目前的太阳能光伏建筑,是将光伏模块,安置在原有的建筑之上,形式大多是屋顶居多,少部分有安置在外墙、阳台、或女儿墙上,但这种方式,对强风与高温的抗性较低,因此光伏模块自燃以及被台风吹坏的事件,时有所闻。
一般的建筑设计都是以几何图形构成居多,少数有具有艺术美学设计的建筑作品,却因缺了光学专业,而有将帷幕玻璃或落地窗,开在日照长的面向,必须用窗帘来遮蔽强光的情形发生,不仅让原本的建筑变丑,而且也牺牲了景观视野,让玻璃帷幕失去了该有的作用与意义。
因此,结合光学设计、散热技术、与装置艺术的太阳能光伏绿建筑,才能将零碳排绿建筑发挥到完美的境界,而这些需要跨领域的结合,包括光学、光伏系统、散热、装置艺术、与建筑设计等。
博学与专精是零和的选择,跨领域的知识专精,是非常困难的,因此团队合作是当前普遍可行的方式,然而因为不同领域之间,无论如何整合,都存在着无法跨越的鸿沟,因此跨领域专长变成可遇不可求。
卢鸿智,台湾大学光电工程博士,本业是光电,却跨领域到散热、装置艺术、与建筑设计,因此跨领域结合,创造了很多奇迹的作品、且都有源头性重要专利发明。
卢鸿智博士采用各种颜色的彩色太阳能光伏帷幕玻璃,与一般帷幕高楼所使用的帷幕玻璃、具有同等级的耐强风、耐高温、与耐强震的安全强度,搭配一般帷幕玻璃、配合景观设计,适当分配遮光与透光,兼顾良好光照与隔热,同时提供优美景观视野、增添生活品味。
他将彩色光伏帷幕玻璃,结合光学设计,巧妙在透光度与温度之间,取得平衡,创造明亮又不热的空间,运用的技巧,就是让不透明的太阳能光伏电池片去遮挡住阳光,电池片转化成电能,根据质能守恒原理,进去室内的热就会降低,然而因为电池片不透光,会遮光造成阴影,他就利用他开发的光学散射单元,让阳光散射与漫射,弥补电池片造成的阴影,让阳光分布更均匀
其中一件作品名为[520],建筑主体采用欧式建筑风格、搭配帷幕设计、并且将520装置艺术与之相结合;一般帷幕玻璃或落地窗,开在日照较短的面向,同时利用藤蔓植物,与周边景观,让室内的空间,除了有良好的遮阴、还有美丽的景观视野;不同颜色的彩色太阳能帷幕玻璃,配合当地的地理环境,安置在日照较长的面向,使太阳能的发电量提升、并且遮阳隔热、同时让建筑更加美丽。
图1. 卢鸿智博士之太阳能光伏玻璃结合光学散射单元之实际测试图
图2, 卢鸿智博士之太阳能光伏艺术绿建筑作品-[520],采用5种颜色的彩色光伏帷幕玻璃、将520装置艺术与欧风建筑主体结合。
图3, 帷幕玻璃,开在日照较短的面向,利用藤蔓植物与周边景观,让室内空间,除了有良好的遮阴、还有美丽的景观视野。
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