李海彬 季昭軒
撫順市城市建設發(fā)展促進中心 遼寧 撫順 113001
能源短缺是繼人口問題和環(huán)境污染問題之后,人們所面臨的重大難題,伴隨著資源短缺逐漸惡化,不僅對我國經(jīng)濟發(fā)展造成嚴重影響,同時也對社會進步產(chǎn)生一定制約。我國建筑行業(yè)發(fā)展迅速,在很大程度上加劇了能源消耗,為了進一步節(jié)能減排,在建筑行業(yè)領域發(fā)展新型能源,對實現(xiàn)可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有重要幫助。將太陽能應用在建筑行業(yè),如太陽能制冷、太陽能通風、太陽能采暖等,能夠為我國發(fā)展建筑節(jié)能事業(yè)創(chuàng)造更多便利條件。為此,對建筑節(jié)能中太陽能的應用情況加以分析,并探討具體措施,勢在必行。
從既往我國建筑領域發(fā)展情況來看,關于能耗方面,存在消耗量大且資源利用率低等弊端。從這一點上來看,我國建筑節(jié)能發(fā)展與發(fā)達國家仍存在一定差距?,F(xiàn)階段,從國家層面來說,建筑節(jié)能問題已經(jīng)得到充分重視,雖然很多城市建筑工程節(jié)能領域能夠滿足國家標準,但是從住宅裝修層面來看,仍然有較大的節(jié)能空間。從太陽能利用情況可以看出,目前太陽能建筑主要應用在公共建筑領域和部分少數(shù)住戶,部分省市地區(qū)開始推廣12層以下居住建筑和公共建筑強制推行使用太陽能熱水系統(tǒng),但是這些僅限于沿海發(fā)達地區(qū),還有一些太陽能應用在市政公用設施上,這些都表明,我國建筑領域在應用太陽能方面仍有非常大的空間和潛力。
目前,我國建筑節(jié)能工程應用太陽能進行采暖,主要分為主動式采暖和被動式采暖。在實踐應用中,被動式采暖應用比較廣泛,此種方法能夠充分利用太陽能,并使其發(fā)揮采暖功能。太陽能采暖方式清潔干凈,不會對環(huán)境造成污染,而且由其產(chǎn)生的噪聲也比較可控。但是,太陽能采暖也存在一定問題,例如采暖效果會受到太陽光照射的影響,一旦遇到不良天氣,如多云、下雨、下雪等,就無法利用太陽能進行供暖[1]?;谏鲜龇治稣J為,將太陽能采暖方式應用在建筑節(jié)能領域,也需要配合其他采暖方式,如采用熱泵技術,兩者共同發(fā)揮作用,才能保證室內供暖的效果。
在太陽能轉化熱媒的過程中,會產(chǎn)生較大的熱能,利用這部分熱能進行制冷,是太陽能制冷的重要途徑。一般認為,太陽能轉化的熱媒溫度越高,制冷機COP值越大。在這個過程中,水吸收式制冷可產(chǎn)生較高的價值。有學者認為,為進一步強化制冷機工作效率,采用階梯式太陽能利用方式獲取高溫熱能,然后驅動制冷機,能夠明顯提高制冷效果。
所謂“太陽能除濕”,是指利用開放式的循環(huán)循環(huán)系統(tǒng),通過冷卻、蒸發(fā)、干燥劑等作用,對空氣潛熱進行有效處理。利用除濕空調,可對空氣進行直接處理,并使其達到滿意的溫度和濕度狀態(tài),從而減少空調除濕過程中的能量消耗,進一步強化系統(tǒng)運行效率。太陽能除濕不僅能夠有效發(fā)揮節(jié)能減排作用,同時其操作便利、清潔高效,在建筑節(jié)能領域具有廣泛的應用。但是,采用太陽能除濕方式也存在一定問題,例如除濕器運行效率低,而且容易受到外界環(huán)境的影響[2]?;谏鲜鰡栴},提倡開發(fā)新型的蓄能技術,為太陽能除濕空調利用提供更多便利。
將太陽能應用在建筑節(jié)能工程中,主要分為兩個層面,一是將太陽能應用在建筑本體節(jié)能中,二是將太陽能應用在建筑設備節(jié)能中。所謂本體節(jié)能,是指在建筑節(jié)能工程項目建造過程中,對建筑本身所提出的節(jié)能要求,如墻體、水電系統(tǒng)、暖風系統(tǒng)等,對其是否滿足節(jié)能標準進行判斷,并綜合分析其太陽能資源利用情況。設備節(jié)能則是指給排水系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、空調系統(tǒng)等末端設備,深入挖掘設備的節(jié)能空間,并將太陽能充分應用其中,創(chuàng)造更加良好的節(jié)能效果。
建筑節(jié)能工程項目在規(guī)劃設計過程中,除了要滿足人們對健康的要求,同時也要具有一定舒適性,因此采取必要的節(jié)能技術,具有現(xiàn)實作用。在此過程中,應重點關注能源消耗量,并且注意可再生能源的應用。例如,從建筑工程選址情況來看,可吸收發(fā)達國家創(chuàng)新設計理念,將綠色建筑應用其中,最大程度應用太陽能。因此,在選址布局時,應兼顧氣候條件,并對建筑所在地區(qū)年平均氣溫、風向、地形、市政條件、地下水資源等情況加以了解、最大程度滿足節(jié)能要求,并且能夠充分為充分利用太陽能奠定基礎。
除此之外,建筑物本體設計需要重新布局,首先對體形空間的設計,需要加以強化,從而有效減少照明和空調的開啟時間,為節(jié)能減排提供更多方便。例如,對于沿海地區(qū),建筑節(jié)能工程設計要兼顧到氣候條件,由于沿海地區(qū)氣候濕熱,可設計一些外立面空洞,從而保證自然風能夠吹過,這樣不僅能夠促進空氣流通,同時也能保證室內干燥,從而降低空調開啟和應用時間[3]。在節(jié)能材料和設備選擇上,也應兼顧到太陽能的應用,使太陽能能夠充分與材料及設備聯(lián)合,發(fā)揮更加良好的節(jié)能作用。
綜上所述,在建筑節(jié)能領域應用太陽能已經(jīng)不僅僅停留在設想層面,而是越來越得到廣泛的實踐和應用。對于我國而言,太陽能資源比較豐富,將其應用在傳統(tǒng)建筑領域,能夠促進建筑行業(yè)變革。但是,從當前太陽能應用情況來看,仍存在一定局限性,需要對此類問題加以關注。在倡導環(huán)保的大背景下,發(fā)展太陽能,還需要克服成本高等問題。隨著國家戰(zhàn)略發(fā)展目標的不斷深入,可再生能源推廣得以推進,將太陽能應用在建筑節(jié)能工程中,具有良好的發(fā)展前景,具有較高的研究價值。