淺析新能源及其在建筑照明上的運(yùn)用

王 梅

（保山市科技情報(bào)研究所 678000）

淺析新能源及其在建筑照明上的運(yùn)用

王 梅

（保山市科技情報(bào)研究所 678000）

隨著社會(huì)人口的增多，各種能源都呈現(xiàn)出緊缺的狀況，世界上大多數(shù)國家都掀起了對(duì)新能源開發(fā)和利用的高潮，我國也不例外，近幾年，由于能源危機(jī)而引起的環(huán)境問題越發(fā)嚴(yán)重，新能源的開發(fā)與利用已經(jīng)成為社會(huì)廣泛關(guān)注的問題之一，新能源大多屬于可再生能源，其在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)新材料和新技術(shù)的利用，包括水能、風(fēng)能、太陽能等，目前，新能源已在建筑照明方面得到初步運(yùn)用，新能源與傳統(tǒng)能源相比占據(jù)明顯的優(yōu)勢(shì)，隨著可持續(xù)發(fā)展理念的深入，新能源將逐漸取代傳統(tǒng)能源的地位，成為滿足人類需求的主要能源。

新能源；建筑照明；運(yùn)用

基于新能源取之不盡、用之不竭的特點(diǎn)，大多數(shù)人都傾向于采用新能源最為照明能源，其在建筑照明上的運(yùn)用是尤其廣泛的，日常生活中，我們用的太陽能熱水器就是對(duì)太陽能這種新能源的利用，一般來說，大型的建筑企業(yè)對(duì)新能源的利用比較多，因?yàn)樾履茉床粌H能達(dá)到經(jīng)濟(jì)節(jié)約的目的，還不會(huì)造成環(huán)境污染，本文針對(duì)新能源在建筑照明中的運(yùn)用進(jìn)行了一些探討。

1　新能源的概況

1.1新能源的定義

新能源是可再生能源之一，它以傳統(tǒng)的可再生資源為基礎(chǔ)，在開發(fā)過程中運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)和新型材料，它與常規(guī)的煤炭、石油等能源相比具有顯著優(yōu)勢(shì)：①它對(duì)環(huán)境無害，有利于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。②它是可以循環(huán)利用的可再生性資源，所謂可再生資源，指的是在自然界可以循環(huán)再生、不斷補(bǔ)充的能源，常見的有風(fēng)能、太陽能、潮汐能等，而煤炭、石油等能源是經(jīng)歷漫長的歷史時(shí)期而形成的，其生成的速度是很慢的，一旦被利用完，要想再次利用就要等到幾十億年之后了，因此，它們屬于非可再生能源。

1.2新能源的特點(diǎn)

1.2.1種類多，儲(chǔ)量大

1.2.2清潔環(huán)保

新能源與其他能源相比對(duì)環(huán)境的污染程度是最小的，幾乎無污染，例如新能源中的氫能，氫在燃燒時(shí)只生成水和少量氮化氫，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳、粉塵、鉛化物等污染環(huán)境的物質(zhì)，氮化氫在經(jīng)過適當(dāng)處理后也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。大多數(shù)的新能源對(duì)環(huán)境都是無害的，其在利用過程中產(chǎn)生的少量污染物質(zhì)也是可以進(jìn)行清潔處理的。

1.2.3分布廣

新能源分布廣，與石油等能源相比，其引發(fā)的爭(zhēng)端較少，石油能源由于在世界上分布不均勻，尤其是一些位于國界邊緣上的石油能源，經(jīng)常引發(fā)國家之間的爭(zhēng)端，然而，對(duì)于新能源來說，由于其分布范圍廣，各國可以因地制宜、合理開發(fā)，這就有效減少了國際爭(zhēng)端，促進(jìn)了世界和平與發(fā)展。

2　新能源與天然光資源

2.1太陽能資源

太陽能的總輻射量對(duì)太陽能資源的影響是很大的，一般來說，太陽輻射越大的地區(qū)，太陽能資源越豐富，在我國，太陽能集中分布在青藏高原及其周邊地區(qū)，經(jīng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，地球表面的日照射量正逐漸增加，在1990年以前，地球表面的太陽輻射是很少的，為了使太陽能資源得到充分利用，必須綜合分析太陽能的年輻射總量、月日照時(shí)數(shù)等指標(biāo)。

2.2太陽輻射

太陽能資源主要是由太陽輻射引起的，我國的太陽能資源呈現(xiàn)出地區(qū)分布不均勻的特點(diǎn)，依據(jù)太陽輻射的總量，可劃分為太陽能資源豐富地帶、較豐富地帶、一般地帶、缺乏地帶。太陽輻射年總量達(dá)到1750kW/m2的屬于太陽能資源豐富地帶，1400～ 1750kW之間的屬于資源較豐富地帶，大于1050kW，小于1400kW的屬于太陽能一般地帶，年總輻射量不足1050kW的是資源缺乏地帶。

多種心理學(xué)研究表明，學(xué)生在愉快的情緒下要比在不愉快情緒下接收知識(shí)更加容易和高效，可見激發(fā)學(xué)生對(duì)合唱的興趣非常重要。教師需要讓學(xué)生多欣賞，教師可以選出經(jīng)典片段讓學(xué)生進(jìn)行思考。還有一些合唱片段在學(xué)生喜歡看的動(dòng)畫片中也會(huì)出現(xiàn)，教師可以播放給學(xué)生欣賞，使學(xué)生對(duì)合唱有感性的認(rèn)識(shí)，最后產(chǎn)生參與合唱的欲望，更加配合教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行聲音訓(xùn)練。在聲音的訓(xùn)練中，教師要注意循序漸進(jìn)，通過讓學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的練習(xí)來提高學(xué)生對(duì)聲音訓(xùn)練的興趣，用學(xué)生喜歡的方式進(jìn)行合作唱歌，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)。

2.3天然光資源

我國幅員遼闊，人多地廣。廣闊的地域面積使我國天然光資源的儲(chǔ)備也十分豐富，要充分地利用天然光資源，就必須對(duì)各地區(qū)的年平均總照度進(jìn)行分析，按照不同的照度范圍，我國一共可劃分為五個(gè)區(qū)，通過對(duì)每個(gè)區(qū)年總照度的分析，我們可以提高天然光資源的利用時(shí)數(shù)，天然光的利用時(shí)數(shù)計(jì)算方式是復(fù)雜的，需要對(duì)每個(gè)地區(qū)的輻射光當(dāng)量值進(jìn)行實(shí)測(cè)，然后再結(jié)合該地區(qū)多年日輻射的平均值，換算出該地的平均總照度值，最后再根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算出天然光的利用時(shí)數(shù)，天然光照度分為室內(nèi)天然光照度和室外天然光照度，室外臨界天然光照度指的是室內(nèi)需要開燈或關(guān)燈時(shí)的室外天然光照度值，室外臨界照度是不斷變化的，它的變化受采光系數(shù)的影響，采光系數(shù)低意味著室外天然光臨界照度較高，在這種情況下，窗口可以開小或關(guān)上，這樣就導(dǎo)致開燈時(shí)間早，關(guān)燈時(shí)間晚，照明設(shè)備的使用時(shí)間就增長，致使照明費(fèi)用增加。相反，如果室內(nèi)的采光系數(shù)較高，把窗口開大就可以使天然光得到更充分地利用，從而延遲開燈時(shí)間，減少照明費(fèi)用。

3　新能源在建筑照明上的運(yùn)用

3.1新型的采光形式

新能源的推廣使新型的采光材料在建筑照明中的運(yùn)用更加廣泛，從當(dāng)前的形勢(shì)來看，比較受歡迎的采光新形式有控光系統(tǒng)、導(dǎo)光管系統(tǒng)、膜結(jié)構(gòu)和新型的遮陽裝置等，其中，膜結(jié)構(gòu)的運(yùn)用是比較大眾化的，膜結(jié)構(gòu)以高分子理論為基礎(chǔ)，在采光方面的作用十分強(qiáng)大，如PTEE材料在一些采光要求比較嚴(yán)格的地區(qū)運(yùn)用的較多，導(dǎo)光管系統(tǒng)有利于抑制溫室氣體的排放，其環(huán)保舒適的特點(diǎn)得到廣大群眾的青睞，導(dǎo)光管系統(tǒng)主要由三部分組成，包括導(dǎo)光管、照明器和集光器，新型的遮陽裝置作用是減少或避免室內(nèi)的陽光直射和太陽輻射，使自然光線充分地進(jìn)入室內(nèi)，從而減少對(duì)室內(nèi)照明能源的消耗?？毓庀到y(tǒng)可以有效控制和改善室內(nèi)的光線分布，使光線和陰影保持合理的比例，從而使照明的質(zhì)量提高。

3.2新型照明材料的采用

3.2.1透光膜材

近幾年，隨著我國科技的發(fā)展，透明材料和半透明材料已經(jīng)在大范圍內(nèi)得到運(yùn)用，一些大型建筑都會(huì)采用PTEE材料或ETEE材料，這兩種材料的采光效果顯著，可使光線經(jīng)過他們直接穿透到室內(nèi)，減少了光線在傳播過程中的損失和消耗，PVC織物也是透光膜材的一種，與前兩種材料相比，其性價(jià)比較高。一般中小型建筑企業(yè)都會(huì)采用這種膜材。

3.2.2低輻射鍍膜玻璃

玻璃是透光材料的一種，天然光可通過玻璃進(jìn)入室內(nèi)，一般建筑門窗和幕墻都會(huì)采用玻璃，隨著玻璃制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，目前最受歡迎的是低輻射鍍膜玻璃，其性能與其它普通玻璃相比具有更多的優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在它能控制和減少太陽輻射，并阻止熱輻射透過玻璃進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)，其在采光方面的效果也是極好的，只要光線的波長在380～780之間，都能有效地穿透該玻璃，且光線的視覺效果清晰高雅，低輻射鍍膜玻璃獨(dú)有的低反射表面，有利于控制和減少光污染。

3.2.3遮陽棱鏡

顧名思義，遮陽棱鏡是用來遮擋陽光的一種鏡子，大多數(shù)遮陽棱鏡板的材料都是聚甲基丙烯酸甲酯樹脂玻璃，其含鋁度高，多達(dá)99.99%，棱鏡板表面的金屬涂層是非常薄的。遮陽棱鏡系統(tǒng)對(duì)入射光線起引導(dǎo)作用，使窗戶的眩光減少，還能使室內(nèi)的光線更加有效地分配。

3.2.4新型反光材料

反光材料指的是對(duì)光線具有反射作用的材料，目前我國的反射材料不斷創(chuàng)新，與以前相比進(jìn)步了不少，尤其是高純度鋁板的采用，使反射材料的反光率大大提高，其反光率可達(dá)98%以上，日常生活中比較常見的燈具導(dǎo)光筒一般都用這種材料。

3.3新型的采光設(shè)計(jì)軟件

建筑的采光設(shè)計(jì)是建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前大多數(shù)建筑的采光設(shè)計(jì)都是通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行的，新型的采光軟件的運(yùn)用使建筑的采光更加合理化，Radiance軟件是現(xiàn)今運(yùn)用得比較多的采光設(shè)計(jì)軟件，我國具有代表性的景觀“水立方”的建設(shè)便是運(yùn)用的這款軟件進(jìn)行采光設(shè)計(jì)，這款軟件的優(yōu)點(diǎn)在于計(jì)算精度高，可以使建筑的室內(nèi)采光需求得到充分滿足，使照明設(shè)備的使用頻率降低，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

4　結(jié)語

總而言之，我國正在新能源開發(fā)之路上不斷前進(jìn)，未來的時(shí)代將是新能源的時(shí)代，據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2030年，新能源中的可再生能源發(fā)電量占世界總發(fā)電量的比例將提高到21%，然而，我們必須清醒地意識(shí)到，盡管新能源在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到了運(yùn)用，且優(yōu)勢(shì)顯著，但傳統(tǒng)能源在我國的資源利用總量中仍然占據(jù)主導(dǎo)地位，要使新能源完全取代傳統(tǒng)能源的位置，還需國家、社會(huì)、個(gè)人等多方面的努力。如今，新能源在建筑照明上的運(yùn)用已經(jīng)有了初步發(fā)展，但效果還不明顯，要使新能源更多的運(yùn)用到建筑照明當(dāng)中，還需要我國的新能源研發(fā)人員的不懈努力。

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