1、太阳能在绿色建筑设计中的应用摘要：太阳能作为自然界中最丰富的可再生能源之一，对人类社会的可持续发展具有重要意义。太阳能技术在建筑中的利用是当今太阳能利用的主要潮流和趋势之一，值得大力推广。本文分析了太阳能在绿色建筑设计中的阻碍因素，探讨了太阳能在绿色建筑设计中的应用措施。 关键词：太阳能绿色建筑设计阻碍因素应用措施 中图分类号：TK511 文献标识码：A 文章编号： 太阳能在建筑中的利用前景十分广阔。人类有意识地在建筑中利用太阳能已有很久远的历史, 例如人们总是选择在日照丰富的地方创造舒适的建筑环境。但是对太阳能系统地加以研究则是源于人们对自身生存危机的认识。应用太阳能在这种形势下是发展和创造
2、更好的个人和社会生活质量、机遇的来源。因此要让我们的建筑走向健康、生态与可持续发展的绿色道路, 太阳能的应用是一个必然的选择。 一、太阳能在绿色建筑设计中的阻碍因素 在目前的太阳能资源和太阳能产品的利用范围来看，太阳能在绿色建筑中的利用是很有限的，以下几方面的原因阻碍了太阳能在建筑设计中的利用。 1、在目前的技术条件下太阳能发电在建筑中造价太高，不适合推广使用。目前绿色建筑中有太阳能发电、太阳能空调、太阳能热水和太阳能暖气等利用太阳能的方式，太阳能发电是其中能有效减少煤炭等化石燃料的使用量的方式，对于推广使用新能源具有很好的效果。太阳能发电一般是将发电装置安装在向阳屋顶或阳台，所安装的太阳能电
3、池能将太阳光转化为电量直接供住户使用，能节省相当大的电量。但太阳能光电板发电技术在目前的技术条件下造价较高，这是许多业主们难以接受的状况，造价较高则不利于太阳能发电的推广使用，即使能提高居住的舒适度和环境的保护程度，高额的价格也让许多有意向的人士望而却步。且不谈发电的效果如何，在使用过程中其维护的费用也不是一笔小数目，以消耗更多的资源而达到保护环境的目的并不是开发新能源所追求的效果，可以说违背了和谐持续发展的要求。 2、太阳能热水器安装不规范不合理，同样也无法深入推广使用太阳能在可再生能源中使用范围最广、最具发展潜力的绿色能源，也是产业化程度最高的清洁资源。目前太阳能热水器在太阳能产品中是投入
4、使用最广的产品，按照其模式发展在技术进步的前提下很可能得到产业化的生产使用，达到规模化的经营，特别是其适宜的价格和安全免费的能量收集方式给人们带来了舒适的生活享受，因此太阳能热水器的市场很广阔。在越来越多居民在屋顶上设置太阳能热水器的同时带来了相应的问题，太阳能热水器的市场规划才刚刚起步。作为新型的能源产品，传统的建筑条件并未考虑到为新出现的太阳能热水器预留通道，居民个人设置的热水器凌乱地铺设在屋顶，不仅破坏了建筑的整体承重和防水设计，影响建筑功能甚至危及建筑的使用寿命。在没有规范的安装程序下居民的个人安装行为很可能会带来个人的安全隐患甚至整栋居民楼的安全隐患。在另一个层面上说，太阳能热水器的
5、安装可能导致居民间的不和谐，影响整个城市的规划和景观，太阳能热水器的规范统一成为了其推广的阻碍因素。 3、太阳能产品未实现规模化经营和生产，质量参差不齐，不利于太阳能产品的推广使用从我国的实际情况出发研究我国的太阳能产品和产业的市场发展潜力，我国大部分地区位于亚热带和温带地区，居民的生产生活离不开水、电、气的使用，而依据我国现有的资源来看，仅依靠现有的煤炭等有限的资源供应居民的生产生活在达到可持续发展的要求的前提和基础下是远远不够的。要想在促进经济发展和人民生活水平提高的基础上实现经济社会的可持续发展必须大力开发新能源并尽快投入使用。相对于广阔的新能源市场，我国的太阳能开发使用远远不能满足市场
6、的需求，太阳能产品并没有实现规模化的经营和工厂化的生产，太阳能产品的使用在一定程度上还要依赖于安装的质量。由于太阳能产品并未实现统一的生产和控制，其产品的开发和投入市场又与开发商的技术和投入联系紧密，因此太阳能产品的质量参差不齐，产品的质量和性能无法保证，安全性能也有待考究，消费者的选择较少并且没有一个统一的标准规范实施，为太阳能产品的推广和产业的发展造成了阻碍。 4、太阳能产品的安装和使用给传统的建筑带来了挑战太阳能产品在一定程度的研究和开发上形成了成熟的理论体系和实施结构，但是始终无法深入地推广使用，很大一部分的原因是传统的建筑未给新发展的太阳能产品预留发展空间。国外很多适用于实际并且充分
7、利用太阳能的综合房屋都是建立在新建立起来的节能房屋的基础之上。传统的房屋若要经过改造和翻新以适应太阳能产品的推广和发展是一个艰巨的任务，在这过程中也要消耗太多的人力财力，若是把握不好则很容易得不偿失，失去了原本推广新能源发展的基本目标，而重新建立起新的建筑也需要耗费较多的资源和时间，太阳能的推广和使用面临着两难的境地，所发展的空间较小因此难以深入发展。 二、太阳能在绿色建筑设计中的应用措施 1、太阳能热水系统技术 一般太阳能集热器，储热器设在多层建筑的屋顶，这样不影响或较少影响建筑造型，热水分配管路与土建配合，将各分户的上下冷热水管、辅助加热电线等设在管道井内。太阳能热水器就安装形式上来讲有两
8、种。一种是住户自家安装，自己进行个体管理，这种方式在管理上比较方便，住户减少扯皮现象，但太阳能热水器在屋顶布置零散，影响美观。如果每户都设计安装，则由于房屋屋顶面积的有限，难以实现，而且也达不到美观和谐的要求。还有一种是以住宅单元为基准，一个住宅单元安装一个太阳能热水器供本单元 10 户或 12 户住户使用，每个单元的太阳能热水器系统独立，从本单元管道井内的给水立管上引入冷水管道，被热水器加热后的热水管道在管道井内分成 10 根或 12 根支管分别送入住户。对于高层建筑可以在竖直墙面上安装直流式横向集热管和在阳台倾斜栏板上安装热管式或平板式集热器。集热器可单独悬挂于建筑物向阳的阳台或外墙窗口下
9、方，水箱置于阳台地面或室内墙角，管道基本不在室外，冬季不怕冻结。由于独特的聚光专利技术，以及消除集热器表面落灰的方便条件，冬季水温比屋顶式高得多。 2、太阳能空调技术 太阳能空调的实现方式主要有两种。一是先实现光-电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机或家用空调和电冰箱进行制冷。这种方式简单，适用于一般家庭使用。二是利用太阳的热能驱动吸收式和吸附式制冷机进行制冷，这种制冷方式技术要求高，但成本低、无噪音、无污染。常用的吸收式制冷机根据吸收剂的不同，分为氨-水吸收式制冷和溴化锂-水吸收式制冷两种。它以太阳能集热器收集太阳能产生热水或热空气，再用太阳能热水或热空气代替锅炉热水输入制冷机中制冷。由于造
10、价、工艺、效率等方面的原因，采用这种技术的太阳能空调系统一般适用于设有中央空调的大型民用建筑。设计中由于吸收式制冷机组体积较大，一般设置在地下室，太阳能集热器设在屋顶或墙面，设计中要注意使太阳能空调设备与建筑外观融为一体，达到建筑整体和谐美观的要求。使用太阳能空调的结果，既创造了室内宜人的温度，又能降低大气的环境温度，还减弱了城市中的热岛效应。 3、太阳能供电储能技术 在利用太阳能中，由于夜晚和阴雨天气得不到太阳辐射，需要考虑配备储能设备，供夜晚使用，或增设辅助热源，才能全天候应用。辅助热源一般根据业主的实际情况选用。从环境保护角度考虑，采用电能和天然气作为辅助热源较好。太阳能储能应用较多的是
11、电能和热能的储存。热能储能最普遍，比如太阳能热水器的储热水箱。还有一种是应用较广的是电能储存，光-电直接转换方式是利用光伏效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光-电转换的基本装置就是太阳能电池，富余的电能则用蓄电池组储存。 随着太阳的辐射输出，光子能量完全可以转换成各种人类需要的能源。尤其是光能转换为最常见也是最高级的电能，而电能则可以转化为动能、热能等其它形式的能源。也就是我们只要充分利用自然界中最丰富的太阳能，完全可以满足人类的生活和生产需求。 参考文献： 1张春娜. 绿色技术在住宅设计中的应用J. 广东科技, 2007,(10) . 2孙玉春.小区太阳能集中供热没“热”起来N.现代快报，2006-4-27(A3) 3 寇清清. 浅谈太阳能建筑的应用与前景J. 黑龙江科技信息, 2011,(23)
