劉艷華

（河北方澤建筑工程集團(tuán)有限公司，河北 滄州 061001）

太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用分析

劉艷華

（河北方澤建筑工程集團(tuán)有限公司，河北 滄州 061001）

將太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用到建筑中，能夠幫助建筑行業(yè)逐漸擺脫能源緊張的困境，也能夠保護(hù)環(huán)境，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。本文首先簡(jiǎn)單介紹我國(guó)太陽(yáng)能資源的分布狀況，接著從太陽(yáng)能熱利用技術(shù)和太陽(yáng)能光伏技術(shù)兩個(gè)方面對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用進(jìn)行分析，在最后指出太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用存在的問題及相對(duì)應(yīng)的解決方案。

太陽(yáng)能技術(shù)；建筑；應(yīng)用；分析

1 引言

建筑業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)，也在加速著能源的消耗。將太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用到建筑中，不僅能夠滿足建筑對(duì)能源的需求，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能資源的充分利用，推動(dòng)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2 我國(guó)太陽(yáng)能資源的分布狀況

受地理?xiàng)l件和氣候等環(huán)境因素的影響，我國(guó)太陽(yáng)能資源的分布呈現(xiàn)出明顯的地域性，從總體來(lái)看：西部多于東部，西南少于北部；除了新疆和西藏，緯度低的地區(qū)往往比緯度高的地區(qū)有更豐富的太陽(yáng)能資源。

3 太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用類型

3.1 太陽(yáng)能熱利用技術(shù)

3.1.1 被動(dòng)式太陽(yáng)能應(yīng)用

（1）在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合建筑所處的自然環(huán)境，將建筑因素進(jìn)行合理地組織和處理，根據(jù)光照情況確定門窗的朝和材質(zhì)、設(shè)計(jì)屋頂?shù)臉邮?、選擇合適的墻壁材料和樓板材料。（2）要合理對(duì)建筑本身進(jìn)行科學(xué)地設(shè)計(jì)與規(guī)劃，根據(jù)建筑所處的自然環(huán)境確定建筑朝向、根據(jù)太陽(yáng)照射情況設(shè)計(jì)內(nèi)部空間的分布、根據(jù)氣候條件科學(xué)設(shè)計(jì)建筑的結(jié)構(gòu)和外觀、并選用具有較大熱阻和適宜的重質(zhì)建筑材料。

被動(dòng)式太陽(yáng)能應(yīng)用雖然發(fā)展成熟，成本較低，但是對(duì)室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)有限。為了進(jìn)一步提高建筑的環(huán)境適應(yīng)能力，可以在使用被動(dòng)式太陽(yáng)能熱利用技術(shù)的同時(shí)配合應(yīng)用主動(dòng)式太陽(yáng)能熱利用技術(shù)。

3.1.2 主動(dòng)式太陽(yáng)能應(yīng)用

主動(dòng)式太陽(yáng)能應(yīng)用指的是在借助部分專業(yè)太陽(yáng)能設(shè)備的條件下，實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)部環(huán)境的可控調(diào)節(jié)。主要的幾種應(yīng)用方式有：太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)、太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)、太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)和太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)。

（1）熱水系統(tǒng)。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)按照600L的熱水箱容積劃分為小型和大型兩種，家用的為小型，學(xué)校、工廠等使用的是大型。小型的多為家用，因此多是在建筑完成后，由居民自己進(jìn)行安裝，而大型的一般用于學(xué)校、工廠等，這些建筑在施工之前就已經(jīng)將太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的安裝納入建筑設(shè)計(jì)范圍之內(nèi)，因此，很少會(huì)出現(xiàn)與建筑結(jié)合度低的情況。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要提前設(shè)計(jì)好用于放置和安裝太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的空間，將熱水系統(tǒng)進(jìn)行合理的安置，避免因無(wú)序安裝干擾部分建筑功能的實(shí)現(xiàn)，并保持建筑的美觀。

（2）采暖系統(tǒng)。常見的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)有太陽(yáng)墻采暖系統(tǒng)、太陽(yáng)能熱泵供熱采暖系統(tǒng)和太陽(yáng)能熱水輻射采暖系統(tǒng)。在建筑中應(yīng)用太陽(yáng)墻采暖系統(tǒng)，經(jīng)過太陽(yáng)墻系統(tǒng)加熱處理后的室外空氣被送風(fēng)機(jī)送入室內(nèi)，與室內(nèi)氣體進(jìn)行交換，保持室內(nèi)空氣流通的同時(shí)還能夠維持室內(nèi)的溫暖，可將其應(yīng)用在辦公樓、購(gòu)物中心或者高檔居民樓等建筑的設(shè)計(jì)中。太陽(yáng)能熱泵供熱采暖系統(tǒng)將太陽(yáng)能作為熱泵泵源，由熱泵機(jī)組、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、蓄熱設(shè)備、地板采暖以及控制系統(tǒng)組成。太陽(yáng)能熱水輻射采暖系統(tǒng)將30-60℃的低溫?zé)崴鳛闊崦剑譃樘?yáng)能頂棚輻射采暖和太陽(yáng)能地板輻射采暖兩種。

（3）制冷系統(tǒng)。在建筑中應(yīng)用的太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)多為太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換制冷系統(tǒng)，主要分為吸收式、吸附式、蒸汽噴射式和蒸汽壓縮式四種，將轉(zhuǎn)換得到的熱能或者機(jī)械能作為對(duì)外界溫度的補(bǔ)償，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并維持系統(tǒng)的溫度。

（4）空調(diào)系統(tǒng)。太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)主要分為制冷、制熱和除濕這三種功能。將太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用到建筑中的時(shí)間較晚，直至21世紀(jì)初我國(guó)才在北京市太陽(yáng)能研究所辦公樓建成第一批太陽(yáng)能制冷空調(diào)示范工程。

3.2 太陽(yáng)能光伏技術(shù)的應(yīng)用

將太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用于建筑中指的是利用伏打效應(yīng)，把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，并將這些電能作為建筑能源，以擺脫或者是減少對(duì)石化能源的依賴，保護(hù)環(huán)境。太陽(yáng)能光伏技術(shù)應(yīng)用到建筑中主要有兩種方式：建材型和非建材型的光伏構(gòu)件。在建筑中應(yīng)用太陽(yáng)能光伏技術(shù)，實(shí)現(xiàn)光伏建筑一體化，能夠減少對(duì)電網(wǎng)能源的消耗，有效減少建筑在電網(wǎng)方面的投資；建筑能夠?yàn)樽约禾峁╇娔?，在用電高峰期不僅能夠避免用電緊張，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)供電，減輕電網(wǎng)的供電壓力；建材型的光伏構(gòu)件具有不同的樣式，用于建筑中時(shí)能起到美化建筑外觀的效果。

4 太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用存在的問題及解決方法

4.1 政策支持較少

雖然政府的節(jié)能意識(shí)逐漸增強(qiáng)，但在“太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用到建筑中”這一方面，明顯支持力度不夠。太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用本身就花費(fèi)較高，如果政府再不給予政策支持，很難保證其能夠繼續(xù)發(fā)展。政府應(yīng)當(dāng)及時(shí)出臺(tái)支持發(fā)展太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展，和鼓勵(lì)太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用于建筑中的政策，并給予資金和技術(shù)支持；還要推動(dòng)提高民眾的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，使其更樂意接受和使用太陽(yáng)能產(chǎn)品。

4.2 民眾的支持度較低

因?yàn)楣?jié)能意識(shí)不夠強(qiáng)烈，對(duì)太陽(yáng)能產(chǎn)品的了解程度不夠，再加上太陽(yáng)能產(chǎn)品的價(jià)格較高，使得很多民眾都不愿意購(gòu)買太陽(yáng)能產(chǎn)品、更不會(huì)關(guān)心太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展，以及在建筑中的應(yīng)用狀況。提高民眾對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)的支持度，不僅需要政府的努力，社會(huì)組織通過動(dòng)員活動(dòng)，提高民眾對(duì)能源的保護(hù)意識(shí)，對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)的了解，以及對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用于建筑的支持。

4.3 在建筑中應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)的能力較低

雖然在一些建筑中應(yīng)用了太陽(yáng)能技術(shù)，但是應(yīng)用的方式較為單一，通常都是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，而在其他方面的應(yīng)用很少；建筑行業(yè)和太陽(yáng)能行業(yè)之間不夠了解，也是阻礙在建筑中應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)的能力提高的因素。雙方應(yīng)該加強(qiáng)聯(lián)系和交流，共同探討出合適的建筑項(xiàng)目，以推動(dòng)太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用；建筑人員應(yīng)該主動(dòng)了解更多太陽(yáng)能技術(shù)，太陽(yáng)能技術(shù)研究人員應(yīng)該對(duì)我國(guó)不同地區(qū)、不同類型的建筑都有充分的了解，結(jié)合不同建筑的功能需求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出合適的太陽(yáng)能產(chǎn)品，推動(dòng)其應(yīng)用在建筑中。

5 結(jié)語(yǔ)

鼓勵(lì)并推動(dòng)太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用和發(fā)展，降低建筑的能源消耗，促進(jìn)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

［1］吳潮瑋.太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2011（20）∶38-276.

［2］孫綱，李雷.綜述太陽(yáng)能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用［J］.中國(guó)科技博覽，2010（20）∶314-315.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.043