基于被動節(jié)能技術(shù)的山地酒店設(shè)計(jì)策略研究
——以2019年臺達(dá)杯建筑設(shè)計(jì)競賽優(yōu)秀獎方案為例

（重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，重慶 400044）

0 引言

隨著酒店類建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展，各類風(fēng)格迥異、不同主題的酒店設(shè)計(jì)層出不窮。主題酒店是以某一特定的主題，呈現(xiàn)出酒店建筑的風(fēng)格和裝飾藝術(shù)。[1]觀星主題酒店作為一種新興的主題酒店類型，為觀星愛好者們提供了一個(gè)可舒適休憩又可觀測星空的場所。2019年臺達(dá)杯建筑設(shè)計(jì)競賽以山地觀星酒店為主題，旨在將主題酒店建筑與建筑節(jié)能技術(shù)結(jié)合，通過利用基地內(nèi)的太陽能、風(fēng)能等可再生資源作為酒店能源的來源，設(shè)計(jì)出綠色節(jié)能、低碳環(huán)保的山地酒店建筑。

1 項(xiàng)目概況

本次競賽方案是暗夜公園驛站項(xiàng)目，選址位于河北興隆縣暗夜公園內(nèi)，興隆縣屬于暖溫和中溫帶半濕潤季風(fēng)型大陸性氣候，四季明顯，冬長夏短。[2]使用相關(guān)模擬軟件分析可以了解到，場地內(nèi)的太陽輻射最佳朝向在150-195之間。冬季多為西北季風(fēng)，夏季多為東南季風(fēng)。場地南坡的采光效果比較差，北坡陽光充沛，采光效果良好。

2 設(shè)計(jì)策略

2.1 整體布局

項(xiàng)目主要為暗夜公園的觀星愛好者和天文學(xué)者等人群提供住宿服務(wù)，布置方式可采用組團(tuán)式布局或單元式布局，宜盡量減少建筑結(jié)構(gòu)對原始地形的影響，并與周圍環(huán)境有機(jī)結(jié)合；根據(jù)要求和采光分析結(jié)果，本設(shè)計(jì)在整體布局上呈現(xiàn)“一軸兩心三組團(tuán)”的規(guī)劃形態(tài)。把對采光需求更高的客房部份分布在場地北側(cè)，公共大廳、餐廳以及辦公后勤等輔助用房布置在場地南側(cè)。客房部分大致分為三個(gè)組團(tuán)，通過步道來聯(lián)系各個(gè)客房單體。

2.2 公共以及輔助部分

公共以及輔助部分建筑采用坡屋頂形式，建筑結(jié)合高差層層下降，大廳、餐廳以及辦公的三個(gè)獨(dú)立建筑利用空中平臺連接，斜坡式的屋頂造型以及層層下降的體塊關(guān)系呼應(yīng)山地地形。

2.3 客房部分

客房建筑單體造型獨(dú)特，整體分為臥室以及公共區(qū)域兩部分，臥室的天窗形式變形，在正對臥室床鋪的位置加設(shè)一個(gè)斜向上的玻璃天窗，滿足客人在客房內(nèi)的觀星要求，另外增加屋頂室外平臺，提供不同方式的觀星體驗(yàn)方式的同時(shí)也可以增加建筑的通風(fēng)保溫效果，斜向上的屋頂增大了太陽的照射面積，提高了太陽能利用率。（圖一）

圖1 （來源作者自繪）

2.4 廣場部分交通流線

廣場位于場地的核心位置，同時(shí)也是各個(gè)功能部分交流的平臺，廣場大致分為4 個(gè)臺地，以此來化解場地內(nèi)的16 米高差，同時(shí)在中間的三個(gè)大臺地上布置了花池來提高場地內(nèi)的綠化景觀效果，花池同時(shí)可以結(jié)合建筑的綠色節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)建筑的能源自循環(huán)。

3 被動式建筑技術(shù)策略

公共輔助建筑部分屋頂增加太陽能光伏電板，利用光伏電板收集太陽能，將之轉(zhuǎn)化為地暖采暖、熱能以及電能。在建筑外圍加設(shè)高出建筑高度的玻璃體塊，用來增加陽光收集率，在冬季和夏季通過改變玻璃頂百葉的開啟方式和開窗方向來調(diào)節(jié)室內(nèi)的風(fēng)速、采光情況以及溫度?？头坎糠菸蓓斾佋O(shè)太陽能光伏電板，供客房采暖、發(fā)電發(fā)熱使用，室外觀星平臺鋪設(shè)屋頂綠化降低屋頂熱負(fù)荷。

3.1 夏季隔熱通風(fēng)方法

輔助空間功能區(qū)：夏季打開玻璃體天花板百葉，讓加熱的熱空氣向上流出并帶動室內(nèi)新風(fēng)進(jìn)入，風(fēng)帽加速空氣流動，新風(fēng)帶入室外水汽，為室內(nèi)增濕。（圖2）星眼朝向北的客房：當(dāng)陽光射到起居室玻璃上，起居室空氣升溫，室內(nèi)高差使熱空氣流向臥室，再從高窗流出，達(dá)到空氣循環(huán)的目的。（圖3）星眼朝向南的客房：當(dāng)陽光照射到臥室玻璃上，臥室空氣升溫，熱空氣向上流出高窗，形成正壓，起居室內(nèi)空氣向臥室流動，帶動新風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)，且新風(fēng)帶來廣場的水汽。為室內(nèi)增加濕度。（圖4）

3.2 冬季隔熱保溫方法

輔助空間功能區(qū)：冬季強(qiáng)勁的西北風(fēng)吹的風(fēng)帽抽風(fēng)，玻璃體加熱的熱空氣在負(fù)壓作用下向室內(nèi)流動，經(jīng)過玻璃體底部的水池，帶著水蒸氣進(jìn)入室內(nèi)，達(dá)到增濕的效果。（圖5）星眼朝向北的客房：當(dāng)陽光射到起居室玻璃上，起居室空氣升溫，室內(nèi)高差使得熱空氣流向臥室，封閉高窗，鎖住熱空氣，熱空氣降溫又流回起居室，從而達(dá)到熱循環(huán)的效果。（圖6）星眼朝向南的客房：當(dāng)陽光射到起居室玻璃上，起居室空氣升溫，室內(nèi)高差使得熱空氣流向臥室，封閉高窗，鎖住熱空氣，熱空氣降溫又流回起居室，從而達(dá)到熱循環(huán)的效果。（圖7）

（圖片來源作者自繪）

3.3 太陽能地暖系統(tǒng)

太陽能地暖系統(tǒng)是低溫?zé)崴孛孑椛洳膳到y(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要由太陽能集熱管、地暖溫控系統(tǒng)、儲熱水箱等部分組成，根據(jù)貯水箱的水溫情況來控制循環(huán)加熱系統(tǒng)。具體操作步驟可大致分為三步：太陽能照射真空管，集熱器吸收熱量把水加熱，通過循環(huán)系統(tǒng)將熱水儲存在保溫水箱中。將水加熱到50度，此時(shí)紅色箭頭所示為加熱水循環(huán)，水溫可達(dá)到系統(tǒng)要求，電加熱處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)儲水箱中的水溫度達(dá)到系統(tǒng)要求，通過換熱器將熱量換到地暖盤管中，再由地面均勻地向室內(nèi)敷設(shè)熱量，地板采暖系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)。當(dāng)太陽能集熱達(dá)不到地暖系統(tǒng)所需溫度時(shí)，開啟電加熱利用電力加熱儲水箱中的水，可以保證水溫可以達(dá)到地暖所需溫度。

3.4 屋頂綠化降低屋頂熱負(fù)荷

數(shù)據(jù)表明，屋頂綠化能顯著削減建筑物周圍環(huán)境溫度，可降低0.5～4 ℃的幅度范圍，并且氣溫每降低1℃，建筑物室內(nèi)空調(diào)容量可降低6%，屋頂綠化前后，外表面最高溫度相差15 ℃以上。[5]在本項(xiàng)目中在客房的室外平臺上種植綠化來降低建筑周圍環(huán)境溫度，同時(shí)降低屋頂平臺的熱量傳導(dǎo)，從而減少客房內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

4 總結(jié)

如今太陽能節(jié)能技術(shù)大多應(yīng)用在住宅、宿舍普通小型建筑中，應(yīng)用在精品酒店這種較高檔的建筑上的案例比較少，在本次臺達(dá)杯太陽能建筑設(shè)計(jì)競賽中探討了將二者結(jié)合的可能性。優(yōu)秀獎“星之所向”將建筑本身作為容器，借助自然風(fēng)能、太陽能實(shí)現(xiàn)了夏季隔熱通風(fēng)和冬季保溫的需求，結(jié)合太陽能電池板等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了酒店能源的循環(huán)利用。為北方山地酒店類建筑節(jié)能設(shè)計(jì)尤其是太陽能節(jié)能技術(shù)提供了一些借鑒作用。