集中集热；蓄热水箱依照现场情况可放置于屋顶或者地下室，集中储热。根据用水需要可以选择单水箱、双水箱或者水电隔离模式，采用增压泵将水箱中的热水供到各用水点。
该系统可分为以下几种模式：
（1）单水箱模式：单水箱模式常用于需要定时供热水的学校、宾馆、职工宿舍等场所。
（2）双水箱模式：在需要24小时供热水的医院、高档宾馆、酒店中一般采用双水箱模式。
优点：①热水共享；②技术成熟；③用热水档次高；④系统结构简单、效率高，布置方式灵活，集热器统一安装在楼顶，不受楼间距影响，室内没有任何设备，节省户内空间，与建筑一体化程度高；⑤投资成本适中，效费比高，可以使用廉价热源进行辅助加热，如燃气、集中供暖等。
缺点：①当太阳能设计水量小于每日需求量时，辅助加热成本会剧增，造成热水成本高；
②当太阳能系统管路太长时，管路热损加大了运行费用，造成热水成本高；③在居住建筑中，当承诺24小时供热水，但入住率低时，使用热水率低，收支不平衡造成亏损；④热水需要专门计量、收费，增加物业管理难度。
系统综述：该系统在高级宾馆应用已久，技术成熟，设备定型，在辅助热源的配套下通过智能控制可以实现目标要求。该系统属于高档配套，热水独立收费。
2 建筑设计要求
2.1 规划设计原则
对于应用太阳能建筑一体化的建筑来说，符合生态理念的规划设计，是充分利用太阳能的基础。从建筑基地的选择到建筑群体布局、日照间距、朝向以及地形的利用等方面，都应遵循争取冬季最大日照的原则。
2.2 建筑设计要求
如果把太阳能作为后期添加的设备随意安装，不仅在造型上很难与建筑结合，影响美观，而且容易破坏建筑结构和设备系统。因此，在建筑设计之初就要做好统筹规划，使太阳能成为建筑不可缺少的一部分。
3 应用实例
3.1 悉尼奥运游泳馆
