浅谈太阳能在建筑中的应用与发展

关键词：太阳能 建筑 环保 节能 

在当今世界能源与环境问题日益严重的形势下，太阳能作为一种免费、高效、清洁的可再生能源，已成为人类最理想的能源之一，它无污染，无噪声，是取之不尽用之不竭的绿色能源。长期以来，我国一直致力于太阳能等可再生能源在建筑技术上的广泛应用，太阳能与建筑相结合具有低能耗、高舒适度、安全环保的特点，可以为人类提供更健康、更舒适的居住环境，提高人类自身生活品质，让家庭生活更自然更环保，对保护生态环境、实现经济可持续发展具有重大意义。 

1 太阳能建筑是一种先进的建筑理念 

太阳能是人类可以利用的最丰富、最清洁、最高效、最理想的能源，随着太阳能光热转换、光电转换技术的不断突破，在建筑中利用太阳能已成为可能。目前，太阳能的利用已取得显著成果并已实现大规模的商业化应用，高效利用太阳能提供住宅建筑的复合能量系统，以满足住宅的使用功能需求以及安全、便利、舒适、健康的环境需求，是我国发展太阳能建筑的目标。1999年召开的世界太阳能大会上有专家认为，太阳能将是未来人类最适合、最安全、最清洁、最理想的替代能源，并指出当代太阳能有两大发展趋势：一是太阳能光电、光热的结合。目前，太阳能利用转化率仅为10%-12%，仍然具有巨大的开发利用潜力。二是太阳能与建筑的结合。据悉，目前世界各国都在加紧实施自己的“阳光计划”，如德国和我国上海启动的“十万屋顶”计划，即在建筑顶部大规模地铺设太阳能发电装置，既节省电力又利于环保。太阳能建筑，即用太阳能代替部分常规能源，为建筑物和居民提供采暖、热水、空调、照明、通风等一系列功能，用以满足或部分满足人们的生产和生活所需。太阳能建筑，其利用太阳能的最高境界是“零能耗”，即建筑物所需的全部能源供应均来自于太阳能，常规能源消耗为零，从而真正做到环保清洁、绿色生态。太阳能建筑具有舒适健康、开源节流、减少对环境破坏和污染的特点，主要包括太阳能采暖、太阳能光伏发电、太阳能热水、太阳能通风降温、太阳能制冷空调、可控自然采光等各项新技术，并且能与风能、浅层地能、生物质能等可再生能源相结合，具有技术含量高、资源消耗低、环境负荷小的特点。 

2 太阳能应用于建筑有其独特的优势和特点 

太阳能与建筑，曾经是两个相去甚远的话题，但今天，太阳能建筑却被业界认为将是未来建筑业发展的趋势：节能——有望实现建筑的零能耗，环保——能耗将不再污染我们的家园，人类未来的主要能源一定离不开太阳能，太阳能建筑是未来建筑的发展方向，是节约能源的有效途径。太阳能应用于建筑具有以下几方面的优势和特点： 

2.1 我国是一个能源消耗大国，建筑是传统的高能耗领域。据统计，国内建筑能耗约占全社会总能耗的三分之一，采暖、热水、空调能耗占建筑能耗的65%左右，而综合利用太阳能，全面实现太阳能与建筑一体化及太阳能光热、光电综合利用一体化，可有效地降低建筑物能耗，减少常规能源的使用量。 

2.2 太阳能的利用纳入建筑的总体规划与设计中，把建筑、技术和美学融为一体，外观独特。太阳能设施与建筑有机结合，成为建筑的一部分，取代了传统太阳能结构所造成的对建筑物外观形象的影响，不但增强了建筑物的美感，而且降低了能耗，保护了生态环境，提高了人们的生活品质。 

2.3 太阳能热水器完全纳入建筑物体系，成为建筑体系不可分割的一部分，与建筑同步设计、同步施工、同步验收、同步管理。太阳能热水器是一种绿色环保的产品，在我国太阳能建筑领域中是技术最成熟、应用范围最广、产业化发展最快的，太阳能热水器不但具有明显的节能效果，而且使用安全，寿命长，具有良好的技术性和经济性。据统计，2010年我国太阳能热水器年产量4900万平方米，占世界年产量的80%左右。太阳能热水器与建筑结合解决了单台太阳能热水器用户自行安装，不统一，不规范，且先建筑后安装，影响城市美观的问题，消除了二次安装太阳能对建筑物形象的影响，保持建筑物的整体美观性不受破坏，又能避免重复投资，降低成本。 

2.4 利用太阳能设施完全取代或者部分取代建筑物的屋面履盖层，可减少建筑成本。如采用“瓦片式”可替代坡屋面上部分建筑瓦片，既减少建筑成本，又达到防水、遮阳的效果，与建筑融为一体，外观独特美观。 

2.5 实行分户计量，按表收费制度，便于企业管理。集中供水可进行上下水量、水位、水温的自动控制，定温输水采用自然循环方式，使用方便。 

3 太阳能在建筑应用技术的发展方向 

3.1 提高太阳能在建筑中的应用水平。太阳能与建筑的完美结合需要太阳能厂商、房地产开发商、建筑施工队伍、建筑设计单位的团结协作，发挥各自优势，缺一不可。太阳能厂商要提高自身的技术创新能力，提高产品质量，使之更好的与建筑融为一体；房地产开发商要多建太阳能建筑，并由技术过硬的施工队伍进行施工，保证施工质量，保证太阳能设备的安装质量；建筑设计单位的设计要适合于太阳能设备或部件的应用，使之符合太阳能与建筑结合的要求。为促进太阳能在建筑中的应用，全国各省市地方相继出台了相关政策，2011年4月，新修订的《可再生能源法》中明确规定，国家鼓励单位和个人安装及使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统。房地产开发企业应当在建筑物的设计和施工中，为太阳能利用提供必备条件。对已建成的建筑物，住户可以在不影响其质量与安全的前提下安装符合技术规范和产品标准的太阳能利用系统。这些政策的出台，为太阳能的发展注入了强有力的血液。 

3.2 进一步推进太阳能与建筑一体化。太阳能在建筑中的应用目标是尽可能的充分利用太阳能来满足建筑能耗和健康环境的要求，降低常规能源在建筑能耗中的比例。太阳能与建筑一体化技术把太阳能利用设施与建筑有机结合，利用太阳能集热器替代屋顶覆盖层或保温层，实现太阳能热水、供暖、空调在建筑中的综合利用，满足人们的生产生活所需。 

3.3 促进国民经济的可持续发展，赶超国际先进水平是我国太阳能建筑应用领域的发展目标。结合我国实际情况、技术水平、区域特点，要分阶段有步骤的积极推进太阳能在建筑中的应用：第一步，先完成目前技术最熟练、建筑工程应用最广泛的太阳能热水（系统）的建筑一体化；第二步，完成太阳能光热利用（供暖、空调），以及光热、光电综合利用（供电、供暖、空调）的技术开发和工程应用；第三步，完成综合利用太阳能建筑的推广和普及。 

4 结束语 

太阳能建筑前途光明，任重道远，各级政府和社会各界应加强合作，以实际行动支持太阳能在建筑中的应用与发展，房地产商要积极投资和应用太阳能建筑，使我国形成一个从上至下开发应用太阳能建筑的良好环境。总之，在我国能源短缺，建筑能耗严重的情况下，大力发展太阳能在建筑中的应用是我国建筑业和太阳能产业界发展的一项重要内容，也是实现我国经济可持续发展的必然要求。太阳能在建筑中的应用必将促进全球环境品质的改善，提高人们的自身生活品质。 

参考文献： 

[1]李道明.太阳能技术在住宅中应用具有广阔的前景，住宅产业，2004. 

[2]季柳金，罗迎宾.浅议太阳能建筑的应用与前景，江苏建筑，2009.