廖尚輝

摘 ? ?要：本文對(duì)各種太陽(yáng)能技術(shù)進(jìn)行了研究與討論，針對(duì)性地提出了對(duì)法律法規(guī)與相關(guān)政策的需求，倡導(dǎo)進(jìn)行節(jié)能建筑的一體化設(shè)計(jì)，推廣相關(guān)的熱能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)制定與應(yīng)用，對(duì)光伏建筑一體化的應(yīng)用前景進(jìn)行了大力推廣，對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)未來(lái)在農(nóng)村住宅建筑中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究。

關(guān)鍵詞：建筑裝飾;設(shè)計(jì)施工;節(jié)能;太陽(yáng)能

1 ?前言

研究顯示，在全社會(huì)的商品用能中，建筑耗能占比高達(dá)30%以上，其中村鎮(zhèn)住宅建筑的耗能占據(jù)了非常大的比例，并且增長(zhǎng)趨勢(shì)十分明顯。在節(jié)能工作中，村鎮(zhèn)住宅的節(jié)能將是非常重要的工作部分。然而，作為一種新的技術(shù)，太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用和推廣還有很多問(wèn)題需要解決。

2 ?太陽(yáng)能技術(shù)分類(lèi)

（1）太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)的應(yīng)用主要在太陽(yáng)能熱水器的使用上，其特點(diǎn)是價(jià)格便宜實(shí)惠，安裝十分方便，在村鎮(zhèn)住宅中的應(yīng)用也十分廣泛，并有不斷上升的趨勢(shì)。而在具體應(yīng)用該系統(tǒng)的時(shí)候，需要根據(jù)使用人口的多少、使用量的大小，以及安裝面積等進(jìn)行合理的計(jì)算與規(guī)劃。

（2）太陽(yáng)能集熱供暖系統(tǒng)。太陽(yáng)能的集熱系統(tǒng)主要采用的傳熱介質(zhì)為空氣，是一種太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)。系統(tǒng)的組成包含了風(fēng)機(jī)、空氣集熱器、溫度控制器和風(fēng)管等部分，其中的核心部分為空氣集熱器?？諝饧療崞髯鳛楹诵牟考募夹g(shù)要點(diǎn)主要包含了透光蓋板采用的透光材料需要符合要求、封閉空氣層的厚度需要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、翹片的擴(kuò)展表面結(jié)構(gòu)要符合設(shè)計(jì)要求。另外，還需要注意消除翹片與流動(dòng)空氣的換熱率，集熱器內(nèi)部的壓強(qiáng)也要適合內(nèi)部空氣的流動(dòng)，并且還需要對(duì)集熱器進(jìn)行合理的清潔，對(duì)于保溫背板和周?chē)蚣艿臒針蛞惨⒁夂侠淼木S護(hù)。

（3）太陽(yáng)能光電照明系統(tǒng)。目前太陽(yáng)能光電照明系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于家庭照明和路面照明中，光電照明系統(tǒng)對(duì)充放電技術(shù)，以及快充、慢充、過(guò)充及浮充等都進(jìn)行了深入的研究。當(dāng)充電時(shí)，蓄電池的電壓達(dá)到限定值后，就進(jìn)入了過(guò)充階段，當(dāng)充電電流下降到了對(duì)應(yīng)的限值以后，就進(jìn)入了浮充階段。目前，智能算法已經(jīng)被深入引入光電照明系統(tǒng)的充放電過(guò)程。

（4）照明節(jié)能設(shè)計(jì)與施工。建筑裝飾設(shè)計(jì)與施工中，照明設(shè)計(jì)和施工為主要組成部分。建筑的照明性能如何，直接影響著建筑使用者的生活品質(zhì)，因此要做好嚴(yán)格把控。若想確保照明需求得到滿(mǎn)足，保證環(huán)保節(jié)能效果，要積極利用自然光，最大程度上減少紫外線照射。設(shè)計(jì)的聲控?zé)粢约肮饪亻_(kāi)關(guān)等，要可以達(dá)到節(jié)能環(huán)保要求，同時(shí)保證材料的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3 ?被動(dòng)式太陽(yáng)能的應(yīng)用及優(yōu)勢(shì)

被動(dòng)式太陽(yáng)能主要應(yīng)用于居住建筑物的采光取暖，具體設(shè)計(jì)方案是根據(jù)建筑環(huán)境和建筑物本身而定。根據(jù)建筑所處環(huán)境的陽(yáng)光照射時(shí)長(zhǎng)、太陽(yáng)光照射強(qiáng)度等因素，先對(duì)建筑的朝向、建筑面積、室內(nèi)布局進(jìn)行規(guī)劃，設(shè)計(jì)熱輻射采集墻面、窗戶(hù)、屋頂?shù)?，最后才是選擇各建筑面的材料。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑所使用的材料都是科學(xué)環(huán)保的，對(duì)環(huán)境有很好的保護(hù)作用，另外熱輻射的采集和轉(zhuǎn)化不需要機(jī)械動(dòng)力輔助，間接降低了經(jīng)濟(jì)成本。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑具有的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)兩大優(yōu)勢(shì)，滿(mǎn)足了城鄉(xiāng)建設(shè)現(xiàn)階段的需求，在不久的將來(lái)勢(shì)必會(huì)被廣泛應(yīng)用。

4 ?被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)考慮的因素

（1）選址、朝向、間距。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑不僅要滿(mǎn)足冬暖，還要滿(mǎn)足夏涼的要求，所以建筑選址、采暖墻面朝向、建筑與太陽(yáng)光遮擋物之間的間距是考慮的主要因素。經(jīng)過(guò)大量建筑物實(shí)際數(shù)據(jù)分析，南面朝向的墻在冬季受太陽(yáng)照時(shí)間最長(zhǎng)，可以保證足夠的光照和熱輻射的吸收，為室內(nèi)提供最大的暖氣保障。在夏季南面朝向的墻反而不會(huì)被太陽(yáng)直射，這樣避免了熱輻射的吸收。為了保證充足的光照時(shí)長(zhǎng)，被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑要與南面的山坡、樹(shù)木、高樓建筑保持科學(xué)的距離。

（）建筑構(gòu)造。好的構(gòu)造不僅能最大化采集和使用太陽(yáng)能，還能提升美感，所以被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑的構(gòu)造比一般建筑構(gòu)造的設(shè)計(jì)工程量要大，因?yàn)榭紤]的因素比較懂，也更復(fù)雜，屋頂和墻面是被動(dòng)式建筑取暖的主要通道。屋頂可以采用特殊材料，吸收熱輻射，或者是透明設(shè)計(jì)，屋頂和地板都可以吸收熱輻射，這樣設(shè)計(jì)雖然滿(mǎn)足了冬季對(duì)取暖的要求，但是夏季會(huì)吸收大量的熱能，導(dǎo)致屋內(nèi)溫度過(guò)高，無(wú)法居住，屋頂全透明的構(gòu)造不合適，但是局部的透明可以提升一定的美觀，值得考慮。室內(nèi)結(jié)構(gòu)，一方面要綜合適用，另一方面也要考慮暖氣在室內(nèi)的流通，和建筑對(duì)暖氣的保暖隔熱效果。另外戶(hù)型的進(jìn)深不宜設(shè)置太深，太陽(yáng)光無(wú)法照射的地方，溫度偏低，容易造成室內(nèi)溫差現(xiàn)象。

（3）建筑材料。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑除了考慮外墻對(duì)太陽(yáng)光熱輻射的吸收，還應(yīng)該考慮室內(nèi)地板、墻體對(duì)照射進(jìn)來(lái)的太陽(yáng)光能量吸收，盡可能多地采用特殊材料，可以更多地對(duì)熱能進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、分配，滿(mǎn)足冬季室內(nèi)對(duì)暖氣的需要。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，材料顏色越淺對(duì)太陽(yáng)光的反射作用越強(qiáng)，不利于熱輻射的吸收，材料表面越光滑對(duì)太陽(yáng)光的反射作用也越強(qiáng)，不能很好地吸收熱輻射;反之材料的顏色越深，材質(zhì)表面越粗糙，對(duì)熱輻射的吸收效果越好。所以建議外墻材料的顏色可以選深色且粗糙的，室內(nèi)墻體和地板相對(duì)要光滑些，墻體可以是淺色，地板顏色可相對(duì)深一些。夏季由于太陽(yáng)光線充足，和環(huán)境本身溫度的升高，為了避免室內(nèi)溫度過(guò)高，墻體可選擇儲(chǔ)熱性能好和阻熱效果好的材料，窗戶(hù)也要選擇比如保暖性強(qiáng)的中空玻璃、普通白玻璃等，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

（4）室內(nèi)氣流通道。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑的核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)冬暖夏涼，冬季太陽(yáng)光照射時(shí)間短，采集熱量和儲(chǔ)存熱量不易，為了保證暖氣在室內(nèi)迅速擴(kuò)散，室內(nèi)需要有良好的氣流通道，并且將室外冷氣對(duì)室內(nèi)溫度的影響降至最低。夏季由于整體環(huán)境的溫度升高，再加上墻面對(duì)太陽(yáng)光熱輻射的吸收，室內(nèi)溫度偏高，室內(nèi)的熱氣需要快速散發(fā)出去，并且盡可能杜絕室外的熱氣傳入室內(nèi)，這不是簡(jiǎn)單的開(kāi)窗通風(fēng)就可以做到，而是需要一個(gè)良好的室內(nèi)氣流通道。氣流通道可以精準(zhǔn)地控制氣流的流通方向，防止氣流逆行，就需要科學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口的位置，以及進(jìn)出風(fēng)口設(shè)施設(shè)備的安裝。

5 ?被動(dòng)式太陽(yáng)能使用過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題

被動(dòng)式太陽(yáng)能在居住式建筑中，具有方便、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)。但也同樣具有缺點(diǎn)，需要在使用過(guò)程總注意。受天氣、環(huán)境、熱量?jī)?chǔ)存和分配等因素的影響，維持被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑的熱穩(wěn)定性是個(gè)問(wèn)題。首先考慮材料對(duì)熱輻射的吸收能力、蓄熱能力、熱能釋放速度，白天蓄積的熱能是否大于晚上熱量的損失。其次還要考慮材料的跟換頻率，以及更換中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)消耗。再者，建筑的室外、室內(nèi)美觀都很重要，室外美觀體現(xiàn)的了建筑的整體和諧性，室內(nèi)美觀能營(yíng)造一個(gè)良好是生活氛圍。在晝夜溫差比較大的地區(qū)，白天儲(chǔ)蓄的熱能不夠晚上釋放，為了保證室內(nèi)的有足夠的暖氣，還需要其他供暖方式輔助。避免冬季、陰雨天、雨雪天氣光照不足，或是季節(jié)溫差比較大的地區(qū)，這種自然蓄熱方式也不能滿(mǎn)足室內(nèi)對(duì)暖氣的需求，也需要配置其他的輔助供暖方式。被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑在設(shè)計(jì)和使用過(guò)程，容易忽略夏季陽(yáng)光充足、溫度過(guò)高的影響，沒(méi)有采取相應(yīng)的遮陽(yáng)措施，導(dǎo)致室內(nèi)溫度過(guò)高，不宜居住。

6 ?結(jié)束語(yǔ)

總之，我國(guó)大部分地區(qū)的日照條件都滿(mǎn)足被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑對(duì)太陽(yáng)光的要求，城鄉(xiāng)地區(qū)地廣人稀，建筑之間的距離能夠得到保障，是被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑的先決條件。城鄉(xiāng)地區(qū)交通和經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，利用太陽(yáng)能自然資源取暖，減少了燃料機(jī)械動(dòng)力設(shè)備的使用，既減輕了石油、煤氣等的運(yùn)輸成本，也減輕了居民日常開(kāi)銷(xiāo)費(fèi)用。太陽(yáng)能資源使用成本低、經(jīng)濟(jì)回報(bào)高，并且是可持續(xù)再生資源，大力推廣使用，不僅能降低環(huán)境污染，還能改善能源結(jié)構(gòu)。目前被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑的使用還處于起步階段，如果能在城鄉(xiāng)地區(qū)的建筑中大力推廣，勢(shì)必會(huì)成為建筑行業(yè)的發(fā)展新趨勢(shì)。

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