減少建築對能源的消耗
降低建築生命週期中產生的碳足跡
以及創新使用可再生能源
將能源系統和建築美學有機的結合在一起
是21世紀建築行業的必然趨勢之一

本文介紹五種再生能源融入建築的案例

可再生能源在建築中的應用

太陽能建築

目前，以太陽能板和熱集熱器形式出現的
太陽能技術在價格上有相對優勢
然而，它們的使用並沒有達到預期
主要原因是缺乏良好的建築品質
無法滿足預期的設計考慮

ENDESA太陽能示範屋 | 設計：IAAC

外皮層的形式收集太陽能
控制遮陰和實現保溫
自然通風和自然照明

庭院家 | 設計：MAD

MAD與太陽設備生產商（Hanergy）合作
由木條和鋼構成的開放網格
形成了起伏的屋頂
其開口裝有透明的玻璃板
巧妙地放置在屋頂上的太陽能電池板系統
能夠隨著太陽能光線調整傾斜角度
實現高效發電
每天生產的電足夠三口之家平均日常消耗電量

EPFL新會展中心  設計：Richter Dahl Rocha & Associés

在建築立面的設計上

使用了具有革命性意義的染料敏化太陽能電池

自適應太陽能立面

設計：ITA ETH Zürich

使用可移動的太陽能電池板發電

同時能夠用作遮陽

OPV太陽能樹

太陽能樹，

是世界上第一個
基於有機薄膜太陽能電池（OPV)設計的太陽能系統
這些模組被安裝在蜂巢狀的鋼網中
使得光線能夠穿透
白天儲存的太陽能
將用於夜晚的照明

風能

伊朗傳統建築中的風塔

馬斯達爾城的現代風塔©MIST&MIT

風塔（捕風器），它是伊朗的一種建築元素
藉由從上而下的風來創造自然的通風
阿布扎比著名的馬斯達爾生態城
採用了這種方法
為城市所有狹窄的街道通風
並將街道降溫至5攝氏度

巴林世界貿易中心 設計：WS Atkins PLC

巴林世界貿易中心
是世界上第一個將風力渦輪機
融入設計的摩天大樓
每座天橋裝有225千瓦的風力渦輪機
為塔提供11%至15%的總電力消耗
相當於為大約300個家庭 258家醫院、17家工廠
和33個汽車發動機提供的照明

Strata SE1高層住宅 設計：BFLS

建築頂部設計有三台9米直徑的
風力渦輪發電機
可為樓內住戶提供每年50兆瓦時的生活用電
但由於實際運行過程中產生的大量振動和噪音
影響結構安全和居住舒適度
以及需要經常的維護開銷
綜合這些因素
風力發電設備一直處於停止運行狀態

 

世界上最大的建築整合風力發電系統  設計：Venger Wind&SWG Energy

這是世界上最大的建築整合風力發電系統
總共由18座，高5.7mx寬1.7米的
全方位螺旋狀裝置
材質為鋼及飛機等級的鋁材
旋轉最高時速時可產生4.5千瓦的電力
據說這組風力發電模組也非常安靜
運轉時發出的聲音只比環境噪音多不到6分貝

水力發電

水力發電是直接連接到水源
它與建築的融合是具有很大挑戰性的
建築師們也開始尋找解決方案
在建築設計中引入這種類型的可再生能源

德國肯普滕水電站 設計：Becker Architects

它將水力能源的概念提升到了 一個全新的水平
新建成的高效水力發電站
每年為約3000戶家庭
提供1050萬千瓦/小時的環保電力

該廠於2010年11月竣工
每年可為4000戶家庭提供14千瓦時的電力

地熱能

冰島是使用地熱能最突出的國家
大約85％的冰島房屋都由地熱能供應暖氣
雖然在世界其他地方
地熱不是最廣泛使用的能源
但它是目前為止最有效和可持續的系統之一
許多建築正在將這一解決方案
整合到它們的設計中

北京當代MOMA 設計：Steven Holl

當代MOMA是世界上最大的
地熱供暖和製冷系統之一
地源熱泵系統提供了大部分的冷熱負荷
它由600口地熱井組成

生物質能

生物質能是來自動植物的有機物質
是一種可再生能源
當生物質燃燒時
生物質中的化學能以熱量的形式釋放出來

霍奇基斯生物質發電廠 設計：Centerbrook Architects & Planners

這是一個生物質發電廠
它燃燒收集而來的木屑
為霍奇基斯中學供暖
總體上減少了排放
最顯著的是減少了90%以上的二氧化硫排放
廢棄物被收集起來
用作學生們照料的菜園的肥料

施文迪生物質發電廠 設計：Matteo Thun & Partners

鋸木廠的廢料以樹皮和木屑的形式
為發電站提供可燃生物質
反過來，發電站以熱能的形式產生能量
來滿足鋸木廠的能量需求
實現了能源在社會環境中的循環利用