由于地球暖化持續增加,極端氣候也越來(lái)越頻繁,因此世界各國都以2050年凈零碳排為目標,因此碳中和成為一項重要的任務(wù)。
要達成凈零碳排,除了節能措施的智慧樓宇,還有更重要的低碳發(fā)電,以現實(shí)來(lái)說(shuō),火力發(fā)電是不可能的選項,不論是媒或天然氣;核能是目前可行的方案,因此歐盟將新核能定為綠色能源,然而核能雖然碳排放低于火力發(fā)電,但跟太陽(yáng)能相比,還是高出很多,因此只能做為過(guò)渡能源,最終還是得靠太陽(yáng)能。
當前光伏電池片轉換效率已經(jīng)高達20%,可是發(fā)電量還是不足,主要是太陽(yáng)能發(fā)電的發(fā)電量,關(guān)鍵在鋪設面積,需要非常廣大的地方,才能有足夠的裝置量;然而,不管鋪設在地上、湖或海面上,都會(huì )破壞原始生態(tài),最佳的地點(diǎn)是沙漠與建筑上,不過(guò)沙漠離城市太遠,會(huì )有長(cháng)距離傳輸損耗的問(wèn)題,直接鋪設在建筑上還是比較好方案。
當前太陽(yáng)能建筑大多是鋪設在屋頂,可是屋頂面積太小,建筑的立面,面積才夠大,而且建筑的西曬面(北半球是南方與西方,南半球是北方與西方),日照時(shí)間長(cháng),加設光伏板除了發(fā)電,還能隔熱降低空調用電,雙管齊下,減碳效益顯著(zhù)。
筆者在市調時(shí)看到一篇新聞報導,值得作為太陽(yáng)能綠建筑的典范,因為當時(shí)該篇報導是首發(fā),可能基于篇幅原因,著(zhù)重在整體的規劃,筆者對其技術(shù)面與未來(lái)影響更感興趣,于是拜訪(fǎng)了其創(chuàng )作者,跨領(lǐng)域設計師-盧鴻智博士,下圖就是他親手設計的作品-太陽(yáng)能藝術(shù)建筑-[The Crystal]。

他的作品一貫的多領(lǐng)域整合,很有特色,盧鴻智說(shuō),他在創(chuàng )作時(shí),喜歡融入科技、生態(tài)、藝術(shù)與文化的元素,對于建筑也是,這個(gè)作品雖然式建筑,但其實(shí)就是巨型太陽(yáng)能裝置藝術(shù),一開(kāi)始的概念就是裝置藝術(shù),是以中華文化的東青龍、西白虎、南朱雀、北玄武的方位,分別放置水晶柱,以招風(fēng)調雨順宅平安的寓意,如下圖所示;

其中太陽(yáng)光被水晶柱色散成七彩光芒,這個(gè)概念也透過(guò)彩色光伏整合上去,彩色光伏電池片,是被嵌入5+5mm膠合玻璃夾層中,成為彩色太陽(yáng)能帷幕玻璃,如下圖所示;

彩色太陽(yáng)能帷幕玻璃是以太陽(yáng)的可見(jiàn)光光譜的意象,安置在建筑的西面與南面,除了隔熱、還兼發(fā)電,如下圖;

彩色太陽(yáng)能帷幕玻璃的安裝與一般玻璃帷幕墻相同,但多了布線(xiàn),因為每片玻璃都會(huì )發(fā)直流電,所以需要額外的管線(xiàn)設計,他為此還開(kāi)發(fā)了太陽(yáng)能帷幕建筑之線(xiàn)路配置結構的技術(shù),并申請了專(zhuān)利。
除此之外,他還把天臺設計成了太陽(yáng)能公園,四個(gè)屋突以長(cháng)廊相連,即使下雨也不影響居民的活動(dòng),其上也鋪設了太陽(yáng)能帷幕玻璃,除了發(fā)電隔熱、還提供居民運動(dòng)、休閑與交流的場(chǎng)所,如下圖

太陽(yáng)能帷幕玻璃總面積約為11600平方公尺,每平方公尺膠合玻璃約可置入100W太陽(yáng)能電池片,所以太陽(yáng)能總安裝功率約為1MW,相當為一座中型太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng),不僅可實(shí)現零碳建筑、若維護得當,還能成為負碳建筑。
國內雖然有不少太陽(yáng)能帷幕建筑,但都是漆黑一片,跟藝術(shù)沾不上邊,能夠把太陽(yáng)能帷幕建筑做成巨型裝置藝術(shù),是非常值得效法的。