淺談太陽能在建筑中的應(yīng)用與發(fā)展

梅莉

摘 要：在倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展以及綠色能源的今天，太陽能是最環(huán)保和最經(jīng)濟(jì)的能源之一。本文詳細(xì)介紹了太陽能建筑。目前，太陽能在建筑中的應(yīng)用和發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)建筑太陽能熱水和空調(diào)的綜合利用。太陽能的總體發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全國太陽能建筑的普及。

關(guān)鍵詞：太陽能；建筑；應(yīng)用；發(fā)展

1 引言

在世界能源和環(huán)境日益嚴(yán)峻的形勢下，太陽能作為一種高效，清潔的可再生能源，對人類而言，是最理想的能源之一。它沒有污染，沒有噪音，是一種無窮無盡的綠色能源。很長一段時(shí)間，太陽能一直被廣泛應(yīng)用在建筑技術(shù)中，具有低能耗和安全環(huán)保的特點(diǎn)，能為人類提供更舒適的生活環(huán)境，提高人類生活質(zhì)量，使家庭更具活力，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

2 簡析太陽能建筑

所謂的太陽能建筑，就是盡最大的能力利用太陽能對電、熱、冷進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在一定程度上，滿足室內(nèi)電、冷、熱需求，能源基本上是自給自足的新建筑。實(shí)現(xiàn)零能耗或微能耗，換言之，建筑所需的能源可以或基本上通過太陽能自給是太陽能建筑發(fā)展的主要目標(biāo)。太陽能建筑的實(shí)現(xiàn)不僅節(jié)約了能源，而且減少了開發(fā)二次能源時(shí)的污染。

太陽能的建筑宗旨是利用建筑結(jié)構(gòu)，使太陽能的實(shí)用性和智能性，以及安全性得以實(shí)現(xiàn)，其中主要的建筑結(jié)構(gòu)有：屋頂，外墻體，窗戶等。太陽能的類型不是很多，主要包括：陽臺壁掛式，集中供熱型以及屋面貼合型等等。

3 太陽能建筑存在的問題以及解決策略

3.1 太陽能建筑存在的問題

（1）建筑沒有與太陽能配套產(chǎn)品相結(jié)合。太陽能建筑在太陽能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中被分離，是建筑和太陽能產(chǎn)品成為各自獨(dú)立的個(gè)體。所以，有時(shí)建筑物的整體外觀被破壞，嚴(yán)重時(shí)環(huán)境也將受到影響。

（2）與太陽能建筑配套的標(biāo)準(zhǔn)尚不完善。太陽能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不健全，以及太陽能產(chǎn)品的制造標(biāo)準(zhǔn)還不完善，特別是在太陽能建筑的施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中，存在很大的問題和缺陷，這樣的情況下，在建筑中，太陽能產(chǎn)品的應(yīng)用將受到極大的影響。

（3）太陽能建筑在早期是非常昂貴的。因?yàn)樘柲墚a(chǎn)品價(jià)格高昂，房地產(chǎn)開發(fā)商不得不承擔(dān)前期投資。假設(shè)銷售情況不好，回本過程就會緩慢，房地產(chǎn)開發(fā)商的積極性受到嚴(yán)重磋傷。

3.2 太陽能建筑中對問題進(jìn)行解決的措施

（1）加強(qiáng)太陽能建筑配套產(chǎn)品的開發(fā)。太陽能生產(chǎn)商應(yīng)了解建筑設(shè)計(jì)的各種需求，并根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)開發(fā)合適的產(chǎn)品。

（2）對太陽能建筑配套產(chǎn)品進(jìn)行完善制造標(biāo)準(zhǔn)。太陽能產(chǎn)品的生產(chǎn)商應(yīng)充分利用科研機(jī)構(gòu)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)技術(shù)，以及與科研機(jī)構(gòu)加強(qiáng)聯(lián)系，將理論和實(shí)際制造相結(jié)合，按照技術(shù)要求和根據(jù)實(shí)際情況制定太陽能配套產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)要求。

（3）提高太陽能建筑的施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)。將建筑節(jié)能研究機(jī)構(gòu)、建筑設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、太陽能配套產(chǎn)品研究機(jī)構(gòu)，以及太陽能產(chǎn)品生產(chǎn)廠家有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行全面調(diào)研，理論與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合。制定與實(shí)際要求幸符合，以及滿足技術(shù)要求的太陽能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

（4）降低產(chǎn)品成本，提高太陽能轉(zhuǎn)換效率。無論是光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、光熱轉(zhuǎn)換設(shè)備，還是太陽能噴射制冷設(shè)備，在現(xiàn)有的太陽能設(shè)備中，太陽能的轉(zhuǎn)化率相對較低，不僅增加了太陽能建筑的運(yùn)行成本，而且還增加了太陽能建筑開始的成本投資。所以，應(yīng)對太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究力度進(jìn)行加強(qiáng)，對建筑的有限外墻和屋頂空間進(jìn)行充分利用，提高太陽能轉(zhuǎn)換效率，切實(shí)的實(shí)現(xiàn)太陽能建筑的零排放。

4 在建筑中，各種太陽能技術(shù)的廣泛應(yīng)用

4.1 建筑中的太陽能光伏發(fā)電

基于光伏效應(yīng)原理，太陽能光伏發(fā)電利用太陽能電池，直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能。光伏發(fā)電一般應(yīng)用在三個(gè)方面：第一，為無電場提供電力；第二，并網(wǎng)發(fā)電，它是與電網(wǎng)相連，同時(shí)向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。并網(wǎng)發(fā)電主要分為不帶蓄電池和帶蓄電池的并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)；第三，無電場合提供電源。

4.2 建筑中的太陽能熱水

它主要是將太陽的輻射能量轉(zhuǎn)換為直接利用的熱能，利用太陽能熱水器，對建筑進(jìn)行提供熱水。太陽能產(chǎn)品具有節(jié)能環(huán)保，操作成本低，以及提高建筑檔次的優(yōu)點(diǎn)。將建筑物的南面作為安裝集熱器的有利位置，太陽能不僅可以安裝在建筑屋面，還可以對建筑物的外表面充分利用，安裝更多的太陽能熱水器，來提供不同類型的熱水器，來供不同人群的使用。

4.3 太陽能通風(fēng)

為了平衡春秋季節(jié)太陽能的利用，在太陽能建筑中，為了增強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)，利用太陽能煙囪進(jìn)行拔風(fēng)。為了增加煙囪的內(nèi)部盤管中水的熱量，太陽能煙囪利用太陽能產(chǎn)品來為其提供的熱量，并通過傳熱讓其溫度上升，利用熱風(fēng)上升的原理，煙囪內(nèi)的空氣向上移動，達(dá)到室內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng)，對室內(nèi)的氣候進(jìn)行通風(fēng)。

5 太陽能建筑發(fā)展過程

5.1 太陽能建筑初期發(fā)展階段

因?yàn)樘柲艿恼R布置，所以展現(xiàn)了“整齊劃一”的美。對太陽能與建筑實(shí)現(xiàn)了初步的結(jié)合，然而，由于太陽能不能與建筑設(shè)計(jì)結(jié)合，所以不夠完美。

5.2 太陽能建筑構(gòu)件化階段

所謂的構(gòu)件化階段是太陽能產(chǎn)品與建筑的結(jié)合階段，這個(gè)階段將太陽能產(chǎn)品作為建筑的功能性構(gòu)件，結(jié)合建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，根據(jù)建筑風(fēng)格做有針對性的設(shè)計(jì)。太陽能產(chǎn)品可以安裝在建筑屋頂，陽臺等。可制成集熱陽臺、暖氣空調(diào)欄桿、集熱平臺、光電屋面等。

5.3 太陽能建筑階段

為了平衡四季太陽能需求，通過太陽能利用技術(shù)與節(jié)能產(chǎn)品等優(yōu)化組合，進(jìn)行調(diào)整建筑能耗比例結(jié)構(gòu)，提高太陽能保障率。實(shí)現(xiàn)了建筑采暖，通風(fēng)等功能，對礦物燃料的依賴性和消耗量進(jìn)行降低，有效的實(shí)現(xiàn)了環(huán)境保護(hù)和節(jié)約能源的目的，為人們的生活營造良好健康的環(huán)境。

6 結(jié)束語

隨著中國能源的緊缺和建筑能耗的日益嚴(yán)重，太陽能在建筑中的應(yīng)用是中國建筑業(yè)界發(fā)展的重要內(nèi)容，也是太陽能產(chǎn)業(yè)界的重中之重，更是實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。它將提高全球環(huán)境質(zhì)量和人們的生活質(zhì)量。

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