分析中国太阳能建筑应用的现状和发展

陈丛佳陈从佳

（昆明科技大学金明学院，昆明650106）

摘要: 建筑节能是当今世界面临的重要技术领域，也是缓解全球能源短缺和改善环境质量的有效发展途径. 中国在能源消耗方面的全球排名一直很高. 巨大的能源需求导致了我国能源供需矛盾，能源安全问题日益突出. 因此，发展可再生能源对中国确保能源供应和环境改善具有重要的战略意义. 本文总结了各种形式的太阳能建筑应用的现状和发展；为太阳能建筑应用面临的问题提供了基本解决方案，并期待未来的发展.

关键词: 建筑节能；能源;太阳能建筑；发展

中国图片分类编号: TU201.5文件标识代码: A物品编号: 1006-4311（2015）23-0200-03

作者简介: 陈丛佳（1986-），女，重庆人，助理教授，硕，研究方向是土木工程.

1建筑节能

建筑节能的重要概念是在现有建筑技术条件下，尽可能多地利用自然能源，以达到环境的健康和热舒适需求，即最合理地利用自然能源和能源. 高效最少地使用人造能源. 中国是世界上最大的发展中国家，其能源消耗量位居世界第二，建筑物的能耗约占全国总能耗的12％，建筑物的能耗主要是指供暖，空调，热水供应，照明和家用电器. 烹饪，烹饪，电梯等方面的能源消耗. 随着中国经济的飞速发展和气候变暖，再加上中国的地理位置和气候特征，以及人民生活水平的不断提高，这一比例持续上升. 在中国，建筑节能已占到全国能源效率的一半. 根据过去半个世纪能源界的探索和实践，建筑节能目前被认为是各种节能形式中最直观，最有效，最有发展潜力的节能形式. 缓解当前紧张的能源问题，平衡经济发展与节能之间的关系具有重要的现实意义.

1.1太阳能建筑应用长期以来，世界能源主要是化石燃料，例如石油和煤炭. 化石燃料是不可再生的资源，近年来其储量一直在下降. 再利用化石燃料时，会产生大量的二氧化碳，这是全球变暖的重要原因之一. 在改造能耗中，暖通空调系统和热水系统的比例接近60％. 太阳能作为一种无公害，取之不尽，用之不竭的能源，具有普遍，无害，庞大而长久的特点. 它在建筑物的节能应用中受到了广泛的关注和研究，并且得到了迅速的发展. 太阳能在建筑物中的应用包括整体式，扁平式，分体式（壁挂式阳台）太阳能热水器，太阳能中央热水器，阳台轨道式太阳能热水器，太阳能集热系统，太阳能采暖系统以及集成的太阳能，光伏和其他太阳能产品.

1.2太阳能利用与建筑节能太阳能建筑的整合是全球建筑发展的主流趋势. 这不是简单地将太阳能和建筑物相加，而是使太阳能真正成为建筑物的一部分. 现代建筑设计倡导绿色节能的理念，以建筑节能为目标，以建筑，建材，节水，节水，节约材料，环保的建材企业为市场导向. ，并以低能耗和低排放为设计目标. 是提高可再生资源的利用率. 节能建筑技术，设备，材料等的使用，以提高其保温隔热性能和供暖，空调的制冷效率，是当今节能建筑的主要研究和解决对象. 因此，大力支持和发展可再生资源的利用就显得尤为重要.

2太阳能建筑的应用技术和现状

2.1被动式太阳能房屋被动式房屋是自然通风，自然采光，太阳辐射和室内非加热热源等多种被动节能方法的结合，并结合了用于建筑围护结构的高效节能技术. 低能耗房屋建设. 这种类型的建筑物可以显着减少建筑物的能源消耗，同时显着改善室内环境的舒适度，并使对主动机械加热和冷却系统的依赖性最小化. 与传统建筑相比，被动式房屋的能源效率可以达到85％以上. 被动式房屋的卓越节能和“零排放”性能与中国政府大力倡导的“节能减排”政策高度吻合. 近年来，在国家宏观政策的指导下，随着住房建设部科学技术和工业化发展中心的推进，在各级政府和行业领导者的支持和鼓励下，建设了国家级科技创新基地. 许多地区的办公楼已开始采用“被动式房屋”. “设计和施工技术.

2.1.1被动式太阳能房屋的分类和技术要点被动式太阳能房屋的类型很多，主要分为直接收益和间接收益两大类. 被动式太阳能房屋的直接和间接类型可以分为以下四种类型:

①直接利益类型: 这是一种供暖形式，允许阳光直接透过透光材料进入房间. 这是与普通房间在太阳能采暖方面差异最小的一种. 在冬季，阳光透过房屋墙壁和家具上朝南的玻璃窗发光，从而吸收阳光并加热. 吸收的太阳能的一部分直接存储在可以缓慢释放热量的蓄热体中，而另一部分则通过对流或辐射在房屋空间中传播，因此房屋的内部空间始终处于恒定温度（参见图1）. 这间日光浴室的南窗面积很大. 为了避免窗扇不足以及大量的光能和热能损失，窗扇必须具有良好的密封性能. 另外，建议安装一套热帘以减少热量损失.

②蓄热墙类型: 蓄热墙太阳能建筑设计理念: 阳光从南侧的大面积玻璃窗进入房屋，并在南向安装垂直的热收集墙以收集太阳能热量，然后通过传导，辐射或对流传输到房屋中（有关详细信息，请参见图2）. 使用深色的桌子和椅子吸收室内的阳光. 目前，市场上常见的集热和蓄热墙有水墙式，实心式，花形，相变材料和快速集热.

③额结构. 日光室与房屋之间的公共墙上开有诸如门窗之类的孔. 太阳光被太阳光加热，内部温度始终高于室外温度. 因此，白天可以通过阳光将热量提供给房间，晚上也可以将其用作缓冲区，以防止大量热量在房间中散失.

④蓄热屋顶型: 主要利用屋顶结构进行热量收集和蓄热. 其中之一是使用装满水的密封塑料袋作为储热体，该塑料袋安装在天花板上，并且可以在塑料袋上盖上隔热盖以防止热量散失. 白天冬天晴天时太阳能充电器应用价值，打开保温板，使热水储藏袋吸收并储存太阳热，然后通过对流和辐射的方式将其传给房屋. 晚上，关闭保温板以防止房屋内的热量散发到外面. 夏天室内温度很高，白天必须关闭隔热盖，以防止高温的室外空气和阳光传播到房间. 您可以使用冷水袋吸收下面房间的热量以使其冷却. 晚上，打开隔热盖以冷却水袋. 隔热盖还可以根据房间的温度太阳能充电器应用价值，水袋中水的温度和太阳辐射自动调节以打开和关闭. 此方法适用于冬天不冷而夏天热的地区.

2.1.2存在的问题和解决方案被动式太阳能房屋的推广和使用已经经历了近30年的发展，并积累了一些经验，但是仍然存在许多问题和不足. 我国被动式太阳能房屋发展中存在的主要问题是:

①没有统一的生产. 在被动式太阳能房屋集热组件的生产和组装过程中，集中化，统一化的生产方法（如工厂化，标准化，规模化）尚未得到有效实施，这是影响太阳能建筑推广的主要原因之一. . 积极鼓励房地产开发商设计安装太阳能应用设施，在此基础上，加强对太阳能房屋集热组件产品的知识培训，提高生产企业的积极性，鼓励和指导有关生产企业实现工厂化，规范化，一体化. 集热组件. 生产.

②建筑材料需要进一步发展. 我国目前对新型建筑材料的研究和开发在一定程度上限制了太阳能房屋的开发和推广. 当前，在我国建材市场上，很少见到适用于太阳能建筑的高性能，价格低廉的透光，隔热，蓄热等建材.

鼓励企业加强太阳能建筑应用领域的自主创新，积极开发太阳能房屋新型建筑材料，努力实现“地方材料”，“因地制宜”，充分利用当地资源. 因此，有必要在未来进一步加大措施和力度，以自主开发此类材料.

③施工和质量问题. 太阳能建筑物的建造比普通建筑物复杂得多. 建筑质量直接影响其集热效果，造价高，造价高，在一定程度上影响其推广利用.

太阳能房屋的建造需要执行与建筑物有关的一般建造规范，并且必须严格按照太阳能房屋的特殊要求进行太阳能房屋的建造. 太阳能房的验收还基于《被动式太阳能房热工技术条件和试验方法》（GB / T 15405-2006）.

2.2太阳能热水系统太阳能热水系统是将太阳能转换为热能的装置，该装置将水从低温加热到高温，以满足人们在生活和生产中使用热水的需求. 太阳能热水系统由集热管，储水箱，循环管和支架等相关部件组成.

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