太阳能建筑节能

2024-07-21

太阳能建筑节能（精选12篇）

太阳能建筑节能篇1

1 建筑节能

建筑节能是技术进步的重要标志;新能源利用是建筑可持续发展的重要步骤。

建筑节能主要采取以下四项措施:

1)减少建筑物的外表面积

建筑物外表面积衡量值是体形系数。控制建筑物体型系数重点在平面设计,平面凹凸过多,建筑物外表面积就会增加。例如:住宅设计中,经常遇到卧室卫生间开窗问题,由于该卫生间靠内,开此窗凹入平面很多,无形中增加了建筑物外表面积,还有凸窗、晒台等对建筑节能很不利。所以,平面设计时,应综合考虑各种因素,在满足使用功能的前题下,使建筑体型系数控制在合理范围。

此外,在立面造型,层高控制等方面也会影响建筑物体型系数。近年来许多高层建筑采用矩形平面及矩形组合,使建筑物的外表面积相应减少,整体尺寸和谐,保证建筑物美观,这对节能是有利的。也体现了设计理念新构想。

2)重视围护结构设计

建筑物的能源、热工消耗主要反映在外部围护结构上。围护结构设计主要包括:选择围护结构材料和构造、确定围护结构传热系数、外墙受周边冷热桥影响下其平均传热系数的计算、围护结构热工性能指标及保温层厚度的计算等。

在外墙外侧或者内侧增设一定厚度的保温材料,以增加墙体的保温系数,是墙体节能主要手段。目前,外墙保温多采用聚苯乙烯泡沫塑料板等材料。在施工中要遵照保温板操作程序,加强保温板的固定件和拐角联接,保证施工质量,才能达到节能效果。

屋面是热量波动最大的部位,需要采取措施增强保温隔热层厚度。

3)正确控制窗墙面积比

与外部环境接触面大的还有外门窗。一般统计表明,门窗占全部耗热量的50%以上。对门窗进行节能设计就会明显地提高节能效果。所以要选择热阻值高的门窗材料。目前门窗材料常用塑钢料、有节能措施的断热铝合金料、低辐射镀膜中空玻璃。窗户气密性能要好;要正确控制窗户与墙面积比值;北向不应采用飘窗;其它方向不宜采用飘窗。

在实践中,建筑物为立面效果需要,多采用大面积窗户。当无法改变窗户面积的情况下,也应采取措施:如尽量将窗户移向南侧、增加窗户固定扇、加强门窗密闭性,并根据规定进行权衡判断计算。以达到建筑物的整体节能效果。

4)加强其他部分的保温隔热措施

其它一些部位的保温隔热措施。如对地板、栏板、楼板、冷热桥部位等进行节能保温处理;严寒地区对建筑物四周内外地面处理;不采暖楼梯间墙面、入户门的处理;阳台楼地面及门窗处理等。

值的一提的是:与外接触的门要选用保温门、飘窗要采用,上下挑板、侧板等,只要与外界有接触的板都必须进行保温节能处理,

目前,建筑采用专用的节能设计软件,通过综合计算满足各项热工指标。要根据热工指标采取构造措施,使建筑物整体满足节能要求。

5)采用其他节能控制措施,综合实现节能目标

另外,采用节能控制措施(如安装热量表,热量控制开关等),使室温保持均衡,也是减少能耗的必要手段。

其实建筑节能的主要内容除采暖、空调外,还包含有通风、热水、炊具、家用电器、照明等。如果,这些用电器都用上了节能设备,那么,节能目标就能实现。

2 太阳能建筑

太阳能建筑分为主动式、被动式两类。使用机械装置收集、蓄存太阳能,并在需要时向房间提供热能的建筑,被称为主动式太阳能建筑;根据当地气象条件,在基本不增加机械设备的条件下,通过建筑布局、构造处理、选择适当热工材料,使建筑本身能够吸收、蓄存太阳能量,从而达到采暖、空调、供给热水的建筑,称为被动式太阳能建筑。

太阳能建筑平面布局应尽可能将长边做为南北方向。使集热面处于真南(非磁南)方向±300以内,并根据当地的气象条件地理位置做适当调整,以得到最满意的阳光辐射能。

集热蓄热墙间接受热是被动式太阳能建筑的一种方式。如图1所示,它充分利用南向太阳辐射量大的特点,在南墙面上加一层透光外罩,使透光外罩与墙体之间形成一道空气层。为了使透光外罩内最大限度得到太阳辐射能,在空气层内壁表面涂有吸热材料。当太阳的幅射能照射的时候,加热了空气层内的空气和墙体,这时吸收到的热量分为两部分。一部分气体加热后利用温差形成气流,通过与室内相连的上下通风口,与室内空气进行循环对流,从而使室内温度上升;另一部分使墙体受热后,利用墙体的蓄热能力贮存热量,当夜间到来的时候,使墙体贮存

热量向室内辐射,从而达到昼夜采暖的目的。

夏季到来的时候,如图2所示,将透光外罩内的空气层与室外连接的通风口打开,与室内相连的通风口关闭。室外通风口的上部通向大气,下部通风口最好处于与周围空气温度低的位置相连(如阴凉地段、地下空间等)。这样,当空气层的温度加热后,气流迅速向上部通风口流动,将热空气排向室外,随着空气的流动,通过下部通风口的凉空气引入空气层,这时空气层内的温度低于室外温度,室内热量通过墙体向空气层散热,从而达到夏季降低温度的作用。

从被动式太阳能工作原理看出,材料在太阳能建筑中占重要位置。透光材料:过去采用玻璃,透光率一般在65%~85%,而现在采用采光板,透光率可达92%。蓄热材料:采用具有一定厚度的墙体、或改变墙的材质(如采用水墙做蓄热体)以增加墙体的蓄热。另外,增加贮热间也是一种蓄热方法,贮热间的传统做法,是将卵石堆放在贮热间内,热空气流过贮热间时加热卵石,等到夜间、阴雨天时,可将卵石散出的热量再输送到室内。

由于被动式太阳能建筑简单易行,太阳能建筑得到广泛应用,象多层建筑、通信台站、道班、民宅等。目前,高层建筑也应用这一原理:将玻璃幕墙分层设置,在外墙楼板上下联接处设可控式进出风通口。这样,既应用了太阳能又美化了立面,是太阳能技术的具体体现。

主动式太阳能建筑就是利用机械设备将收集到的热能输送到各个房间。这样,就可以扩大太阳能的吸收面,如屋顶、坡面、院落等凡是太阳辐射强的地方,都可以做太阳能的吸收面。同时还可以在需要的地方设置贮热间。可以将采暖系统、热水供应系统组成一体,应用有效的热能控制设备,使太阳能利用更加合理。

图3~图6展示一个主动式太阳能采暖的运行过程。该系统装有两台风机,一台是太阳能集热器风机,另一台是供暖风机。当依靠太阳辐射直接采暖时,如图3所示,两台风机都运行,使房间里的空气直接进入太阳能集热器。然后,再回到房间(若阴雨天时间较长考虑到热量不够时,可在系统图示位置设辅助加热器),此时,贮热间不工作。热空气系统使用电动风门控制气流,直接采暖时,空气控制器中两个电动风门转到使空气流向房间位置。在太阳能集热器出口处设热水盘管可以使房间的热水供应系统与太阳能采暖系统成为一体。

当太阳能集热器收集到的热量超过房间的需要时,如图5所示,集热器风机开动而采暖机风机停止。通向房间的电动风门关闭。从太阳能集热器出来的热空气向下流向贮热间卵石层,把热量贮存在卵石里,直至卵石层全部被加热,使贮热间蓄热达到饱和为止。

当夜间没有太阳辐射时,就要从贮热间里取热。如图4所示,此时关闭空气控制器中第一个电动风门,打开第二个电动风门,启动供暖风机,使房间的空气循环由下向上通过贮热间卵石层加热,再返回到供暖调节系统。当贮热间有足够热量时,进入空气调节器的空气温度只比从太阳能集热器直接出来的气温低一点。这一过程将持续到贮热间卵石层的热量差不放完。然后,若设有附助加热器时,可启动助附加热器。

如果贮热间卵石层热量已饱和,或者夏季无采暖要求时,如图6所示,太阳能集热器仍然工作,用于加热使用热水供给系统。

太阳能建筑种类很多,工作原理基本一致。有些建筑以水做媒介进行热交换。这样,系统内的所有设备在同样热效应的条件下,体积大大减少,同时还可以与其它能源共同使用一个采暖系统,这是采用水做媒介的最大特点。

另一类能源是采用地热做热源。工作过程是将地下水热量提取后,通过采暖系统将热量送到房间;制冷时反向运行,工作原理如同空调机组。它的缺点是,机组连续工作时间较长时,热量有可能供应不足。因此,在地热资源丰富的地区比较适用。

3 新能源建筑的展望

太阳能的集取只能在太阳辐射的情况下进行,阴雨天、夜间就采集不到热量,所贮蓄的热量也十分有限,而阴雨天也是房间最需要热量的时候,这就阻碍了太阳能建筑的发展。如果,将地热能(或其它能源)与太阳能结合起来使用,取长补短,采取必要的节能措施、能源转换措施;合理的热能控制技术;应用良好的热工材料。那么,舒适、环保、节能、新型建筑必然会得到很大发展。

由此看来,节能、新能源的应用是一个综合性应用技术。根据个人看法,节能、新能源建筑要得到全面发展,就应该解决好如下问题。

1)具有良好的节能措施。新能源的利用是以节能措施为依托的,建筑围护结构的保温性能就显得很重要。因此,外墙、外门窗、与外界接触的楼板等部位的保温措施,要满足国家、地方、行业节能设计标准和技术规程。

2)要解决热能综合利用的控制技术。如前所述,单独的太阳能、地热能利用都有一定的局限性。新能源的应用要根据当地的自然资源状况,进行综合利用,这是一个好方法。如果再加上必要的辅助热源,那么,节能、新能源建筑将在任何条件下都能为室内提供满意的热源。

综合热能控制技术就是根据建筑物的室内温度要求和热源的供给情况,自动转换对房间的热量供给,以达到房间温度稳定。根据目前自动化控制技术的发展,热工材料、热交换设备、热敏元器件的技术进步,低成本地解决这些问题是可能的。

3)节能、新能源最适用的应该是太阳能,而节能、太阳能的利用对建筑物的外观影响较大。在建筑设计中,解决建筑立面、屋面收集阳光的外观设计,不仅关系到热能效率,同时也关系到建筑物的整体美观。

今后,新型节能建筑,只会以更低的能量消耗,享受着比现在更好、更舒适、更清洁的室内环境。而它的社会意义要远远大于这些。

太阳能建筑节能篇2

澳华太阳能成为《济南市高层建筑太阳能热水系统产品》第二批推荐企业根据济南市政府决定，自2014年起，济南市100米以下新建高层住宅和集中使用热水的公共建筑一律设计安装使用太阳能热水系统。为落实市政府有关要求，进一步规范高层建筑太阳能热水系统及节能替代产品的管理，确保高层建筑应用太阳能热水系统及节能替代产品的质量和安全，济南市城乡建设委员会委托济南绿色建筑协会向社会公开征集高层建筑太阳能热水系统应用产品及节能替代产品。

经济南市高层建筑太阳能应用与建筑一体化技术专家组对企业申报的产品性能、应用业绩、维修服务等方面进行严格的考核评审和论证，我公司生产的澳华太阳能热水器以其过硬的技术力量、雄厚的实力、高品质的产品及超值的服务在众多参申企业中最终脱颖而出，成为第二批获得《济南市高层建筑太阳能热水系统产品推荐企业》之一，在济南市高层建筑太阳能应用中被优先推荐应用。

我们将以高度的使命感、责任感，大力发展技术创新和产品研发，确保产品质量行业领先；不断地提升服务品质，以积极配合济南市政府的工作要求，严格执行标准，保证安全，保证消费者的利益，把我公司打造成为行业内一流的太阳能与建筑一体化工程解决方案提供商和服务商，成为高层建筑应用太阳能热水系统的先锋典范。

太阳能建筑节能篇3

关键词：太阳能；建筑；节能减排；推动作用

中图分类号：TU241.4 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）27-0171-02

太阳能技术是当下社会普遍关注的一种新型能源，具有很好的节能性和经济性，科学合理的利用太阳能技术，对于实现社会效益、环境效益、经济效益三者的协调可持续发展来说，意义重大。

1 太阳能的节能性和经济性效果分析

就我国地理位置以及气候条件来看，我国太阳能资源丰富，日照充足，为利用太阳能打下了坚实的基础。就相关数据显示，我国有三分之二的国土面积年日照时间在2 200 h以上，将太阳能以真空管集热器进行应用，其效率在冬季也可以达到50%，这样一来，充足的太阳能每日可以集热700万焦耳以上，将之应用于冬季供热电能化，可以节省大量的煤炭资源。同时，太阳能集热用于电能转化，每日可以产生近2 kW的电能。以当下我国对太阳能的利用情况来看，到2020年的时候，太阳能技术可以节省3.4亿 t的煤炭，提供超过8 000万kW的电能。若是以能源消耗的费用计算，3.4亿t的煤炭和8 000万kW的电能，需要投资近1万亿元才能够实现。

太阳能的节能性和经济性，为我国以能源发展为主的企业带来了巨大的经济效益。能源消耗是我国经济发展过程中面临的一个较大的发展难题，能源枯竭将会成为制约我国国民经济建设的一大障碍。相较于发达国家而言，我国新能源利用技术起步较晚，相关技术手段尚处于发展阶段，但结合我国经济发展实际状况，新型能源在实际生产中应用，已经显得迫在眉睫。太阳能技术在实际发展过程中，在2010年这一年时间内，节约了近2 000万t的标准煤，主要从发电、太阳能热水器等方面的利用，实现了节能这一目的。所以，从经济效益角度来看，太阳能应用，对我国经济发展将起到巨大推动作用。

2 太阳能的环境性和社会性分析

太阳能在保护环境，促进资源节约方面，实现了环境效益和社会效益的统一。我国建筑行业发展过程中，就以冬季取暖情况来看，耗费的煤炭资源是一笔巨大的能源消耗，并且煤炭资源在燃烧过程中，会产生大量的废气以及化学污染物，对环境造成极为不利的影响。同时，煤炭燃烧产生的污染物，也会对人们的身体健康造成很大的危害。我国社会主义市场经济建设发展过程中，带来了很大的环境问题，污染物排放超标、工业化污染严重、建筑节能效果差等一系列问题制约着经济建设发展。如何实现节能减排，采取新型清洁能源替代传统煤炭资源，是我国当下发展社会经济必须要重点考虑的一个问题。因此，在这种背景形势下，利用太阳能成为解决当下发展中遇到的环境问题的主要方法之一，加强太阳能利用的技术措施，使之更好地服务于经济建设中，对于实现经济发展的环境效益和社会效益来说，意义重大。

3 太阳能对建筑节能减排的推动作用研究

太阳能在建筑行业中得到应用，主要利用了光和热，并且通过相应的能量转换，实现了太阳能在建筑节能减排中的有效利用，更好的促进了我国建筑行业可持续发展目标的实现。

3.1 太阳能热水

太阳能热水这一技术很早就应用于人们的实际生活当中了。人们可以在楼顶布置太阳能热水器，利用光热作用，实现热水的目的。据统计，太阳能热水器的工作效率与电能热水效率差别不大，但是却可以更好节约电能。太阳能热水器这一技术的发展，是太阳能利用最为成熟的一环，我国安装太阳能热水器的数量，更是占据了世界总量的50%以上。太阳能热水器应用于建筑行业中，既满足了人们的实际需要，又实现了环境效益，推动了建筑节能减排的发展。

3.2 太阳能采暖

太阳能在建筑行业中采暖目标的实现，主要以新建筑材料的应用为主。随着我国社会经济的发展，科学技术的进步，新型材料不断应用于建筑行业当中。新型建筑材料可以更好地进行光热吸收，将太阳能转化为热能，增加室内的温度。除此之外，太阳能采暖设备也在建筑行业中得到了广泛的应用，主要表现为一些发达国家利用太阳能组合系统，更好实现了光热转换，实现了室内取暖目标。太阳能采暖，可以降低煤炭资源的消耗，这是太阳能推动建筑节能减排的又一有利之处。

3.3 太阳能空调

太阳能空调的利用，其原理主要是能量转化，通过对光能和热能转化为机械能，可以实现太阳能降低温度的作用。太阳能空调的动能来源就是日照，可以四季常用。但太阳能空调的技术手段尚不成熟，并没有得到大范围的推广，加之太阳能空调的造价较高，还无法实现普及。不过当下世界各国已经开始加快这一技术的研发工作，让太阳能空调大范围投入使用，将很快变成现实。太阳能空调应用于建筑行业中，无疑会带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益，推动建筑节能减排目标实现。

3.4 太阳能发电

BIPV光伏——建筑一体化，是当下利用太阳能技术提出的一种新的概念。BIPV的本意，其实就是利用太阳能进行发电，通过对建筑物外表面进行光伏铺设，利用光伏发电。这一技术的提出，对于促进我国电力供应，实现建筑节能减排目标，具有重要的现实意义。首先，太阳能光伏发电贴近供电位置，线路铺设较短，具有较大的经济性；其次，光伏发电主要以太阳能为发电能源，减少了煤炭等燃料的消耗；最后，太阳能光伏发电是一种新型清洁能源利用方式，符合当下我国经济建设的可持续发展战略。从建筑技术和经济效益角度来看，太阳能光伏发电有效利用了建筑材料和建筑结构，以此作为实现发电目标的基础；太阳能光伏发电对线路铺设需求低，节省了供电投资，实现了电能供应的经济效益；太阳能光伏发电设备可以降低空调负荷，并且光伏设备可以当做建筑墙壁，节省了工程造价。总之，太阳能光伏发电技术，实现了供电和建筑的有机结合，使供电的投资降低，也使建筑造价减少，保证建筑节能减排的同时，也实现了建筑发展的经济效益。

4 结语

综上所述，我们不难看出太阳能在建筑行业中应用所带来的积极效果。我国各个地区的日照丰富，拥有着充足的太阳能资源，将太阳能资源合理有效的应用，对促进我国社会进步以及经济发展有着十分重要的作用。所以，为了更好地促进我国可持续发展目标的实现，必须加大科技投入，将太阳能更加广泛地应用于建筑行业发展过程中的各个环节，实现建筑节能的同时，也能更好地实现建筑行业的经济效益。

参考文献：

[1] 于志.多种太阳能新技术在示范建筑中的应用研究[D].北京：中国科学技术大学，2014.

[2] 王金星.太阳能一体化高层住宅评价体系研究[D].西安：西安科技大学，2013.

浅论太阳能应用与建筑节能篇4

关键词：太阳能技术,建筑节能,一体化

0 引言

有限能源危机、环境污染危机为人们敲响警钟。人们开始寻求更为丰富、绿色的资源。太阳能、风能、潮汐能等被列为清洁能源。清洁能源是可持续发展的重要内容。1996年, 联合国在津巴布韦召开了“世界太阳能高峰会议”。会议提出《哈拉雷太阳能与持续发展宣言》、《世界太阳能规划》等重要战略目标。会议表明了联合国和世界各国对运用开发利用太阳能的决心。

1 太阳能技术

太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。是人类赖以生存的能量, 是巨大的无污染的能源。当今太阳能科技发展的两大趋势是:一是光与电的结合;二是太阳能与建筑的结合。

太阳能利用技术主要有两种:光电转换和热能利用。相对于光电转换, 太阳热能利用历史较为悠久, 利用方式较多, 成本较低。太阳能热利用有太阳能热水器、太阳能集成器、太阳能空调、太阳能发电等方式。目前太阳能技术现状如下。

1.1 光伏产业

光伏产业是利用光伏反应, 将太阳光照射到硅材料上直接发电。90年代后, 世界光伏产业出现供不应求的现象, 发展迅速。世界各国纷纷制定计划和措施扩大产业链。快速发展的屋顶计划、各种减免税政策为成熟的光伏产业奠定基础。我国光伏产业经过二十多年的努力, 已有一个较好的发展基础。

1.2 太阳能热水器

太阳能热水器是可再生资源技术领域最商业化、推广最为广泛的技术, 是最具适应性的技术。具有成本效率高, 应用简单、安全等特点。中国成为世界最大的太阳能热利用产品的生产国。国内太阳能热水器应用面积较广。

1.3 太阳能发电

常规煤矿发电, 即浪费煤矿资源, 又污染环境。易受煤价、煤矿开采量影响。太阳能发电是利用集热器将太阳辐射能集中起来, 带动发电机发电。第一座太阳能发电厂是在法国建立。之后众多发达国家纷纷效仿此技术, 经过不断发展提高, 建立越来越来越多的太阳能发电厂。技术也日益成熟。但是太阳能发电厂占地面积较大。

1.4 太阳房

利用建筑设计技术将高效隔热材料、透光材料、储能材料等有机地结合在一起, 充分利用太阳辐射能, 达到房屋取暖、制热的目的。房屋可以尽可能地吸收储存利用太阳能。太阳房可以节约75%~90%的建筑能耗, 并且具有良好的经济效益, 环保效益。日本人节约能源意识形成较早, 早在1987年就开始建造综合太阳能利用的太阳房。目前, 建太阳房2 000余座。众多发达国家也采纳了这种建房技术。建造综合太阳能利用一体房成本较高。我国综合太阳能利用的太阳房较少, 欠缺重视。

2 太阳能利用与建筑节能

2.1 建筑节能

建筑节能是指:在建筑物的规划、设计、新建 (改建、扩建) 、改造和使用过程中, 执行建筑节能标准。采用节能型的建筑技术、工艺、设备、材料和产品, 提高保温隔热性能和采暖供热、空调制冷热率、加强建筑物用能系统的运行管理, 利用可再生资源, 在保证建筑物室内热环境质量前提下, 减少采暖供热、空调制冷制热、照明、热水供应等的消耗。即主要从降低耗能需求, 提高能源转换效率, 利用可再生资源三方面入手。现代建筑设计进入绿色设计时代。为了可持续发展, 减少建筑能耗, 提高材料能源利用率成为建筑设计思考的首要问题。我国于1986年颁布的《北方地区居住建筑节能设计标准》, 拉开我国节能建筑的序幕。建筑节能是我国长远规划的能源战略的主要议题。

2.2 太阳能与建筑节能一体化的特点

太阳能在建筑节能方面扮演了重要角色。太阳能与建筑节能设计相结合是未来太阳能发展方向。太阳能与建筑节能一体化有如下特点:

1) 改变建筑物传统外观。太阳能技术与建筑节能设计一体化, 是在建筑物设计时就考虑的问题。节能建筑物与太阳能完美地结合在一起, 太阳能利用成为建筑物的一部分。改变了传统后加的太阳能结构对建筑外观的影响。太阳能产品可与建筑外形有机结合, 更加美观;

2) 对房屋顶没有特殊要求, 平的或者倾斜的都可以, 安装技术更为先进;

3) 适用范围广。使用人群更为广泛。也适用于各式各样的建筑物。

2.3 太阳能与建筑节能应用技术现状

1) 太阳能采暖系统

太阳房采暖系统可分为主动式和被动式两种。主动式取暖方式投入成本大, 维护费用高, 设备组成复杂。被动式太阳能取暖, 集热方式较为简单。运行费用低。但是受昼夜影响大, 供热不稳定。

2) 太阳能热水器

太阳能热水器是太阳能应用最为广泛普遍的一种技术。我国太阳能热水器市场需求较大。它有众多优点:节省资源、安全等。现代太阳能热水器正在往智能化、提高太阳能利用率方向发展。

3) 太阳能低温热水地板

全玻璃真空管集热器作为太阳能低温热水地板的太阳能集热器。它是利用低温热水为媒介, 将太阳能转化为热能的技术。它可以基本满足人们日常生活中的热水需求。

4) 光电转换技术应用

利用太阳能光电池板组成太阳能屋顶, 并并入电网。可为建筑物提供全部能量或部分能量。当阳光充足的时候, 太阳能电池可以满足能量需求;阳光比较微弱, 阴天的时候, 太阳能电池提供的能量就较少。

3 推广我国太阳能建筑节能一体化发展的措施

3.1 完善相关法规政策

有关部门需要进一步完善相关法规政策。与太阳能技术专家、建筑单位共同研究制定太阳能技术使用标准与建筑节能标准。统一调控管理太阳能市场, 控制建筑物能耗。

3.2 提出优惠政策

为推广太阳能建筑节能一体化发展, 政府应该制定相关优惠政策, 比如建筑物采用太阳能技术可以获得物质奖励, 或减免税政策。提高建筑公司设计节能建筑的积极性。

3.3 进一步发展太阳能技术

加大科研力度, 进一步研究发展太阳能技术。研究出成本更低, 更适用于生活的节能技术。

4 结论

太阳能技术与建筑节能相结合, 可以为社会带来显著的环境效益、社会效益, 是可持续发展新模式。太阳能技术为建筑节能技术发展带来广阔空间。

参考文献

[1]刘贞先, 伊晓路, 傅军.太阳能综合利用技术探讨[J].应用技术能源, 2006, 11.

[2]俞光明.浅论太阳能应用与建筑节能[J].能源与环境, 2009, 5.

[3]王艳红.太阳能热利用技术与建筑一体化[J].能源技术, 2010, 2.

太阳能建筑节能篇5

建筑学专业太阳能建筑一体化方向简介

一、专业方向设置背景

人类在征服自然、创造高度发达的现代文明的同时，正在肆意践踏和破坏着自然界，环境日益恶化，人口的剧增与资源短缺，我们生存的星球正面临着前所未有的危机。目前，我国已有400亿平方米的建筑物。每年新建建筑约有20亿平方米，接近全球年建筑总量的50%。研究表明，建筑在其建设和使用过程中，会消耗大量的自然资源，同时造成大量污染。我国建筑在建设与使用过程中耗能达到总能耗的30%，因此，建筑节能问题既关系到公众的切身利益，更关系到国家能源战略与可持续发展，改变现有的粗放型的开发模式，发展生态化、健康型的节能建筑势在必行。在当今世界能源与环境问题日益严重的形势下，太阳能是一种可利用的非常宝贵的可再生能源。而且相对于人类发展历史而言是一种取之不尽、用之不竭、清洁的永久能源。1997年12月11日在日本京都召开了气候变化框架公约第3次缔约方大会，通过了“京都议定书”，列出了各缔约方削减温室气体的目标值。各国政府日益关注能源问题，并采取相应政策，鼓励使用太阳能：美国和欧盟都曾提出了要在2010年实现总功率为300万kW的屋顶太阳能发电计划；德国发布了一项10万屋顶计划，意大利发布了一项1万屋顶计划，瑞士、荷兰也发布了利用屋顶进行太阳能发电的大型计划；日本政府也制定了新能源法。为确保我国经济建设的可持续性发展，树立科学发展观，我国近几年先后出台了《节约能源法》、《可再生能源法》、《公共建筑节能设计标准》、《居住建筑节能设计标准》等相关的法律法规，用以鼓励节能和可再生能源的应用。

二、太阳能建筑一体化专业方向简介

1、太阳能建筑与太阳能建筑一体化

综合考虑社会进步，技术发展和经济能力等因素，在建筑物的策划、建筑设计、使用、维护以及改造等活动中，主动与被动的利用太阳能的建筑统称为太阳能建筑。

太阳能建筑一体化是指在建筑中，将太阳能产品、部件及系统的使用作为建筑设计中的一部分去考虑，贯穿了建筑设计的过程，涉及了从策划定位、建筑设计到安装施工、验收评价的整个过程，使太阳能系统符合建筑工程的设计要求。

2、专业方向培养目标与业务要求

本专业培养具备建筑设计与建筑技术系统化知识，尤其在太阳能建筑一体化设计方面具有专长，能在设计部门、开发部门、研究部门及太阳能生产企业从事设计与研发工作，并具有创新精神和实践能力的的应用型高级专门人才。本专业学生主要学习建筑设计、太阳能建筑设计原理、建筑工程技术等方面的基本理论与基本知识，受到太阳能建筑一体化设计等方面的专门训练，并具有项目策划、建筑方案设计等方面的基本能力。

3、主要课程

画法几何、阴影透视、美术、流体力学与流体机械、热工基础、太阳能利用技术基础、建筑结 1

构、建筑构造、建筑物理、建筑设计初步、建筑设计A、建筑设计B、太阳能建筑设计、建筑设备自动化、中国建筑史、外国建筑史、城市规划原理等。

4、专业方向应用前景

太阳能势必成为未来社会的新能源。太阳能与建筑一体化将成为21世纪的市场热点，成为21世纪建筑节能市场的亮点。可以预见，太阳能与建筑一体化将代表一个建筑学专业的发展方向，21世纪的建筑将是绿色生态的太阳能建筑。太阳能与建筑一体化方向有着非常广阔的发展前景。当前，随着政府部门、科技和产业部门的高度重视，目前，我国建筑学人才培养在这方向，还是一个空白，政府机关、设计单位、科研部门、太阳能企业、房地产开发企业急需大量的人才，因此，该专业方向将具有非常宽阔和良好的就业前景。

三、专业方向设置与策略

山东建筑大学与山东力诺集团正式签署校企战略合作协议，双方将结合太阳能建筑一体化技术人才需要，建立多层次人才培养体系，推动国内太阳能与建筑一体化全面发展。力诺集团、山东建筑大学将共同打造以应用为导向、以企业为龙头的新型产学研模式。依托建筑学专业联合培养“太阳能与建筑一体化方向”人才，重点培养在太阳能与建筑一体化设计方面具有专长的人才。2010年招收18名在校二年级相关专业学生，组成“太阳能建筑一体化专业方向”，实行订单式委托人才培养。其中，建筑学、城市规划专业6名，其他相关专业12名。力诺集团与该专业方向学生签订就业协议，取得学位资格的毕业生毕业后到集团工作。

四、助学政策

1．在力诺集团建立教学实习基地，按照教学计划，结合单位实际情况，为学生提供实习条件，配合指导实习过程，并按照企业规定向实习学生提供相应实习费用。

2．力诺集团每年为每位学生提供一定数额的补贴费用，并对学习优秀学生予以奖励。

3．力诺集团资助，选派30%优秀学生毕业前到国外知名大学考察、进修、深造。

4．力诺集团将为到集团工作的毕业生提供优厚的生活与工作条件。

山东建筑大学教务处

太阳能建筑节能篇6

关键词：太阳能；热泵系统；节能分析；热水箱设计

中图分类号： TU832 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（b）-0000-00

在经济社会发展的同时，节能成为世界工业发展的首要任务。太阳能热泵热水系统结合了太阳能利用技术和热泵技术两者的优点，是一种新型节能环保的热水系统。在“十二五”规划上，节能减排成为我国的新兴产业，同时还提出很多节能措施，这些措施能够减少能源消耗，在一定程度上缓解自然污染、环境破坏的速度。尤其是太阳能和热泵系统，它们的应用使生活热水节能量达到45%以上，本文将根据相关资源分布情况，来详细分析太阳能与热泵系统的节能。

一、太阳能与热泵系统节能分析

太阳能与热泵系统，是热水箱的重要组成部分，对太阳能与热泵系统进行能量控制，将有利于完善和改进热水系统，使热水箱能够最大限度发挥供热功能。太阳能与热泵系统节能作为“节能减排”的主要目标，我国早在2001年就提出太阳能、热泵系统在建筑一体化中的节能措施。我国对太阳能资源分布和太阳能评估做了详细的调查和分析，并得出相关结果和结论[1]。

（一）太阳能资源分布情况分析

1、太阳能资源丰富区。资源丰富区是指太阳辐照量在6700MJ/m2.a以上的地区，是太阳能资源等级最高的地区。例如新疆南部、西藏北部、甘肃、青海等海拔高的地区。海拔高缩短了太阳与地面的照射距离，使这些地区能够接受更多的日照，提高了太阳辐照量。

2、太阳能资源较富区。是指太阳辐照量在5400-6700MJ/m2.a之间的地区，这些地区大多是靠北的山丘地区，最具有代表性的地区有内蒙古呼伦贝尔、北京、天津、山西等有一定海拔的地区。这些地区是太阳能应用得最多的地区，因为这些地区除了自然环境优势外，还有经济发达的优势。

3、太阳能资源一般区。是指太阳辐照量在4200-5400MJ/m2.a之间的地区，这些地区海拔一般较低，并且处于平原地区，例如黑龙江、山东、安徽、湖南、福建等。这些地区太阳照射的距离较长，太阳辐照量相对较低。

4、太阳能资源贫乏区。是指太阳辐照量低于4200MJ/m2.a以下的地区，这些地区大多分布在盆地或盆地附近的地区，因为大多盆地的海拔都低于地平面，增加了这些地区与太阳的距离，使太阳辐照量降低。例如四川、贵州西部、云南南部、广西等地。

（二）一般热泵系统制热系数分析

热泵系统制热系数是指热泵COP值与环境温度值的正比例关系。例如，某热泵厂家提供的压输机制热系数中，热泵COP值与环境温度值的关系分析中发现，当环境温度低于10℃时，COP值才刚好达到2.0；环境温度达到20℃时，COP值达到3.0；环境温度达到30℃时，COP值达到4.0；环境温度超过30℃时，COP值超过4.0。从这些数据不难看出，环境温度值与COP值是呈正比例关系，并且是以1：10%的比例增加[2]。

COP值是衡量热泵系统供热的指标，也是衡量热泵系统的节能指标，该指标随着环境温度的提高而提高的特点，与太阳能随着太阳辐照量增加而增加的特点具有一致性。两者都需要太阳提供一个温度较高的环境，才能更好的进行供热工作，因此有效的节能方法，是以太阳能为供热主体，以热泵系统供热为辅助。

（三）太阳能与热泵系统节能评估

太阳能与热泵系统节能评估，要求明确掌握太阳辐照量、集热器面积、集热器效率、环境温度、COP值等指标[3]。该评价是太阳能与热泵系统节能的目标和标准，下面将简单分析太阳能与热泵系统节能的评估，并做出相关的数据分析。

这里以云南东部某地区为例，该地区集热器的热效率平均为60%，按照春夏秋冬季节的相关温度数据，推算出集热器面积，集热器热效率与面积，决定太阳能可承受的热能消耗为热水箱供热量的60%，热泵系统为40%。该地区年平均气温为20℃，可以判断当地实际太阳照射时间和面积，并得出太阳能与热泵供热系统全年大约节能86.8%，实际节能72.5%。

二、热水箱设计

（一）热水箱设计存在的问题

传统热水箱的设计，要求太阳能与热泵系统同时使用一个热水箱，这在很大程度上影响了太阳能与热泵系统的供热效率。因为在供热过程中，太阳能供热不足时，才会使用热泵系统供热，使供热过程复杂，延缓了供热速度。为了提高供热速度，很多用户不得不花精力去增加太阳能与热泵系统的供应量，导致热水箱设计时出现很多问题，集中体现在工程造价和热量控制两方面。

一方面，为了提高太阳能与热泵系统供热量，设计师会花资金去设计一个更大的热水器供用户使用，供热量提高了，但造价一般用户难以接受，这样会导致用户量下降。另一方面，热量的控制主要受季节影响。夏季太阳能提供的热量就能满足用户的需求，无需热泵系统提供热量，属于节能效果最佳的季节；秋季，大部分的热量是太阳能提供的，少数热量是由热泵系统提供。

（二）热水箱设计的措施

第一，增设热水箱，热水箱可以分成两个，分别供太阳能和热泵系统使用，其水箱的容量可达10t，这样做的目的是为了减少扩大水箱体积带来的额外花费，在一定程度上控制了热水箱的工程造价，以便用户能够接受。同时，也降低了太阳能与热泵系统的供热成本，提高了供热效率，满足用户的热量使用需求。第二，用真空管将两个水箱连接起来，两水箱的连接是为了解决因季节变化而不能及时供热的问题，两个水箱分别吸收太阳、热泵系统提供的热能，一般先使用太阳能提供的热量，储存热泵系统提供的热量，解决冬季热量供应不及时的问题。

该设计与传统水箱的设计相比，具有很多的优势，在这里笔者简单总结如下：第一，能够使太阳能得到充分利用，最大限度节约了热能；第二，该系统集太阳能热水箱、热泵系统热水箱于一体，两者是相互联系的，可以进行统一控制，不需要另行设计；第三，为热泵系统提供了足够的加热时间和空间。

结语

开发新能源和节能是寻求能源出路的两大重要途径，太阳能热泵供热系统以其显著的节能性和环保性具有广阔的发展前景。热泵技术是一种很好的节能型空调制冷供热技术，太阳能与热泵系统是热水箱最重要的供热源，它的节能直接影响“节能减排”目标的实现。因此，要加强太阳能与热泵系统的节能力度。本文通过分析太阳辐照量、集热器热效率、集热器面积、环境温度和COP值等指标，可以计算出相对条件下太阳能与热泵系统的节能量，为热水箱的改进设计提供依据。

参考文献

[1]郑荣进，庄麟，池清，等.温室太阳能与地源热泵联合供暖系统热力学分析[J].农业机械学报，2013，04：233-238+232.

[2]肖菊，丁文萍，杨敏芝.工程型太阳能热泵热水系统节能效益分析[J].河南科学，2013，06：829-832.

[3]熊慧灵，刘何清，李永存.太阳能-溶液-热泵干燥系统节能分析[J].建筑节能，2015，05：56-60.

作者简介

太阳能在建筑节能领域的应用创新篇7

在中国, 太阳能的热利用始发于1978年, 经过30多年的努力, 现在已经成为一个非常可观的产业。从最早的“铝-氮/铝”选择性涂层发明开始, 到2005年形成一大批的中国名牌企业, 到2009年中国太阳能热水器已经占到了燃气和电热水器一半以上, 整个市场的一半以上, 总市值在500亿以上, 这是中国人的贡献。

太阳能热的利用究竟有什么好处呢?它最基本的用处就是生活用水, 洗浴, 还有在寒冷地区的采暖。目前的发展, 工业的用水, 如烘干、印染、保温, 包括一些现代农业和制冷初始, 最高的目标是热发电。生活热水大家都身有体会, 遍布很多领域, 特别是跟建筑行业相关的学校、厂矿企业、宾馆等, 已经有相当成功的案例。采暖也作为一个新兴的技术分支正在北方兴起。在工业与现代农业的应用也有很多很多可以示范的样板。

这里有一个简单的对比分析, 家用的130升太阳能热水器寿命期约为15年, 它整个的费用比例与电和燃气的支出份额应为1∶3.5∶3。可见太阳能热水器既节能环保, 还能省钱。大面积集中使用太阳能系统锅炉, 与电锅炉、油锅炉、煤锅炉、燃气锅炉的比例为:1∶3∶2∶2∶2。可以看出太阳能系统在其寿命期内, 至少是其他设备的50%, 甚至更低。2009年年底统计的数字, 全国一共有1.45亿平方米, 这样的保有量, 其能源替代量, 相当于每年节省标准煤2250万吨, 或者省电700亿度, 占了全国总能耗的1%, 建筑总能耗的3.9%, 同时还会减少二氧化碳排放4350万吨。

低温应用我们要继续努力, 太阳能热利用虽然不是高品位的应用, 但是它节省的能源, 节省的电, 节省的气是高品位的应用, 所以它是应对能源危机, 实现节能减排的非常便捷的道路, 也是非常经济的道路。

低微系统我们继续要提升品质, 降低成本, 扩张领域。中高端我们继续要在化工、制药、染织、建材养护、海水淡化, 生态养殖等方面进行研究开发。太阳能空调目前也在积极研发, 希望在不远的将来成为商品, 实现冬天供暖, 夏天制冷, 平时的生活热水, 这样一个三位一体的利用。再往前进一步就是要做到太阳能热电联供, 光热互补, 最高境界就是热发电。

关于建筑的一体化应用。我们希望建设主管部门, 设计院和太阳能生产厂家, 一起来考虑, 与建筑设计统一步骤, 统一规范, 在集热器, 水箱配件, 管路的外观结构、颜色和布局上, 如何达到与建筑的协调统一, 既注重美观, 又保障功能, 还便于维护。希望尽快出台关于太阳能热水器和热水系统的外观标准, 包括尺寸、结构、颜色、布局, 这样真正做到与建筑环境的和谐一致。

另外希望建设规范能够建立冷热水管路的布置, 保温技术性的建设设施, 这样有利于房屋建筑物落成以后, 能够快速地安装。企业特别是太阳能生产企业要完全按照这样的规范来生产积木式的, 或者组合式的太阳能热水系统。

除了技术方面, 我们在推广、推进太阳能建设方面的应用还有几种模式, 一种叫EMC, 合同能源管理, 希望呼吁能够由政府或者第三方的金融机构介入, 以保证各方的利益。

太阳能建筑节能篇8

随着天津港的持续快速发展, 能源问题与环境问题一样, 已经成为影响港口经济和谐发展的关键因素。解决港口地区用能、提高工作质量, 以及推进和实施天津港节约型企业建设将会产生积极的影响。

传统意义上的太阳能建筑指经设计能直接利用太阳能进行采暖或空调的建筑。比较成熟的是通过太阳能的光热利用, 在冬季对室内空气进行加热的太阳能采暖建筑, 一般分为主动式和被动式两大类。

随着太阳能利用科技水平的不断提高, 太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑发展到可以集成太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术的建筑, 其技术含量更高, 内涵更丰富, 适用范围更广。生态建筑、绿色建筑、节能建筑、低能耗建筑、健康建筑以及我国的康居示范工程等等, 都重视太阳能的利用。准确定义太阳能建筑很困难, 但从国际和国内的研究和实践经验来看, 太阳能建筑至少应该包含以下几个层面的内涵:太阳能建筑的目标是尽可能的充分利用太阳能来满足建筑能耗和健康环境的需求, 降低常规能源在建筑能耗中的比例;太阳能建筑的实施应体现在建筑物策划、设计、建造、使用、维护以及改造等活动中;太阳能建筑的推广应因地制宜, 针对区域气候特征以及建筑使用特征等因素, 采用适宜的建筑技术和太阳能技术;太阳能建筑的发展应基于综合的、多角度的比较, 包括生态设计、建筑节能、投资平衡、复合其它可再生能源、选择配套的常规能源等;太阳能建筑的研究是不断发展的, 不仅包括应用理论和计算方法, 还应向能效评价、工程实测等多方面深入。

显然, 以太阳能提供的能源在建筑使用能耗中所占比例来定义太阳能建筑是符合社会和技术发展现状的。

2、太阳能建筑的理念

高效利用太阳能提供住宅建筑的复合能量系统, 以满足住宅的使用功能需求以及安全、便利、舒适、健康的环境需求, 是发展太阳能建筑的目标。因此, 太阳能建筑不仅关注光热、光伏等现代科技与住宅建筑的和谐应用, 而且更加关注生态设计理念的传播和传统被动太阳能建筑理念的提升。全方位的被动设计理念指不采用特殊的机械设备, 而是利用辐射、对流和传导使热能自然流经建筑物, 并通过建筑物本身的性能控制热能流向, 从而得到采暖或制冷的效果。其显著的特征是, 建筑物本身作为系统的组成部件, 不但反映了当地的气候特点, 而且在适应自然环境的同时充分利用了自然环境的潜能, 目的是全面解决建筑设计固有的问题。包括:最大限度地利用自然采光, 降低人工照明的能耗, 改善住宅室内光环境, 满足生理和心理上的健康需求。充分利用并控制建筑的日照环境, 保证房间卫生、改善房间小气候、提高舒适度。例如, 采用建筑遮阳设计, 以减少炎热夏季的阳光直射;按照被动采暖设计, 能够充分利用寒冷冬季的太阳直射和辐射能量;创造宜人的建筑光影环境, 以暗合和尊重人体的生物节奏;等等。应用最多的活动外遮阳设施不但可以达到上述目标, 而且还能够创造丰富的建筑肌理形象。提高绿化率, 夏季环境温度升高一度, 建筑制冷能耗增加10%因此, 合理的规划不仅要保证住宅的合理朝向和间距, 还要保证港区的绿化率和绿化均匀度, 从而达到建筑遮阳、降低环境温度的目的。另外, 落叶乔木的合理设计, 同样改变着建筑的外部热环境。因此, 加强建筑的保温隔热, 这是现代住宅建筑充分利用太阳能的前提条件, 同时也有利于创造舒适健康的室内热环境。优化建筑布局, 提高港区的风环境质量, 充分利用自然通风排除室内污浊空气, 改善室内环境, 保证人与自然交往的心理需求。

太阳能建筑全方位的被动设计还包括, 住宅屋顶形状和材料选择、屋顶和地下室的换气构造、墙体材料和性能的控制、屋顶冷却等等。利用太阳能光热技术除了提供稳定的生活热水供应、制冷与采暖以及电力供应外, 还应为住宅提供“值班环境”用能。如采用全自动运行的太阳能通风采暖技术, 可以保证无人时的室内基本环境质量。当然包括风力发电、地源热泵等可再生能源的应用从更大范畴而言, 也可以归纳到太阳能的应用。

3、太阳能建筑在节能型建筑建设中的重要作用

3.1 是调整港口建筑能耗结构、保障能源安全的现实需求

在我国《可再生能源法》的编制报告中指出, 到2010年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量5%, 2020年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量10%。我国具有丰富的太阳能资源, 年日照时数在2200h以上地区约占国土面积的2/3以上。对太阳能应用的预测结果为, 在正常发展和生态驱动发展两种模式下, 2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达到4.7%和10%显然, 太阳能建筑将在调整建筑能耗结构、保障能源安全的现实需求和心理需求等方面发挥积极作用。

3.2 港口太阳能建筑设计是节能的有效手段之一

目前, 天津港建筑有相当一部分是传统的老式建筑, 而且随着港口的不断扩建, 新的港口配套建筑快速发展, 因此, 将现代太阳能理念和技术与传统的建造技术相结合, 解决港口基本能源供应, 对发展节约型港口企业, 保护港口环境具有重要的现实意义。根据天津港快速持续发展的趋势和卫生综合治理需要等实际情况, 制定天津港节约型港口企业可发展规划, 因地制宜地推广太阳能等技术, 天津港集团应当对各公司建筑的改造和新建配套建筑节能项目提供资金支持。据了解如果建筑建设中, 利用太阳能提供采暖及生活热水用能。实测表明, 15m2的太阳热水集热器与12 m2太阳热风集热器, 平均一个冬季可以提供约18900MJ的热量, 对降低建筑耗能贡献的情况下, 平均可保证70 m2主要采暖空间的供暖, 可节约1054kg标煤, 。太阳能的利用, 可显著地提高职工的生活质量。采用太阳能采暖系统, 改善了室内的热舒适度, 如果港口建筑进一步按被动太阳能建筑设计 (如改变阳台形式, 形成可控制通风的阳光室;减小北立面窗户面积;合理划分室内采暖空间;提高节能节点设计, 减小冷桥;等等) , 太阳能的保证率将会更高。

3.3 将对港口节能建筑的推进和实施产生积极的影响

尽管国家和行业主管部门已经出台了一系列法规、标准, 如节能中长期发展规划、民用建筑节能管理规定、不同地区的节能设计标准等, 除成本、技术、市场等制约因素外, 管理体制过于分散、激励政策体系不健全、全民教育与理念传播不够等都是制约太阳能建筑发展的相关因素。

当前, 太阳能建筑的理念推广比具体某项技术或产品的推广更加迫切。据不完全统计, 到2020年, 在全国既有131.8亿m2的房屋建筑中, 只有3.2亿m2的节能建筑。可以看出, 太阳能建筑在生态和节能的教育、生活方式的改变和理念的传播等方面的重要性。发达国家和部分发展中国家已把发展可再生能源作为占领未来能源领域制高点的重要战略措施。我国太阳能热水器年增长速度到达了20%以上。太阳能建筑已经成为开拓经济增长点、创造更多就业机会的有效途径。但在建筑教育课程、建筑施工环节、建筑验收规程以及住宅产业化政策中并没有体现出其作为一个“专业或领域”应有的地位。

在《可再生能源法》第十七条“国家鼓励单位和个人安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统。国务院建设行政主管部门会同国务院有关部门制定太阳能利用系统与建筑结合的技术经济政策和技术规范。港口建设单位应当根据前款规定的技术规范, 在建筑物的设计和施工中, 为太阳能利用提供必备条件。对已建成的建筑物, 可以在不影响其质量与安全的前提下安装符合技术规范和产品标准的太阳能利用系统。”可以相信, 不久, 随着港口节能建筑的推进, 太阳能产品将像电视、电话那样成为设计师、开发商、业主的自然选择, 国家责任和全民义务相结合将成为必然趋势。

4、发展太阳能建筑、推进节能型建筑建设

节能型建筑的核心依然是节能、省地、节水、节材和环境保护, 充分体现资源的节约和可持续发展。现实是, 天津港土地的使用面积越来越小;需要的货场越来越大;新增配套建筑越来越多。“充分利用屋顶资源, 向屋顶要能源”, 将不再是一句口号。

在太阳能建筑的研究推广中, 转变观念特别重要, 包括:

(1) 提升常规建筑设计理念, 并向生态驱动设计理念转化; (2) 研究传统的建筑构造理念, 开发先进的围护结构技术, 适应现代太阳能技术的发展; (3) 关注住宅全生命周期内的投资平衡和权益分配; (4) 复合利用其它可再生能源, 优化建筑能耗结构, 满足建筑的能源供应和健康环境的需求。

在太阳能建筑的研究推广中, 应综合考虑下列因素: (1) 充分考虑沿海气候特征和各公司建筑使用功能的差异:沿海太阳能资源丰富的地区, 应以被动利用太阳能建筑为主, 加强集热、蓄热、导热等材料和技术的研发与推广;而对于经济发达的沿海地区, 夏季炎热、冬季阴冷, 又具有冬季采暖、夏季空调的生活需求和经济能力, 应积极扩大综合利用太阳能建筑新技术的投资环境、理念基础和政策优势, 并作为实施太阳能采暖制冷、防潮隔热技术示范推广的首选地区。 (2) 关注职工的生活需求和可支付能力:目前港口环境较差, 职工生活必需稳定的热水供应已逐步成为职工追求的生活需求之一, 人们也因此建立了基本的生态与节能意识。这是太阳能热水设备 (系统) 与建筑结合发展最快的主要原因之一。 (3) 针对不同的建筑功能, 实施不同的激励政策:尤其对于量大面广的办公商务建筑则实行税收及贷款优惠政策、能源投资机制及业主有偿使用相结合的政策。当然这些政策应同样适用于既有住宅建筑的改造。 (4) 建立和完善太阳能建筑技术和体系:编制设计规范、标准及其相关图集, 建立产品 (系统) 检测中心和认证机构, 完善施工验收及维护技术规程等, 是太阳能利用 (如热水供应) 列入建筑工程设计环节, 并作为一个“专业”纳入建筑体系的前提。 (5) 强化理念推广和意识培养:引导人们了解建筑能耗、建筑环境、生态保护等一般知识, 扩大和延伸已经成熟的太阳能热水和太阳能采暖应用理念。倡导“理念先行、示范突破、政策跟进”的原则, 推行“标准设计、检测认证、建筑准入”的机制, 逐步推进太阳能建筑在我国的发展, 最终达到太阳能建筑的普及和推广。

建筑节能与太阳能发电系统的设置篇9

建筑物自身低能耗与构建可持续发展的循环型社会密切相关,据资料统计,建筑物二氧化碳的排量约占整个产业的1/3。城市由众多建筑物形成,每个建筑物从建造到报废的全过程都应减少其能耗,同时,还应让居民生活安全舒适。为减少能耗、实现建筑节能、构建良好的生活环境,从建筑技术考虑,须采用以下几点手法。

1.1 减少负荷

在设计建筑物时,采用各种减少负荷的措施。为使建筑物具有高保温性能,就须遮阳、控制日射,结合采光通风等自然能量的有效直接利用,以实现总体负荷的消减。生活能耗(LCE)的消减固然是有效的政策,但基本节能的效果和质量则多取决于建筑物新建时生活成本(LLC)的消减。

1.2 处理负荷

处理各种负荷,并提高其效率,须采用良好设备进行组合设计方法。其中,包括未经使用的能源与太阳能发电等新能源的利用。在实施中,技术革新和市场动向(价格)一般会有政策的影响,但建筑物的更新却能带来更好的效率和附加性能。

减少负荷可称为建筑手法,处理负荷则可称为设备手法,在建筑物实际运转使用过程中,还须探究一种能进一步发挥其效力,使其达到最佳化、高效率的手法,实现其必要的功能。

以上所述方法的实践均以建筑节能为其根本,建筑节能就在于将这些手法复合或组合。此外,建筑物的节能标准和评价还应以有关“节能法”为依据。

2 建筑物的负荷抑制

建筑物的负荷抑制即利用建筑手法抑制建筑物自身的负荷,以建成能耗较少的建筑,常见抑制手段有采取保温、遮阳和日射控制措施等,如外墙和屋面的高保温措施,房檐、阳台、百叶窗、绿色幕墙和绿化屋面等遮阳和日射控制等,还有经特殊加工的玻璃和双层玻璃以及双层窗、双层外墙等,特别是着重关注与外界具有界面的外墙、窗以及屋面的建筑物,可为生活带来持续节能的环境,并对周边环境有良好影响。

2.1 保温隔热

采用优质保温性能的保温材料,并进行无接缝施工,因而更能发挥其效果,而外保温,由于主体结构不再受大气影响,因而具有更高的保温效果。在屋面防水外侧铺设保温材料,并用混凝土或砂加压的外保温防水法以及与保温材料一体施工法均正在普及,但有关混凝土结构外墙和长结构建筑的保温,作为外保温法的开发,仍须考虑与主体结构的防护效果相结合。

2.2 双层结构

采用建筑手法减少负荷,在屋面和外墙设置双层结构是其中的一项有效技术。屋面和外墙的双层结构有遮阳控制日射功能,其空腔内外产生的温差形成自然对流,在防止外墙面温度最终上升至大气温度以上的情况下,可降低其热负荷。玻璃与混凝土,还有木板墙和通风窗(Louver)等,也可发挥其双层结构的效果。

图1和图2为一座医疗设施,在混凝土外墙的外侧设置有矗立式屏风墙,屋面为沥青外保温防水,采用砾石加压。

2.3 建筑平面计划

通过控制建筑物的负荷,实现长期节能环境,不可缺少的是对建筑平面计划的探讨,无空调的房间应考虑外部负荷和通风,并进行恰当配置即可消减多余的供冷、热负荷和设备。为实现建筑节能,采用电和煤气耗能供应热水,一般均不在平面计划内。

3 自然能源直接利用

关于自然能源的利用,通过建筑手法实现的有“直接利用”,并以此转换成热和电的“转换利用”。“直接利用”是在建筑物内积极利用日差和风构建室内环境,以最小限度达到照明和空调的应用效果,承担其负荷的一种方法。与前述外保温和双层结构以降低热负荷的积极手法相比,表现缓和,可谓是一种被动手法。作为自然能源的直接利用,如天窗、庭院系统、热交换用换气塔等通风的利用,还有地热利用等手法,而组合这些方法进行综合利用也是降低负荷的一种有效方法。

4 自然能源转换利用

目前,自然能源的“转换利用”有水力发电、太阳光、热的利用、风力的利用以及地热和井水的利用等,此外,还应包括尚未开发的小水力等,以下仅就太阳能发电叙述如下。

4.1 太阳能发电及其课题

利用太阳能发电主要是将光能通过太阳能电池转换成电力的一种方法。太阳能在世界范围内将不断提高其能耗量,运转时无GHG (温室效应二氧化碳,Greenhouse Gas)排除,工作部分机械维修作业少。此外,作为建筑物的一部分,还可设在墙面和屋面,与风力发电装置和驱动机械不同,几乎没有噪声和振动,在城市街区设置受限制的场所较少,作为再生能源十分有望。

图3为新近开发的利用太阳能发电的混合结构。它由预制钢筋混凝土外装饰板、太阳能发电板和结构抗震板以及Low-E双层玻璃构成。建筑外观的特征由不同类型的外装饰板形成。外装饰板宽3.2m,高4.2m,厚0.9m。建筑外围有柱、梁构成的框架,赋予主体结构功能。此外,玻璃板挑出约55cm,有遮阳控制日射功能,与屋檐具有相同效果。太阳能发电板组装在部分外装饰板内,整个墙体合计962块,面积达2 000 m2,通过太阳能发电输出电力每年达48 000 kW·h,可作为白天照明用电的补充。结构抗震板在地震时,可抑制装饰板系统可能发生的偏斜和变形。这项工程按计划于2011年8月竣工。

有关太阳能的利用也存在一些课题。与其他发电方式相比,目前,发电成本仍较高,设置面积有限,发电量较低,在价格上难有竞争力。其发电量随日射、气候和气温以及设置场所条件等而变化,而夜间还不能发电等,因而不能稳定地持续供电。此外,设置在屋面和建筑物的其他部位,尚需有相关的防水体系。至于在宣传上颇有竞争力的原子能发电,经日本前不久发生的严重事故,实际付出的补偿相当高,今后对其认识可能会有很大变化。

4.2 太阳能发电的费用与普及

主要国家首脑的一次会议,其中一项话题是:如果到2020年有1000万户的屋面设置有太阳能发电装置,提供的电力将相当于30座核电站。若从能源供给角度考虑,建筑物的屋面仍将具有不小的潜在能力,但问题仍在于发电的成本。太阳能发电的成本主要取决于发电设备的初期投资,为此,使发电设备更加便宜乃是当务之急。能否扩大应用,就在于建立成本优势。从目前情况来看,至少应降低50%才有利于进一步推广。设备投资应着眼于每年节能费用(照明和供热费用)的消减,年折旧的补偿以及公助政策的推进。此外,随着人们对核电认识的变化,对新能源的需求和选择预计将进一步扩大和加速。

5 防水技术与太阳能发电

在建筑物的屋面和墙面设置太阳能电池有各种模体与设置方式(表1,2)。太阳能电池多用于具有一定坡度的住宅屋面,但在一些城市建设中,除住宅建筑外,多为平屋面。此外,太阳能发电系统对防水也有相应要求。

太阳能电池的设置须有相应模式的设置系统。图4为新近开发的一种适于平屋面的太阳能电池的设置系统,可适应不同太阳能电池生产厂家的产品,主要由底部支撑系统和安装在上面的排架构成。

(a)构造示意;(b)底部支撑一;(c)底部支撑二

该太阳能电池设置系统具有的特点是:无混凝土基架,可适应沥青防水、聚氯乙烯片材防水、聚氨酯涂膜防水等各种防水方法,不论是新建或改建均可采用;除底座外,其他部件均为不锈钢,具有良好的耐腐蚀性和耐久性;底部支撑为一组合件,固定强度,带有保温材料的底部支撑可用于外露外保温法,保温材料的厚度相应为25～50mm;底部支撑高度可在17mm范围内调整,采用高强设置系统,设计间隔较广,可按4倍间隔,30°设置,贯通防水层的孔较少,降低了渗漏水的危险,全部构件均按设计尺寸预先下料,大幅度减少了现场残存材料;根据施工现场情况,构件长度和捆扎数量均预先核定,可通过楼梯和电梯搬入施工现场;太阳能电池的寿命为20～50年,高强设置系统可达同等以上使用寿命。

6 新建建筑设置太阳能电池须知

(1)利用屋面,如今已有紧密感(图5)。它涉及空调和给水、电气和清扫机械以及庭院、绿化、娱乐和广告等设置,加上太阳能电池的问题,具体关系到功能和效率、不同设施的配置、维修和荷载等,为此需进行综合考虑和研究,必要时应进行相应调整。

(2)防水应确保排水坡度和泄水线路,考虑其他设施的干扰和维修等,在技术上应以是否能设置太阳能发电系统作为屋面防水的前提。

(3)随着今后的技术革新,太阳能发电装置有可能改变设置方法和材料本身,包括其他设施的安排,将涉及机械维修和更新时间等,均与防水维修时间相关。针对时间差等因素,有必要进行相关技术的研究和探讨。

(4)应考虑外保温、遮阳控制日射、高耐久性防水以及其他节能技术进行一体化设置的方法。从建筑节能总体考虑,不仅限于太阳能电池系统的设置。

(5)确保灾害避难、设施维修移动以及未来的改建留足必要的空间很重要,不仅要做好平面布置,还应研究其截面,以确保其作业空间等。

7 改建建筑设置太阳能电池须知

对于改建建筑应注意的方面基本上与新建建筑相同,但也有其须说明的事项。

(1)在改建工程中应用太阳能光伏发电系统,首先要对改建工程建筑面积、建筑高度和框架结构进行全面了解,然后对所要进行改建的面积进行了解,对采用的太阳能光伏发电系统总装机容量的大小进行了解,最后还要确定这次改建的总投入金额。

(2)太阳能光伏发电系统的设计和安装与该办公楼的气候有密切的关系。因此在改建工程中应用前必须要对气候情况进行分析。要对该地区的年平均气温、1月份与7月份月平均气温和极端最低气温、年平均相对湿度、无霜期和全年日照时数等气候数据进行分析。

太阳能热水系统与建筑节能的论述篇10

一、太阳能热水系统的使用现状

太阳能热水系统最常见的就是太阳能热水器, 市面上也存在各种品牌的热水器, 其使用方式也基本是为住户提供热水以及洗澡用水等等。如果能够对太阳能热水器进行大规模的推广, 对于建筑节能将有着显著的效果, 例如:某小区在使用太阳能热水系统之前, 每年能源支出就达到了50万元, 在安装了太阳能热水系统之后, 日产出热水达到20立方米, 一个月就能供给多达600吨的热水, 一年下来可以节约热水费用多达10余万元, 太阳能热水系统的安装费用为40万, 四年就可以收回安装成本。

二、太阳能热水系统在建筑节能领域的应用

1、新型太阳能热水器

太阳能热水器的高导热性以及热二极管优良传导性的特性决定了太阳能的热利用效应必然能够在热水器应用领域得到广泛的使用, 同时, 在太阳能热水系统中集成了更多的先进技术, 在新一代的平板式太阳能热水系统中, 应用最为普遍。采用的方式是普通平铺式的集热板, 集热板散发的热量也被吸热器所蒸发, 太阳的辐射通过集热板将能量传输进能量储存装置, 太阳能热水器也在冷凝阶段将热水输送至热水箱中, 太阳能的蒸发阶段需要热翅片, 并最好镀有过滤性吸收涂层, 增加集中散热的效率, 这种热水器与传统的相比主要具备如下优点:

(1) 启动速度快, 能够快速对收集的热量进行传递。

(2) 日常太阳能转化效率高, 要高出普通太阳能热水器30%左右。

(3) 集热器的真空管道与水分离, 即使在极端低温情况下也不会引起管道冻裂等情况。

(4) 集热器因为在真空管内没有水流通过, 所以也就不会出现真空管内生锈的问题, 所以能够最大限度地减少真空管的损坏, 保证热水器的正常运行。

(5) 可以防止在极端天气下的倒流现象, 提高各种环境下的热量转化效率。太阳能目前的高温散热器件中, 通常在高温集热方面也有一定的应用, 特别是在太阳能发电站的集热塔以及聚焦器上, 能够利用高温的太阳辐射对热水器的能量进行输送, 并且太阳能热水器在吸收热量之后能够遵循热力循环的原则, 让热力循环来驱动发电设备, 实现从太阳能到热能的高效转换。

2、太阳能热水系统在建筑暖通空调中的节能应用

空调的排风系统能够有效地将太阳能热水系统中的热管导热装置输送给空调排风系统中, 目前主流的板式以及转轮式能量回收系统的使用转换率虽然较高, 但是这种制式的回收系统存在易损坏、不易维修的弊端, 而且可能造成对于空气的交叉污染。如果采用太阳能热水系统不仅能够起到应有的节能作用, 还能有效地避免回收系统的种种问题, 同时, 在换风、排风阶段能够将外界流动空气更有效率地输送给室内, 同时避免太阳能热水器在冷凝阶段对排风管道造成堵塞, 这样也减少了空调的工作量, 节约了更多的电能, 从另一个层面节约了更多的能源。

对于真空导热管可以通过太阳能热水系统加以辅助使用。在整个排暖系统中加入一种无色无味的热水超导液, 让整个暖通系统在真空状态下进行日常工作, 高效利用散热器, 释放潜在的液化潜能, 使得整个暖通系统的采暖效率能够达到90%以上。这样与普通的热水供暖系统比较, 具有以下优势:

(1) 对于同样的热量消耗, 真空状态下, 太阳能热水系统的介质流量相比于普通的热水器要少的多, 这样散热器中的回温差才能与室内持平, 可以最大幅度地减少散热设备所占用的室内面积。

(2) 超导液化气体的热惰性通常很小, 凝固点也很低, 在冬天是很好的防冻液, 非常适合对于民用住宅的间歇性供暖。

(3) 超导介质的多变式内外调节温度的特性决定了其非常适用于建筑通暖空调系统中。

(4) 整个系统相比于传统系统, 运行成本微乎其微, 同时不需要补水。

自然风的排风系统通常继承在换热装置中, 但是排风系统有着其独享的竖井通风系统, 可以加装常规的换热器, 这样也能在压力损失较小的情况下避免通风失败。但是, 毕竟太阳能的热水系统存在天然的散热和传导优势, 并且方便拆卸, 可以灵活应用, 在风道风速相同的情况下, 太阳能热水器的压强损失仅为1Pa, 另外, 太阳能热水器通过自然排风所获得的能源可以进行回收再利用, 也是为建筑节能的一种间接方式。

综上所述, 太阳能的热水系统在建筑节能领域有着广泛的应用, 太阳能热水系统因为具有高效转化率的换热导热元器件, 同时, 结构完整、占用面积小、换热器在进出口的压强转换上不消耗多余的能量等种种优点的存在, 越来越受到行业内研究人员的关注。通过近些年越来越多的研究成果表明, 基于太阳能热水系统的各种热利装置, 在额外能量的回收和日常太阳辐射能量的收集方面具有巨大的优势, 因此, 随着金属材质的管道与相关液体技术难点的突破以及太阳能热水器的能量转化效率的不断改善, 基于太阳能热水系统的建筑节能设施建设成本更低, 应用前景将更加广泛, 太阳能热水系统在未来的建筑领域必定大放异彩。

参考文献

[1]张景玲, 万建武.太阳能热水器式空调机组在空调系统的节能应用研究[J].广州大学学报, 2006 (6) :81-85.

金太阳气化炉统领新农村节能市场篇11

在河北邢台，提起“金太阳”秸秆气化炉和他的研发者李学文，那名字可是相当的响，政界人士称李学文和他的气化炉为新农村建设做出了贡献；广大农民朋友说：“李经理为咱办了一件大好事。”

这话要从2003年说起，2003年初，河北省委提出：在全省农村创建“文明生态村”，并把“改厕、改灶、改善农民居住环境”作为创建的主要内容，大力推广沼气池建设。时任临西县电视台农业专栏采编部主任的李学文随同农业局技术人员一起深入农村进行宣传。建起沼气池的农户把人畜粪便和原来废弃的农作物秸秆通过发酵产生可燃气体用来烧水、做饭，既干净又卫生。

通过实践李学文发现，在农村全面普及沼气池还存在许多局限和困难：一是成本高，虽然每建一个沼气池，县、乡补助1000元，但农户还拿出1000多元，一次性投资过大；二是太麻烦，没有大牲畜的农户不适用；三是冬天达不到一定温度，沼气池不产气。

能不能不通过沼气池也能让农作物秸秆产生可燃气体？李学文决定上网查一查，他发现一种“秸秆气化炉”，能在不添加任何化工原料的情况下把秸秆、杂草等各种生物质直接变成可燃气体，火焰与液化气相当。县文明办和农业局领导听了他的介绍后，决定派他同技术人员一起前去考察，选择适合本地的炉具全县推广。

他们先后到过湖南、山东、河南等地八家有自己专利的炉具厂，带回五套炉具作对比试验。但在实用时却发现效果都不理想，原来这几种炉具对原料要求都很严格，只能烧锯末，农作物秸秆必须粉碎加工成颗粒，燃烧时间最长也不过十几分钟，根本不能做饭，而且烟很大，产生的焦油用不了几天就把管道堵塞了，根本不适合推广。

要不要放弃？倔犟的李学文并不认输。家在农村的他每想到那烟熏火燎的厨房和整天围着锅台转，“蓬头垢面”的主妇，便暗下决心，一定要找到一种真正适合农户实用的秸秆气化炉，让群众像城里人一样用上洁净的燃气。

他想到在中央电视台进修时采访过的一位能源专家，便自费到北京当面请教。老专家告诉他，现在许多人在做秸秆气化炉，但核心技术并没有过关，产品只具演示性，没有实用性。商家为了急于见效益，在炉具技术并不完善的情况下就开始销售产品并进行技术转让，导致用户在实用过程中有许多问题，也让一些急于致富的接产者叫苦不迭。但秸秆气化炉在理论上是完全可行的。他希望李学文能在这方面有所突破，那可是对广大农村朋友的莫大贡献，临别时，老专家把自己多年来在秸秆气化方面的研究资料毫无保留的赠送给他，并给他介绍了十几位国内研究秸秆气化的专家。

在县领导的支持下，李学文千方百计用一个多月的时间，专程拜访了这些专家，一套科学的方案逐渐在脑海中形成。于是李学文决定自己研制秸秆气化炉。工作之余，他反复研究专家们的资料，并找来有电焊技术的表哥帮忙，把五套气化炉全部解剖，查找问题，寻求改进的方法。

他们把工作的重点放在气化炉体内部结构和供风系统科学化设置两个方面，有了问题就电话请教专家们，经过半年多的努力，一次次试验，终于在2004年3月制造出一台一次加料能连续燃烧五、六个小时的气化炉，他制作的炉子原料十分广泛，农作物秸秆、玉米芯、花生壳、锯末、杂草、树叶、食用菌废渣等都可以利用，不用粉碎，点火1分钟即可产生燃气，燃烧时可持续加料，通过焦油降解装置达到灶具的气体十分干净，不产生焦油，一次点火长年不灭，封火时间可达48小时，李学文成功了。

他首先把自己制作的气化炉让邻居们试用，并在全县文明生态村推荐，得到大家的一致认可，把他称为“不花钱的液化气”。很多农户还托亲戚朋友求他帮忙制作气化炉，仅半年，李学文就用业余时间制作了50多台气化炉。

2005年春，中央提出：“建设社会主义新农村要从改灶抓起”。多年的新闻敏感使李学文感觉到这种气化炉在农村一定有很大的市场，气化炉生产和销售存在巨大商机。3月份，他毅然辞职，在老家建起了秸秆气化炉厂，并给自己的气化炉注册了“金太阳”商标。

通过一年多的经营，李学文了解到，虽然气化炉的价格比沼气池便宜了许多，但大多数农户还是接受不了，成本能否再次降低呢？李学文决定在炉体材料上大胆创新，经过反复对比试验，2005年8月，采用高分子复合材料制作的气化炉终于研制成功了，这种气化炉有许多优势：它不用钢铁，无需机械设备，纯手工制作，一人每天能制作五、六台，每台炉具成本仅15～30元左右，但性能坚硬如钢铁，使用寿命长达10年以上。

李学文的秸秆气化炉厂被县农业局确定为“秸秆气化炉推广基地”，省市新闻媒体相继作了专题报道。一时间，来自省内外的许多客户都来参观他的气化炉厂，看到他的气化炉燃烧时火苗纯正，火焰大小可调，无焦油气味，与液化气一样的好用，纷纷要求代理产品。吉林省延吉市的代理商王庆祥在销售了100多台炉子后找到李学文，恳切希望学习生产技术，因为进货比较麻烦，且运费比炉具成本还高，不如自己生产，李学文本不打算传授技术，但考虑代理商的实际情况和外地农户的需求就同意了。经过三天的培训和实际操作，王庆祥完全掌握了气化炉的生产技术，现在他每月都能销售70多台，利润在10000元以上。

为了更好地为代理商和用户服务，方便外地学员联系，并使“金太阳秸秆气化炉”在同行业中始终处于领先地位，2006年5月，他又投资30多万，在县城成立了“金太阳节能炉具科技推广中心”，高薪聘请原省能源办专家研究开发气化炉新产品。他决定今后将所研制开发的气化炉升级换代新产品，新技术免费传授给所有新老学员。

针对北方冬季漫长寒冷，气化炉无法取暖的缺点，2006年冬，李学文把真空超导技术同气化炉结合起来，研制出一种新型炉具，在使用炉子的同时，不需增加任何原料费用，就可以24小时满足家庭取暖和大棚供暖，“金太阳”秸秆气化炉实实在在的走进了新农村。为让气化炉打入城镇市场，他还向学员厂价提供设备，将农作物秸秆压缩成颗粒装袋，让城里人像买大米一样，运输贮存非常方便，一般家庭每月仅需1～2袋，每袋价格只有10元钱。

太阳能建筑节能篇12

建筑节能是落实以人为本,全面、协调、可持续的科学发展观,减轻环境污染,实现人与自然和谐发展的重要举措;是调整房地产业结构和转变建筑业增长方式,转变经济增长方式,促进经济结构调整的迫切需要;是按照减量化、再利用、资源化的原则,促进资源综合利用,建设节约型社会,发展循环经济的必然要求;是进一步改善人民生活与工作环境,走生态良好的文明发展道路的重要体现;是节约能源,保障国家能源安全的关键环节;是探索解决建设行业高投入、高消耗、高污染、低效率的根本途径;是改造和提升传统建筑业、建材业,实现建设事业健康、协调、可持续发展的重大战略性工作。

2 太阳能光伏产业的巨大发展潜能

我国是一个发展中大国,又是一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17亿m2～18亿m2,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进,建设事业迅猛发展,建筑能耗迅速增长。我国既有的近400亿m2建筑,仅有1%为节能建筑,其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量,均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2倍～3倍。这是由于我国的建筑围护结构保温隔热性能差,采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿m2,建筑耗能总量在我国能源消费总量中的份额已超过27%,逐渐接近三成。

据悉,目前世界各国都在实施自己的“阳光计划”,即在建筑顶部大规模地铺设太阳能发电装置,既节省电力又利于环保。在欧洲的能源消费中,约有1/2用于建筑的建设和运行,而交通运输耗能只占能源消费的1/4,因此建筑物利用太阳能成为各发达国家政府极力倡导的事业,太阳能的光伏利用与建筑的结合自然成为人们关注的热点。目前,太阳能利用转化率约为10%～12%,太阳能的开发利用潜力十分巨大。

3 我国在太阳能利用方面的鼓励政策

我国制定了一系列的法规和标准鼓励发展环保、节能、新能源的开发和利用,2010年3月,国家财政部、住房和城乡建设部联合出台“太阳能屋顶计划”,对在建筑上安装太阳能发电装置的业主给予20元/W不等的财政补贴。财政部目前正在制定“金太阳”工程计划,将采取财政补贴的方式,加快启动国内光伏市场,这一工程旨在加快国内光伏发电的产业化和规模化发展,促进新能源和节能环保等战略性新兴产业发展,为我国培育新的经济增长点。目前,三部委已联合印发了《关于实施金太阳示范工程的通知》,决定综合采取财政补助、科技支持和市场拉动方式,加快国内光伏发电的产业化和规模化发展,并计划在2年～3年内,采取财政补助方式支持不低于500 MW的光伏发电示范项目。不仅如此,现在正在制定中的新能源振兴规划中规定,到2020年,光伏发电安装量将要达到2 000万kW,是《可再生能源中长期发展规划》中规定的180万kW的10倍以上。从2009年开始,国家就进一步加大对太阳能光电建筑应用支持力度,根据财政部、住房和城乡建设部《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》《关于印发〈太阳能光电建筑应用财政补助资金管理办法〉的通知》及《关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知》等政策可以看出,政府对太阳能光伏产业的支持力度还是上规模、空前的。

4太阳能光伏产业在建筑节能领域的广泛应用

太阳能作为一种免费、清洁的能源,在建筑节能中的利用可谓意义深远。当代世界太阳能科技发展有两大基本趋势:1)光电与光热结合;2)是太阳能与建筑的结合。在我国,太阳能热水器生产企业超过千家,推广应用范围也在不断扩大。而太阳能建筑系统成为绿色能源和新建筑理念两大革命的交汇点,专家们公认,太阳能是未来人类最适合、最安全、最理想的替代能源。

太阳能与建筑一体化通过两种方式:1)把太阳能的利用纳入环境的总体设计,把建筑、技术和美学融为一体,太阳能设施成为建筑的一部分,相互间有机结合;2)利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层,可减少成本,提高效益。

笔者工作所在地太原高新区就有一家专业生产太阳能单晶硅的企业,且其产品在当地也得到广泛应用,例如在区内建设的太阳能充电站,满足区内免费乘坐电瓶车,附近居民电动车、手机等设施的及时充电需求。该单位生产的太阳能路灯被广泛应用到区内道路、公园以及太原市滨河东路南延工程中,取得很好的环境、经济和社会效益。以太阳能灯具和普通灯具为例,见表1。

5结语

作为当代建筑师,不应该只追求建筑造型上的新颖独特而忽视了能源的浪费。我们应建立生态建筑思想,尊重自然环境,用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计,将节能意识贯穿于设计的每一个环节,设计出更多符合时代要求的、高效低能耗的建筑作品,使建筑设计理念上升到新的高度。太阳能技术建筑应用是建筑节能工作的重要组成部分,应尽快制定有利于太阳能建筑应用的政策措施,加强技术服务,规范市场管理,强化监督检查,为太阳能光热、光电技术建筑一体化、规模化应用创造有利条件。

摘要：以实际工程为例,详细介绍了太阳能新能源技术在建筑节能领域中的具体应用,进而说明在建筑节能领域加快推进太阳能新能源技术开发应用的可行性和必要性。

关键词：建筑节能,绿色环保,生态技术,可持续发展

参考文献

【太阳能建筑节能】推荐阅读：

太阳能节能灯06-07

太阳能与建筑07-26