探讨能在太阳能在节能建筑设计中运用研究

论文导读：论与实践发展较早。早在20世纪80年代中期美国就开始对太阳能光热发电、光伏发电、太阳能建材化、太阳能建筑一体化等方面就进行了大量深入细致的研究，在1997年就实施了“百万太阳能屋顶计划”，每年可减少二氧化碳排放量约351万吨；日本从1997年也开始积极推进“太阳能房屋计划”，到2003年时已约有5万户居民安装了太阳能电池板
摘要：随着社会经济的高速发展，对于能源的需求也越来越大，但是也面临着不可再生资源的一次性，以及逐步走向衰竭的现实。太阳能资源作为一种取之不尽，用之不竭的可再生资源，越来越受到人们的青睐，本文主要探讨建筑设计中如何使用太阳能资源。
关键字：太阳能 建筑设计 应用研究
进入21世纪以来，全球性能源危机越来越凸显，资源逐步走向枯竭，因此对于新能源的需求越来越迫切。作为取之不尽，用之不竭的能源。太阳能建筑将在调整住宅能耗结构、保障建筑能源安全，降低温室气体排放保护大气环境，同时解决农村和偏远地区用能、提高国民生活质量等诸多方面将会产生积极地影响。作为我国能源消耗的大户建筑能耗，能源问题同环境问题一起，已经成为影响我国经济和谐发展最重要的因素。传统意义上的太阳能建筑是直接利用太阳能进行采暖或空调的建筑。但是，随着时代的发展这样的太阳能建筑不能适应目前的技术水平和社会现状，现在生态建筑、绿色建筑、节能建筑、低能耗建筑、健康建筑等，都十分重视对太阳能的利用。
节能建筑将是建筑发展的必然趋势。与传统的常规能源相比，太阳能资源具有数量巨大的、时间长久、分布广泛、洁净安全等优点。从这个角度讲太阳能技术在建筑设计中的应用将是最佳选择。
1太阳能建筑技术的发展现状

1.1太阳能建筑的定义

目前学术界对于太阳能建筑的定义是通过对太阳能的光热利用使建筑物达到节能的效果。大体主要分为主动式和被动式两类，随着太阳能利用科技水平的不断攀升，太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑发展到可以集成太阳能光电、太阳能通风降温、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、可控自然采光等新技术的建筑。目前在我国太阳能建筑领域中技术最成熟、应用最广泛、产业化发展最为兴旺的是家用太阳能热水器、被动式采暖和被动通风技术。
太阳能建筑最为明显的特征是建筑物本身就是能源系统地关键部件。建筑能量系统的构主要是建筑被动功能系统和主动功能系统组成。建筑的被动集能指标表征了建筑的被动功能能力好建筑环境的热度和舒服成度。

1.2太阳能建筑技术的发展现状

关于太阳能建筑的综合利用，国外的理论与实践发展较早。早在20世纪80年代中期美国就开始对太阳能光热发电、光伏发电、太阳能建材化、太阳能建筑一体化等方面就进行了大量深入细致的研究，在1997年就实施了“百万太阳能屋顶计划”，每年可减少二氧化碳排放量约351万吨；日本从1997年也开始积极推进“太阳能房屋计划”，到2003年时已约有5万户居民安装了太阳能电池板，从2010年对于所有新建的房屋都强制性的要求利用太阳能供电，缓解能源紧张的问题。
相比于国外，我国的太阳能建筑应用研究起步较晚，从上个世纪70年代末开始，在80年代才重点发展了被动式的太阳能采暖技术，同时建成数百座太阳能采暖示范建筑。直到90年代末期，太阳能技术综合应用才开始有了长足发展，建成了多座包含太阳能光热、广电转换技术的公共建筑和住宅。当前我国对太阳能采暖和太阳能热水器的研究比较深入，应用也相当广泛。但是，发电和制冷因为技术过于复杂，造价较高，推广和应用受到一定的限制。

1.3当前我国发展太阳能建筑技术的优势

我国处于温带地区，四季分明，拥有稳定的太阳能资源，地域广泛，尤其是在西部地区有十分丰富的太阳能资源。我们借助太阳能资源丰富的优势条件，我国在太阳能建筑领域已经进行了长期的研究和实践活动。各地政府、研究机构、设计院以及包含太阳能发热、光伏设备厂家在内的开发企业，都在不同层面、不同领域、不同建筑商做了大量精细的研究、开发、设计以及建设工作。

1.4在太阳能建筑技术推广中我国面临的问题

伴随着科技的进步，社会的经济发展。以往简单的被动式太阳能采暖技术已经不能满足生活的需要，先进的太阳能技术造价过高，以及我国太阳能资源最丰富的西部地区经济却无法满足先进技术使用所需要的资金，这些都为太阳能技术的推广带来困难。此外，抛去成本、技术、市场等因素的制约外管理体系的分散、激励政策体系不够完善、全民教育与理念传播不够等都制约着太阳能建筑的发展。
2太阳能在节能建筑研究中的理论基础

2.1太阳能建筑技术的理论基础

在建筑中进行太阳能热利用的基本原理就是通过集热器吸收太阳能光热转化成热能或者是机械能，利用热能使空气加热进行采暖或者论文导读：
是通风。
因为太阳能具有不稳定性、间歇性、分散性、利用率相对较低，因此在设计时应当从本地区太阳能资源的实际出发，因地制宜的将太阳能技术应用到建筑中去，寻求和发展使用不同地区的太阳能供应技术，这样就可使太阳能更加充分的发挥自己的作用。

2.2太阳能建筑技术的设计方法

在建筑中应用太阳能技术，不仅仅需要做到节能，还要实现太阳能建筑的一体化。一则是因为考虑太阳能在建筑上的应用对建筑物 的影响，包括建筑物的使用功能、立面结构、围护结构的特性、建筑体型。另一方面则是考虑太阳能利用的系统选择,以及太阳能产品与建筑形体的有机结合。正如前所述太阳能采暖设计总体上可以分为两大类：被动式和主动式，每一类都包含多种摘自：毕业论文文献格式www.7ctime.com
形式。为达到设计的合理以及最优化，在设计时往往采用不同形式相结合。

2.1被动式太阳能建筑

被动式太阳能建筑的概念业界对其的定义是通过建筑朝向和周围环境的合理布局,建筑内部空间和外部空间形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,窗、墙、屋顶等建筑物本身构件的相互配合,完全自然方式,配合季节调节室内温室,使室内取得冬暖夏凉的效果。它的设计原则就是，同归建筑设计，使得建筑在冬季充分利用太阳辐射热取暖，尽量减少通过维护结构及通风渗透而造成热量的损失。在夏季尽量减少因为太阳辐射及室内人员设备散热造成的热量。被动式太阳能建筑采集太阳能主要包括集热蓄热式、附加阳光间式、直接受益式等几种类型。此种类型的太阳房最基本的工作机理就是我们经常见到的“温室效应”。

2.2主动式太阳能建筑

主动死太阳能建筑是在建筑中设置蓄热器、管道、集热器、风机及泵等设备来收集、蓄存和配输太阳能的系统，系统中的各部分均可控制而达到需要的温度。太阳能在太阳能建筑中的应用主要包括两方面：其一是太阳能的应用系统，即就是使用太阳辐射加热水，来供给建筑生活热水，取热以及制冷等功能。其二是太阳能光电（pv）系统，将太阳能辐射直接转化为电能，利用太阳能光伏发电，为建筑提供清洁能源。
3太阳能的在当前的综合利用
我国夏热冬冷的地区，尤其是在能源需求相对较大的城市，可以充分利用房屋屋顶，使用高效的太阳能采集转换设备，使太阳能可以转化为日常生活所需要的热水，生活用电等，积少成多，使得不可再生能源可以得到节约。随着人们生活水平的提高对于居住的舒适度的要求也在不断提高，在条件允许的地方，采取多种措施进行全年的室内调温，譬如：夏天的光照比较充足，将多余的电能储存在电池中或者转换成氢储存起来，将在夜晚或者寒冷的冬天用来采暖。总之，充分利用太阳能将会成为建筑节能设计中越来越受到重视的一环。
4太阳能在节能建筑设计中前景的瞻望
太阳能作为一种高效清洁的能源，在面临资源日益枯竭的今天无疑是当代社会发展的最理想的可再生资源，大力发展太阳能技术在建筑设计中应用一方面是适应当下科技发展，另一方面也为未来建筑行业在可持续发展的开创了道路。但是，因为太阳能的采集受到天气的影响较大，只有在有太阳时方可采集，而当阴天或者夜晚时采集不到热量，所以可以采集到的热量也是有限的，但是阴雨天或者夜间往往是最需要热量时间，因此这将会影响到太阳能建筑的长远发展。同时我们应集中一部分科研力量将研究如何让可以使太阳能资源可以的长时间存储，以及如何在建筑行业更好的应用。
同时，虽然在国家大力倡导节能设计下建成了部分示范工程, 但是推广力度不大。所以，今后政府部门在加强宣传的同时,也应当发展多层次、全方位的太阳能技术,同时与建筑全面结合;在国家政策的引导和孤立下，加强太阳能建筑技术的产业化发展、市场运作即重视社会效益，又重视经济效益，这样才能更加快速推广、稳定发展。相信随着太阳能技术的大力发展，我国房屋的舒适度将会逐步提高、建筑物的总能耗也将会持续下降。

参考文献
高松鹤,郭朝福. 太阳能在建筑节能中的应用[J]. 建筑节能,2007(1)
宋庆龙,郑洁. 太阳能技术在节能建筑中的应用研究[C]. 第八届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集
[3] 曹艳.浅谈建筑节能技术及太阳能建筑的应用[J].城市建设理论研究,2012(21)
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