【摘 要】從利用太陽(yáng)能是建筑節(jié)能的重要途徑進(jìn)行論述,對(duì)太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用原理進(jìn)行了分析,提出了太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用形式,達(dá)到了利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的效果,指出太陽(yáng)能與建筑的有機(jī)結(jié)合將成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能 建筑 應(yīng)用 發(fā)展趨勢(shì)
隨著全球不可再生資源形勢(shì)的日益嚴(yán)峻以及傳統(tǒng)能源給自然環(huán)境帶來(lái)的負(fù)面影響越來(lái)越嚴(yán)重,新能源的開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為關(guān)系人類(lèi)生存的重要問(wèn)題。對(duì)于作為能耗大戶(hù)的各類(lèi)大型建筑而言,如何在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上引入新型能源,從而減少對(duì)傳統(tǒng)的不可再生資源的消耗。而太陽(yáng)能的發(fā)展成熟為此提供了一個(gè)很好的契機(jī),太陽(yáng)能作為取之不盡、用之不竭的清潔能源之一,如能在建筑領(lǐng)域廣泛而合理的使用將會(huì)對(duì)人類(lèi)帶來(lái)意想不到的福音。本文從太陽(yáng)能在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)越性入手,分析了綠色建筑的應(yīng)用前景,并簡(jiǎn)要闡述了太陽(yáng)能建筑的節(jié)能效果。
一、太陽(yáng)能在綠色建筑中的突出優(yōu)勢(shì)
所謂利用太陽(yáng)能進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì),是將太陽(yáng)能利用設(shè)施與建筑進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。隨著太陽(yáng)能在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的深入,人們提出了太陽(yáng)能建筑一體化的概念,即利用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)替代建筑的房頂或墻體保溫層,而這種太陽(yáng)能與建筑的結(jié)合的模式一經(jīng)誕生就顯現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):
(一)太陽(yáng)能與建筑有機(jī)的結(jié)合可以有效的利用建筑物的屋頂和墻體等圍護(hù)結(jié)構(gòu),從而節(jié)約了獨(dú)立太陽(yáng)能設(shè)施單獨(dú)占用土地或空間的現(xiàn)狀,這對(duì)于優(yōu)化使用城市土地資源和空間尤為重要。
(二)在建筑物屋頂或墻體上安裝光伏模塊,能夠?qū)崿F(xiàn)就地發(fā)電、就地使用,從而減少了輸送電網(wǎng)和另建發(fā)電站的投資,同時(shí)還避免了熱能或電能長(zhǎng)距離輸送的損失。
(三)隨著太陽(yáng)能光伏模塊材料的發(fā)展,大尺寸鍍鋅彩色光伏模塊研發(fā)成功,使得大量的建筑物玻璃幕墻結(jié)構(gòu)可以用其代替,不僅節(jié)約了昂貴的裝飾材料的成本,而且使建筑物外觀更加美觀,同時(shí)還減少了反光的危害。
(四)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)即光伏陣列在建筑物屋頂和墻面的安裝,減少了建筑物吸收太陽(yáng)熱量,避免了屋頂和墻面吸熱使室內(nèi)升溫,降低了空調(diào)負(fù)荷和保溫費(fèi)用,同時(shí)還有利于改善室內(nèi)環(huán)境。
(五)減少了石化燃料發(fā)電,燒鍋爐帶來(lái)的嚴(yán)重環(huán)境污染,這對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越高的今天尤為重要。太陽(yáng)能建筑可以大大減少石化燃料發(fā)電和鍋爐取暖等對(duì)環(huán)境的污染,太陽(yáng)能光伏發(fā)電可以接近零排放,而且在其發(fā)電過(guò)程中沒(méi)有廢料、廢水、廢氣的排出,不存在對(duì)人體有害的物質(zhì),不會(huì)影響環(huán)境。
(六)太陽(yáng)能和建筑的有效結(jié)合,可以使某些太陽(yáng)能構(gòu)件成為建筑物本身的一部分,達(dá)到一物多用的效果,比如安裝于陽(yáng)臺(tái)的太陽(yáng)能集熱板既不影響陽(yáng)臺(tái)的正常使用又能夠節(jié)省陽(yáng)臺(tái)樓板造價(jià)。
二、太陽(yáng)能在節(jié)能建筑中的應(yīng)用前景
(一)應(yīng)用空間巨大
我國(guó)可利用的太陽(yáng)能資源豐富,而且分布范圍較廣,而在我國(guó)建筑的各類(lèi)能源消耗占我國(guó)總能源消耗的28%,因此將太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用于節(jié)能建筑領(lǐng)域,使建筑物能夠?qū)崿F(xiàn)能源自給,達(dá)到“零消耗”的理想狀態(tài),對(duì)落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和節(jié)能減排的能源利用結(jié)構(gòu)調(diào)整具有十分重要的意義。并且據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示表明,在我國(guó)利用太陽(yáng)能進(jìn)行供熱或以其他形式供給的建筑物已達(dá)6001萬(wàn)平方米,這些太陽(yáng)能建筑物面積只占全國(guó)所有建筑的1%不到,可見(jiàn)未來(lái)將太陽(yáng)能與建筑進(jìn)行有效結(jié)合具有巨大的應(yīng)用空間。
(二)綠色節(jié)能的有效措施
根據(jù)美國(guó)環(huán)境總署EPA的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)前全球的所有建筑物消耗能源所排放進(jìn)大氣的 量約占全球總排放量的30%~40%,據(jù)此人們對(duì)未來(lái) 在大氣中的含量做了粗略預(yù)計(jì),如果不采取有效措施進(jìn)行控制,五十年后大氣中的 含量將是現(xiàn)在的3.5倍。因此,作為“零排放”的太陽(yáng)能技術(shù)對(duì)控制的排放和節(jié)能環(huán)保將有十分重要的意義,可以說(shuō)將太陽(yáng)能應(yīng)用于建筑能源供給,將是綠色節(jié)能的有效措施之一。
(三)技術(shù)日趨成熟
光伏發(fā)電技術(shù)和建筑當(dāng)初是毫不相干的兩個(gè)領(lǐng)域,而由于綠色、節(jié)能建筑理念的提出,兩者得以結(jié)合,并在其逐漸深入的應(yīng)用過(guò)程中,造就了多項(xiàng)喜人的成果,同時(shí)也問(wèn)題與困難不斷。但隨著新材料和新技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步,光電領(lǐng)域的新產(chǎn)品也將不斷涌現(xiàn),光伏產(chǎn)品的大規(guī)模應(yīng)用,將促使其價(jià)格進(jìn)一步下降,這就使得光伏發(fā)電和建筑的相互結(jié)合更加具有現(xiàn)實(shí)意義,而越來(lái)越多的建筑設(shè)計(jì)師也將接受太陽(yáng)能技術(shù),并在設(shè)計(jì)實(shí)踐中進(jìn)一步擴(kuò)大使用力度,這些有利的條件必將推動(dòng)太陽(yáng)能技術(shù)在我國(guó)建筑領(lǐng)域越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
三、小結(jié)
太陽(yáng)輻射能作為一種可更新的自然能源 ,以其取之不盡、 用之不竭且無(wú)污染性顯示了其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)是太陽(yáng)能資源十分豐富的國(guó)家,除四川盆地等局部地區(qū)不適宜太陽(yáng)能利用以外,我國(guó)大部分地區(qū)都適合利用太陽(yáng)能。尤其是西北、 西南、 華北地區(qū),應(yīng)充分利用太陽(yáng)能這種清潔的可再生能源,減少建筑物能耗。在能源危機(jī)、 環(huán)境污染和人口膨脹等問(wèn)題困擾人類(lèi)的今天,開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能,太陽(yáng)能利用與建筑的有機(jī)結(jié)合,充分體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展和人類(lèi)回歸自然的理念。在國(guó)家建筑節(jié)能政策的引導(dǎo)下,太陽(yáng)能利用與建筑的有機(jī)結(jié)合,充分使利用太陽(yáng)能成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
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