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太陽能建筑的前景
導(dǎo)語：太陽能是指太陽的熱輻射能(參見熱能傳播的三種方式:輻射)，主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線。在現(xiàn)代一般用作發(fā)電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱輻射能生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發(fā)展。太陽能的利用有光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩種方式，太陽能發(fā)電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風(fēng)能、化學(xué)能、水能等。
前言
隨著能源結(jié)構(gòu)的逐步調(diào)整，世界各國都把能源問題放到了關(guān)系國際民生的戰(zhàn)略位置。我國從可持續(xù)發(fā)展、人與自然相和諧的戰(zhàn)略高度，提出了新能源建筑的理念，提出要積極開發(fā)和推廣利用可再生能源，如風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮艿取?jù)專家估計，到21世紀中葉，可再生能源將占世界電力市場的3/5，燃料市場的2/5.而太陽能，在21世紀即將進人一個快速發(fā)展的階段，“太陽能經(jīng)濟”將成為未來全球能源結(jié)構(gòu)的主流方向之一。
1建筑節(jié)能的范疇
建筑節(jié)能，是指民用建筑在規(guī)劃、設(shè)計、建造和使用過程中，通過采用新型的節(jié)能電力電氣設(shè)備和新型墻體材料，執(zhí)行建筑節(jié)能標準，加強建筑物用能設(shè)備的運行管理，合理設(shè)計建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能，提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水和通道等電力電氣設(shè)備系統(tǒng)的運行效率，以及利用可再生能源，在保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活動。
建筑節(jié)能體系可以從兩個大方面來考慮：建筑本體節(jié)能和建筑設(shè)備節(jié)能。建筑本體節(jié)能主要體現(xiàn)在建筑規(guī)劃、設(shè)計、施工過程中，判斷節(jié)能與否主要看建筑是否采用新型節(jié)能建材、是否因地制宜利用自然能源，尤其是可再生能源，以及節(jié)能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的設(shè)備節(jié)能則貫穿建筑的使用過程，涉及管理、優(yōu)化和改造等細節(jié)方面，從空調(diào)、給排水、衛(wèi)生、照明、電氣等末端設(shè)備入手，挖掘節(jié)能潛力，創(chuàng)造節(jié)能效果。
太陽能是典型的可再生能源，太陽能與建筑的結(jié)合體現(xiàn)在建筑的本體節(jié)能方面，但同時太陽能設(shè)備作為建筑設(shè)備的一種，在管理節(jié)能方面也具一定潛力。
2太陽能建筑的概念
太陽能建筑(SolarBuilding)，即用太陽能(SolarEner-gy)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)、動力等一系列功能，以滿足或部分滿足人們
的生活和生產(chǎn)的需要。所謂的太陽能建筑，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)。
基于以上對太陽能建筑的定性分析，太陽能建筑的特點可以概括為3條：1)既舒適義健康;2)節(jié)約一次能源;3)減少對環(huán)境的破壞和污染。
3太陽能建筑的典型建筑結(jié)構(gòu)類型
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、環(huán)保的能源之一，愈來愈受人們重視。目前太陽能建筑的典衛(wèi)建筑結(jié)構(gòu)類型有陽臺壁掛型，屋面貼合型、集中供熱型、集中分戶型，等等。
太陽能建筑的宗旨是在不破壞建筑立面的前提條件下，注重太陽能系統(tǒng)的安全性、實用性和智能性。然而，在太陽能與建筑的結(jié)合問題上，綜合各方面考慮，目前仍存在諸多問題。
I)太陽能產(chǎn)品制造商，往往只強調(diào)產(chǎn)品的功能，而忽視了建筑的特點與要求，使太陽能產(chǎn)品與建筑物成為兩個獨立的部分;太陽能產(chǎn)品由于沒有與建筑設(shè)計相結(jié)合，因此會破壞原有建筑的整體外觀形象，進而破壞環(huán)境;而且目前的太陽能產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，建筑設(shè)計師即使在設(shè)計中考慮使用太陽能產(chǎn)品，也很難將太陽能產(chǎn)品有機地融人到設(shè)計中，使太陽能產(chǎn)品成為建筑設(shè)計中的“雞肋”。
2)建筑設(shè)計院，仍有不少建筑設(shè)計師缺乏綠色生態(tài)的理念，根本不考慮太陽能及其他綠色能源的使用，造成太陽能產(chǎn)品大都在建筑施工過程中臨時安裝，即“事后狀態(tài)”下安裝，結(jié)果影響到建筑群體，甚至整個城市的建筑風(fēng)貌。
3)政府規(guī)劃機構(gòu)，往往不能夠?qū)⒕G色環(huán)保的理念和相關(guān)政策很好結(jié)合。雖然江蘇地區(qū)已出臺12層以下民用建筑必須安裝太陽能熱水器的強制性政策，但由于其它相關(guān)配套設(shè)施、標準的不完善，尤其是太陽能施工驗收標準一塊，仍存在爭議點。在一定程度上影響了太陽能產(chǎn)品的生產(chǎn)，導(dǎo)致推廣效果不好、范圍不廣。
針對以上問題，解決方案如下：(I)太陽能產(chǎn)品的生產(chǎn)商應(yīng)更多地了解建筑設(shè)計的需求，開發(fā)推出多款適合建筑結(jié)構(gòu)利用的系列和型號;(2)建筑師在設(shè)計初期，即將太陽能系統(tǒng)包含的所有內(nèi)容都當作建筑不可或缺的元素加以考慮，使之成為建筑組成的一部分;(3)加強太陽能產(chǎn)品生產(chǎn)商、建筑師、政府機構(gòu)的交流與溝通，從設(shè)計階段即將太陽能產(chǎn)品與建筑真正的融為一體，并配以后期的政府激勵政策、規(guī)范的市場引導(dǎo)機制，太陽能產(chǎn)品一定可以在建筑節(jié)能中發(fā)揮更大作用。在各領(lǐng)域的合作之下，太陽能建筑必將達到完美與和諧的統(tǒng)一。太陽能系統(tǒng)與建筑設(shè)計一體化的設(shè)計思路，也將得以持續(xù)和發(fā)展。
4太陽能建筑的典型應(yīng)用模式
太陽能的應(yīng)用，從技術(shù)途徑看，主要分為光一熱轉(zhuǎn)換技術(shù)和光一電轉(zhuǎn)換技術(shù);從具體應(yīng)用范圍看，主要有太陽能熱水供應(yīng)、太陽能地板采暖、太陽能溫水游泳池、太陽能空調(diào)、太陽能路燈等5大系列。到目前為止，太陽能光一熱轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展已較為成熟，不僅可以提供人們生活所需熱水，還可解決取暖等問題;太陽能光一電轉(zhuǎn)換具有較高的技術(shù)成分，發(fā)展與應(yīng)用量較小，但是隨著光電轉(zhuǎn)化技術(shù)的進一步成熟，以及太陽能光一電板成本的進一步降低，太陽能應(yīng)用必將具有更廣泛的空間和發(fā)展市場。
江蘇等地的一些示范小區(qū)率先采用太陽能熱水集中供熱系統(tǒng)，其承壓運行、分戶供水、智能化系統(tǒng)已成了住宅小區(qū)的新賣點。還有一些示范小區(qū)，利用太陽能的初期光電轉(zhuǎn)換，使小區(qū)的門樓牌、指示牌、警示牌等白天吸光，夜晚發(fā)亮，既方便住戶晚間出人，又節(jié)約物管費用。另外，據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計：用電熱水器洗澡的費用約為0.62元/次，而利用太陽能熱水器的費用則僅為0.31元/次
5太陽能建筑的應(yīng)用前景
1)應(yīng)用空間大
我國具有豐富的太陽能資源，在正常發(fā)展和生態(tài)驅(qū)動發(fā)展兩種模式下，預(yù)測2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別占4.7%和10%.目前我國太陽能熱水器的保有量已超過6001萬，而此數(shù)據(jù)的太陽能建筑僅占所有建筑1%
2)環(huán)保節(jié)能
根據(jù)美國環(huán)境總署EPA的統(tǒng)計數(shù)據(jù)、目前世界各國建筑能耗中排放的：約占全球排放總量的30%-40%.而人們對未來：在大氣中含量的預(yù)計是，如果不采取任何措施，50年后大氣中：的含量將會達到現(xiàn)在的3.5倍。眾所周知，國家推廣太陽能的目的是為了環(huán)保節(jié)能，而環(huán)保節(jié)能在另外一層意義上說就是盡量減少：的排放。換個概念，使用太陽能減少：排量與綠地吸收的效果相一致。據(jù)科學(xué)計算，可以總結(jié)出如下等式：1m=的太陽能集熱器“95.39kg標煤產(chǎn)生的熱量之70.11kg=19.475㎡的草坪吸收力=0.779㎡的落葉喬木吸收力==1.5㎡的綠地吸收力。從以上數(shù)據(jù)，我們可以明顯地看出建筑應(yīng)用太陽能的環(huán)保節(jié)能效應(yīng)。
6結(jié)論
太陽能建筑異太陽能十建筑。綠色的設(shè)計理念對太陽能建筑來說尤為重要。建筑應(yīng)該從設(shè)計一開始就將太陽能系統(tǒng)考慮為建筑不可分割的一個組成部分，將太陽能外露部件與建筑立面進行有機地結(jié)合，彰顯出太陽能建筑的特色。完美的太陽能建筑，應(yīng)該從設(shè)計中就能品味出它獨特的建筑風(fēng)格，體現(xiàn)出一種理性、高科技、時尚和未來的美。
綜上所述，在我國大力推廣太陽能建筑系統(tǒng)工程，實現(xiàn)太陽能與建筑一體化，需要在建筑的規(guī)劃、設(shè)計、建造、使用、維護以及改造等活動中，讓房地產(chǎn)開發(fā)商、太陽能企業(yè)、設(shè)計單位、政府監(jiān)管部門形成共識，才能真正實現(xiàn)太陽能與建筑的完美結(jié)合。
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