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(太阳能建筑)将建筑化身成巨型太阳能装置艺术打造低碳艺术城市

今天由文章投稿带来“将建筑化身成巨型太阳能装置艺术打造低碳艺术城市”。

由于地球暖化持续增加,极端气候也越来越频繁,因此世界各国都以2050年净零碳排为目标,因此碳中和成为一项重要的任务。

要达成净零碳排,除了节能措施的智慧楼宇,还有更重要的低碳发电,以现实来说,火力发电是不可能的选项,不论是媒或天然气;核能是目前可行的方案,因此欧盟将新核能定为绿色能源,然而核能虽然碳排放低于火力发电,但跟太阳能相比,还是高出很多,因此只能做为过渡能源,最终还是得靠太阳能。

当前光伏电池片转换效率已经高达20%,可是发电量还是不足,主要是太阳能发电的发电量,关键在铺设面积,需要非常广大的地方,才能有足够的装置量;然而,不管铺设在地上、湖或海面上,都会破坏原始生态,最佳的地点是沙漠与建筑上,不过沙漠离城市太远,会有长距离传输损耗的问题,直接铺设在建筑上还是比较好方案。

当前太阳能建筑大多是铺设在屋顶,可是屋顶面积太小,建筑的立面,面积才够大,而且建筑的西晒面(北半球是南方与西方,南半球是北方与西方),日照时间长,加设光伏板除了发电,还能隔热降低空调用电,双管齐下,减碳效益显著。

笔者在市调时看到一篇新闻报导,值得作为太阳能绿建筑的典范,因为当时该篇报导是首发,可能基于篇幅原因,着重在整体的规划,笔者对其技术面与未来影响更感兴趣,于是拜访了其创作者,跨领域设计师-卢鸿智博士,下图就是他亲手设计的作品-太阳能艺术建筑-[The Crystal]。

他的作品一贯的多领域整合,很有特色,卢鸿智说,他在创作时,喜欢融入科技、生态、艺术与文化的元素,对于建筑也是,这个作品虽然式建筑,但其实就是巨型太阳能装置艺术,一开始的概念就是装置艺术,是以中华文化的东青龙、西白虎、南朱雀、北玄武的方位,分别放置水晶柱,以招风调雨顺宅平安的寓意,如下图所示;

其中太阳光被水晶柱色散成七彩光芒,这个概念也透过彩色光伏整合上去,彩色光伏电池片,是被嵌入5+5mm胶合玻璃夹层中,成为彩色太阳能帷幕玻璃,如下图所示;

彩色太阳能帷幕玻璃是以太阳的可见光光谱的意象,安置在建筑的西面与南面,除了隔热、还兼发电,如下图;

彩色太阳能帷幕玻璃的安装与一般玻璃帷幕墙相同,但多了布线,因为每片玻璃都会发直流电,所以需要额外的管线设计,他为此还开发了太阳能帷幕建筑之线路配置结构的技术,并申请了专利。

除此之外,他还把天台设计成了太阳能公园,四个屋突以长廊相连,即使下雨也不影响居民的活动,其上也铺设了太阳能帷幕玻璃,除了发电隔热、还提供居民运动、休闲与交流的场所,如下图

太阳能帷幕玻璃总面积约为11600平方公尺,每平方公尺胶合玻璃约可置入100W太阳能电池片,所以太阳能总安装功率约为1MW,相当为一座中型太阳能发电厂,不仅可实现零碳建筑、若维护得当,还能成为负碳建筑。

国内虽然有不少太阳能帷幕建筑,但都是漆黑一片,跟艺术沾不上边,能够把太阳能帷幕建筑做成巨型装置艺术,是非常值得效法的。

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