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摘 要：一直以来,太阳能等可再生能源在建筑技术上的完美应用是企业梦寐以求的追求,太阳能作为一种免费清洁的能源,在民用建筑中的应用,将关系到可持续发展的战略,经过多年的开发利用,太阳能的利用已取得显著的成果,推广应用的范围也在不断扩大,而太阳能与建筑的一体化结合,也在民用建筑中越发呈现出其不可替代的地位,并成为民用建筑中的一个新亮点.
关 键 词：太阳能；建筑；能源；
太阳能是指太阳光辐射的能量.每年到达地球表面的上的太阳能约相当于130万亿吨标煤.太阳能资源总量相当于人类现在所利用的能源的一万多倍.据统计我国2/3以上地区年日照时数大于2000h,日照在5×106kJ/（M2·a）以上.属于太阳能丰富的国家之一.利用太阳能减少建筑能耗和改善建筑物理环境是建筑技术发展的一个重要方向.太阳能在建筑中低温热应用在我国已非常广泛,主要涉及到太阳供暖、太阳能热水器、太阳能空调、太阳能发电等方面.下面对这些应用作具体的介绍.
1.太阳能供暖：在建筑中设计太阳能供暖系统,主要有两种方式,一种是主动式太阳能采暖系统,一种是被动式采暖系统.主动式采暖系统是通过利用外部常规能源,采取风机、水泵等动力设施,将热空气或者热水从太阳能集热器向采暖房或者储热器输送.被动式太阳能采暖系统是太阳能供暖应用中最为简单的最为便宜的一种应用形式,它是依据当地的气象条件,按照建筑物的构造和建筑位置的布置,通过向阳面的墙面或者窗户等,尽可能地使房屋更多的储存和吸收热量,以实现采暖的目的.
在我国许多城市的小区太阳能热水器遭遇“禁装令”!一些小区的物业公司以安装太阳能可能会破坏屋顶防水层和影响用户的排气通风为由禁止户主安装太阳能热水器..太阳能利用企业可以在楼顶规模化安装太阳能热水器等设施,做到统一设计、安装、运行、维护.太阳能利用企业再向住户出售热水,实现盈利.通过发挥市场规律的作用,无论物业公司,还是太阳能利用企业都有参与建设的积极性.而且,统一安装和使用也降低了成本,便于管理.
2.建筑物中配设太阳能热水设备：近年来,新研制推出了一款新式的太阳能、建筑一体化热水器.
2.1新元热板太阳能热水器
新式太阳能热水器应用的比较广泛的是新元热板太阳能热水器.新元热太阳能热水器是通过将集热板安装在墙面、坡屋面上进行集热,其实现了建筑跟集热器的和谐统一.
2.2太阳能热泵热水器
新式太阳能热水器应用的比较便利的是太阳能热泵热水器,太阳能热泵热水器是一种跟建筑物有机结合并能全天候运行的太阳能热水器.其主要是考虑到那些高层建筑物中非顶层用户集热器安装的问题,从而将热泵热水器设计成一种分体式结构.
3.建筑物中安置太阳能空调：太阳能空调往往采取两种方式进行的,一方面尽可能使建筑物中夏季冷负荷减少,主要通过建筑物的设计或者建筑材料热性能的选用等来实现；另一方面在建筑物中设计各种降温措施来实现降温.主动式降温系统跟主动式供热系统相似,其基本上都是通过外部常规动力来带动制冷的,这主要是由于太阳能制冷属于低温利用,其跟吸收式制冷设备很容易进行结合.但是,在吸收剂中含有氨元素,而氨是具有剧毒的,从而影响了其在建筑中的推广,因此主动式太阳能降温系统中经常使用溴化锂做吸收剂.溴化锂吸收式致冷器有生产冷空气和冷冻水两种基本类型,二者都是用低压水做致冷剂,溴化锂做吸收剂.被动式降温就是指对太阳辐射进行有选择的合理利用,已实现建筑物自身降温和冷负荷减少的目的.当夏天温度高时,玻璃变暗,太阳辐射透过率低；而当冬天气温低时,玻璃变得透明,可透过更多的太阳辐射.对建筑物外墙进行覆盖,资料显示有一种反射热辐射流的硅酮基油漆,喷涂到屋顶和外墙上,可使室内温度降低5.5℃～14.8℃.另外,建筑物外表面还可以直接利用太阳能使表层水分蒸发而获得冷却,在需要进行空调的单层厂房或商场一类低层大屋面建筑物,使用洒水蒸发冷却被动降温,能使空调负荷下降25%.
4.太阳能光伏发电和太阳能通风.太阳能光伏发电主要是依据光生伏打效应原理,通过太阳电池将太阳的光能直接转化为电能.而在建筑物中的应用主要表现在无电场地区进行发电,设计建筑物发电系统.其次,对于太阳能通风功能.在太阳能建筑中,春秋季为了平衡太阳能的利用,采用太阳能烟囱拔风,加强室内通风.太阳能烟囱即利用太阳能产品提供的热量加热安装在烟囱内盘管中的水,通过热传递,使烟囱内温度升高.利用热空气上升的原理,使烟囱内空气向上流动,达到室内强制通风,来调节室内气候.
在进行太阳能住宅建筑设计时,首先应从总体出发做好总平面的布局设计,因地制宜确定朝向及合理的日照间距；保证太阳能建筑集热面具有良好的冬季日照和减少夏季太阳对室内过热的影响,做好环境自然通风降温和遮阳；在单体设计时,应选择有利于太阳能利用的平面、剖面形状,根据建筑功能及温度分区进行合理的空间和平面布局,并做好围护结构的“截流”设计,如保温、隔热、遮阳等；根据建筑的不同类型及地区气候特点,选择和设计合理的太阳能收集、储存、使用系统；选择适当的材料和构造措施对建筑进行综合、深入的太阳能一体化设计.在进行具体设计时,还要注意系统及建筑的各使用构配件在今后的使用.维护方便,以保证太阳能建筑有一个正常、良好的使用效果.