淺談太陽能在建筑中的應(yīng)用與發(fā)展

淺談太陽能在建筑中的應(yīng)用與發(fā)展

摘要：在倡導(dǎo)綠色能源、可持續(xù)發(fā)展的今天，太陽能作為最經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的能源之一，愈來愈受人們重視。本文提出太陽能在建筑中具有其獨(dú)特優(yōu)勢和特點(diǎn)，現(xiàn)階段太陽能在建筑中的應(yīng)用與發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)太陽能熱水、供暖、空調(diào)在建筑中的綜合利用，其總體發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)太陽能建筑在全國范圍內(nèi)的推廣和普及。

關(guān)鍵詞：太陽能建筑環(huán)保節(jié)能

在當(dāng)今世界能源與環(huán)境問題日益嚴(yán)重的形勢下，太陽能作為一種免費(fèi)、高效、清潔的可再生能源，已成為人類最理想的能源之一，它無污染，無噪聲，是取之不盡用之不竭的綠色能源。長期以來，我國一直致力于太陽能等可再生能源在建筑技術(shù)上的廣泛應(yīng)用，太陽能與建筑相結(jié)合具有低能耗、高舒適度、安全環(huán)保的特點(diǎn)，可以為人類提供更健康、更舒適的居住環(huán)境，提高人類自身生活品質(zhì)，讓家庭生活更自然更環(huán)保，對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

1太陽能建筑是一種先進(jìn)的建筑理念

太陽能是人類可以利用的最豐富、最清潔、最高效、最理想的能源，隨著太陽能光熱轉(zhuǎn)換、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的不斷突破，在建筑中利用太陽能已成為可能。目前，太陽能的利用已取得顯著成果并已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用，高效利用太陽能提供住宅建筑的復(fù)合能量系統(tǒng)，以滿足住宅的使用功能需求以及安全、便利、舒適、健康的環(huán)境需求，是我國發(fā)展太陽能建筑的目標(biāo)。1999年召開的世界太陽能大會(huì)上有專家認(rèn)為，太陽能將是未來人類最適合、最安全、最清潔、最理想的替代能源，并指出當(dāng)代太陽能有兩大發(fā)展趨勢：一是太陽能光電、光熱的結(jié)合。目前，太陽能利用轉(zhuǎn)化率僅為10%-12%，仍然具有巨大的開發(fā)利用潛力。二是太陽能與建筑的結(jié)合。據(jù)悉，目前世界各國都在加緊實(shí)施自己的“陽光計(jì)劃”，如德國和我國上海啟動(dòng)的“十萬屋頂”計(jì)劃，即在建筑頂部大規(guī)模地鋪設(shè)太陽能發(fā)電裝置，既節(jié)省電力又利于環(huán)保。太陽能建筑，即用太陽能代替部分常規(guī)能源，為建筑物和居民提供采暖、熱水、空調(diào)、照明、通風(fēng)等一系列功能，用以滿足或部分滿足人們的生產(chǎn)和生活所需。太陽能建筑，其利用太陽能的最高境界是“零能耗”，即建筑物所需的全部能源供應(yīng)均來自于太陽能，常規(guī)能源消耗為零，從而真正做到環(huán)保清潔、綠色生態(tài)。太陽能建筑具有舒適健康、開源節(jié)流、減少對(duì)環(huán)境破壞和污染的特點(diǎn)，主要包括太陽能采暖、太陽能光伏發(fā)電、太陽能熱水、太陽能通風(fēng)降溫、太陽能制冷空調(diào)、可控自然采光等各項(xiàng)新技術(shù)，并且能與風(fēng)能、淺層地能、生物質(zhì)能等可再生能源相結(jié)合，具有技術(shù)含量高、資源消耗低、環(huán)境負(fù)荷小的特點(diǎn)。

2太陽能應(yīng)用于建筑有其獨(dú)特的優(yōu)勢和特點(diǎn)

太陽能與建筑，曾經(jīng)是兩個(gè)相去甚遠(yuǎn)的話題，但今天，太陽能建筑卻被業(yè)界認(rèn)為將是未來建筑業(yè)發(fā)展的趨勢：節(jié)能——有望實(shí)現(xiàn)建筑的零能耗，環(huán)保——能耗將不再污染我們的家園，人類未來的主要能源一定離不開太陽能，太陽能建筑是未來建筑的發(fā)展方向，是節(jié)約能源的有效途徑。太陽能應(yīng)用于建筑具有以下幾方面的優(yōu)勢和特點(diǎn)：

2.1我國是一個(gè)能源消耗大國，建筑是傳統(tǒng)的高能耗領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)建筑能耗約占全社會(huì)總能耗的三分之一，采暖、熱水、空調(diào)能耗占建筑能耗的65%左右，而綜合利用太陽能，全面實(shí)現(xiàn)太陽能與建筑一體化及太陽能光熱、光電綜合利用一體化，可有效地降低建筑物能耗，減少常規(guī)能源的使用量。

2.2太陽能的利用納入建筑的總體規(guī)劃與設(shè)計(jì)中，把建筑、技術(shù)和美學(xué)融為一體，外觀獨(dú)特。太陽能設(shè)施與建筑有機(jī)結(jié)合，成為建筑的一部分，取代了傳統(tǒng)太陽能結(jié)構(gòu)所造成的對(duì)建筑物外觀形象的影響，不但增強(qiáng)了建筑物的美感，而且降低了能耗，保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，提高了人們的生活品質(zhì)。

2.3太陽能熱水器完全納入建筑物體系，成為建筑體系不可分割的一部分，與建筑同步設(shè)計(jì)、同步施工、同步驗(yàn)收、同步管理。太陽能熱水器是一種綠色環(huán)保的產(chǎn)品，在我國太陽能建筑領(lǐng)域中是技術(shù)最成熟、應(yīng)用范圍最廣、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的，太陽能熱水器不但具有明顯的節(jié)能效果，而且使用安全，壽命長，具有良好的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2010年我國太陽能熱水器年產(chǎn)量4900萬平方米，占世界年產(chǎn)量的80%左右。太陽能熱水器與建筑結(jié)合解決了單臺(tái)太陽能熱水器用戶自行安裝，不統(tǒng)一，不規(guī)范，且先建筑后安裝，影響城市美觀的問題，消除了二次安裝太陽能對(duì)建筑物形象的影響，保持建筑物的整體美觀性不受破壞，又能避免重復(fù)投資，降低成本。

2.4利用太陽能設(shè)施完全取代或者部分取代建筑物的屋面履蓋層，可減少建筑成本。如采用“瓦片式”可替代坡屋面上部分建筑瓦片，既減少建筑成本，又達(dá)到防水、遮陽的效果，與建筑融為一體，外觀獨(dú)特美觀。

2.5實(shí)行分戶計(jì)量，按表收費(fèi)制度，便于企業(yè)管理。集中供水可進(jìn)行上下水量、水位、水溫的自動(dòng)控制，定溫輸水采用自然循環(huán)方式，使用方便。

3太陽能在建筑應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展方向

3.1提高太陽能在建筑中的應(yīng)用水平。太陽能與建筑的完美結(jié)合需要太陽能廠商、房地產(chǎn)開發(fā)商、建筑施工隊(duì)伍、建筑設(shè)計(jì)單位的團(tuán)結(jié)協(xié)作，發(fā)揮各自優(yōu)勢，缺一不可。太陽能廠商要提高自身的技術(shù)創(chuàng)新能力，提高產(chǎn)品質(zhì)量，使之更好的與建筑融為一體；房地產(chǎn)開發(fā)商要多建太陽能建筑，并由技術(shù)過硬的施工隊(duì)伍進(jìn)行施工，保證施工質(zhì)量，保證太陽能設(shè)備的安裝質(zhì)量；建筑設(shè)計(jì)單位的設(shè)計(jì)要適合于太陽能設(shè)備或部件的應(yīng)用，使之符合太陽能與建筑結(jié)合的要求。為促進(jìn)太陽能在建筑中的應(yīng)用，全國各省市地方相繼出臺(tái)了相關(guān)政策，2011年4月，新修訂的《可再生能源法》中明確規(guī)定，國家鼓勵(lì)單位和個(gè)人安裝及使用太陽能熱水系統(tǒng)、太陽能供熱采暖和制冷系統(tǒng)。房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)應(yīng)當(dāng)在建筑物的設(shè)計(jì)和施工中，為太陽能利用提供必備條件。對(duì)已建成的建筑物，住戶可以在不影響其質(zhì)量與安全的前提下安裝符合技術(shù)規(guī)范和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的太陽能利用系統(tǒng)。這些政策的出臺(tái)，為太陽能的發(fā)展注入了強(qiáng)有力的血液。

3.2進(jìn)一步推進(jìn)太陽能與建筑一體化。太陽能在建筑中的應(yīng)用目標(biāo)是盡可能的充分利用太陽能來滿足建筑能耗和健康環(huán)境的要求，降低常規(guī)能源在建筑能耗中的比例。太陽能與建筑一體化技術(shù)把太陽能利用設(shè)施與建筑有機(jī)結(jié)合，利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或保溫層，實(shí)現(xiàn)太陽能熱水、供暖、空調(diào)在建筑中的綜合利用，滿足人們的生產(chǎn)生活所需。

3.3促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，趕超國際先進(jìn)水平是我國太陽能建筑應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展目標(biāo)。結(jié)合我國實(shí)際情況、技術(shù)水平、區(qū)域特點(diǎn)，要分階段有步驟的積極推進(jìn)太陽能在建筑中的應(yīng)用：第一步，先完成目前技術(shù)最熟練、建筑工程應(yīng)用最廣泛的太陽能熱水（系統(tǒng)）的建筑一體化；第二步，完成太陽能光熱利用（供暖、空調(diào)），以及光熱、光電綜合利用（供電、供暖、空調(diào)）的技術(shù)開發(fā)和工程應(yīng)用；第三步，完成綜合利用太陽能建筑的推廣和普及。

4結(jié)束語

太陽能建筑前途光明，任重道遠(yuǎn)，各級(jí)政府和社會(huì)各界應(yīng)加強(qiáng)合作，以實(shí)際行動(dòng)支持太陽能在建筑中的應(yīng)用與發(fā)展，房地產(chǎn)商要積極投資和應(yīng)用太