论文部分内容阅读
摘要：太阳能是最重要的基本能源，对于人类来说，它是取之不尽、用之不竭的。我国建筑节能“十一五”规划的目标是要达到节约1.01亿吨标准煤，即减解排4亿多吨二氧化碳气体。太阳能作为迄今人类所认识的最清洁的可再生能源，太阳能与建筑一体化将在建筑节能中起到十分重要的作用。
关键词：太阳能建筑能源
中图分类号：P754.1 文献标识码：A 文章编号：
一、可持续发展太阳能在未来能源结构中的地位 国际能源机构预测，经济的发展离不开资源，目前全世界最常用的还是化石类能源，但随着经济的发展，煤炭和石油需求量越来越大，终有一天会枯竭。与有限的化石燃料能源相比，太阳能堪称最为理想的可再生能源之一。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。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。 二、太阳能被充分利用的必然性 “石油是工业的血液，煤是工业的粮食”是这一现状的最好诠释。化石燃料作为不可再生能源，之前的大规模开采和使用，已使化石资源日益枯竭，它已逐渐不能满足日益增长的经济需求，还诱发了不少国家之间、区域之间的政治经济纠纷，甚至引起冲突和局部战争。虽然我国矿物能源资源的储量是比较丰富，然而人均能源资源只有世界人均能源资源的二分之一左右。从能源消费结构来看， 我国是世界上最大的煤炭消费国，而根据大概的估计，我国的煤炭资源只能开采80年，而石油资源只能开采20年。为了可持续发展我们必须寻求新的可再生的绿色能源，太阳能作为自然界最丰富的洁净能源，而我国全年辐射总量为917—2333kW·h/m2，是世界上太阳能资源丰富的国家之一，因此太阳能是我国可再生能源的首选。
三、太阳能与建筑一体化技术现状在我国，太阳能热水器在全行业中现已拥有企业超过千家，推广应用范围也在不断扩大。而太阳能与建筑的结合，也在住宅建设中越发呈现出其不可替代的地位，并成为住宅建设中的一个最新亮点。早在1999年召开的世界太阳能大会上就有专家认为，当代世界太阳能科技发展有两大基本趋势，一是光电与光热结合；二是太阳能与建筑的结合。目前太阳能利用转化率约为10%—12%，太阳能的开发利用潜力十分巨大，据报载，目前，世界各国都在设施自己的“阳光计划”，在欧洲的能源消费中，约有1/2用于建筑的建设和运行，而交通运输耗能只占能源消费的1/4，因此建筑物利用太阳能成为各发达国家政府极力倡导的事业，太阳能利用设施与建筑的结合自然是人们所关注的问题，主要是太阳能的光伏利用与建筑的结合上。
四、 太阳能与建筑一体化技术的特点 1. 把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太陽能设施成为建筑的一部分，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响； 2. 利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层，可减少成本，提高效益； 3. 可用于平屋顶或斜屋顶，一般对平屋顶而言用覆盖式，对斜屋顶用镶嵌式；五、太阳能与建筑一体化应用技术适用对象 1 、适用于城建较严格，要求安装规范、美观、不损害市容市貌的单位、集体、小区等。 2 、适用于在建筑设计之处，就将太阳能作为建筑的一部分考虑在内，与建筑一同设计。 3 、适用于各种形式的建筑，例如：住宅小区、高层楼群、别墅等等。 4 、单台集体购买统一安装，该种形式主要适合于新建住宅小区和旧房改造。
六、太阳能与建筑一体化的发展方向目前，建筑物空气温度调节消耗着大量的能量。在我国，它要占到建筑物总能耗的约70%。用空调机和燃煤来控制室温不仅消耗能量，带来的外界的环境污染，而且并不能给室内人员带来健康的环境。在太阳能用于采暖方面，除造价较高的被动式太阳房有一些示范建筑外，还没有大规模的采用。主动式太阳能供能由于成本更高，与我国的经济发展也是远不相适应。因此，建筑供能的主动与被动相结合的思想及太阳能与常规能源相结合单位思想，按照房间的功能，采用不同方案的配合及交叉，这样可以大大降低太阳能用于建筑功能的一次投资和运行成本，使得整个方案在商业化的意义下具有可操作性。太阳能供能设备的非定常性，对气象条件和辐照条件的依赖性等特点，要求我们必须对建筑用能负荷进行准确的预测，才能够在设备与建筑的匹配上做出设备投资和节能效益最佳的选择。建筑室内温度及气流的预测方法和预测软件CFD/NHT是太阳能与建筑的结合的理论和应用基础，也是世界目前建筑空气调节的又一大方面，但是我国目前在该方面的水平和从事人数还远落后于世界先进国家。在当代，太阳能与建筑的发展必须有一定的策略与之相适应，一是成熟的被动太阳能技术与现代的太阳能光伏光热技术的综合利用；二是保温隔热的维护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合；三是传统建筑构造与现代技术和理念的融合；四是建筑的初投资与生命周期内投资的平衡；五是生态驱动设计理念向常规建筑设计的渗透；六是综合考虑区域气候特征、经济发达程度、建筑特征和人们的生活习惯等相关因素。
结语：目前太阳能的利用方式可分为光-热转换、光-电转换、光-化学转换。其中最成熟的就是光-热转化和光-电转化。而光-化学转换尚处于研究开发阶段，这种技术包括半导体电极产生电而电解水产生氧，利用氢氧化钙或重金属氢化物热分解储能形式。太阳能制氢问题解决了，才有真正意义上的氢利用，这将是引起时代的变革。
参考文献： [1]李向军.节能技术在绿色建筑设计中的应用.建筑环境与设备,第38期 [2]崔容强,赵春江,吴达成.并网型太阳能光伏发电系统.化学工业出版社 [3]秦永丽.太阳能利用在绿色建筑设计中的应用.襄阳市水利规划设计院
关键词：太阳能建筑能源
中图分类号：P754.1 文献标识码：A 文章编号：
一、可持续发展太阳能在未来能源结构中的地位 国际能源机构预测，经济的发展离不开资源，目前全世界最常用的还是化石类能源，但随着经济的发展，煤炭和石油需求量越来越大，终有一天会枯竭。与有限的化石燃料能源相比，太阳能堪称最为理想的可再生能源之一。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。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。 二、太阳能被充分利用的必然性 “石油是工业的血液，煤是工业的粮食”是这一现状的最好诠释。化石燃料作为不可再生能源，之前的大规模开采和使用，已使化石资源日益枯竭，它已逐渐不能满足日益增长的经济需求，还诱发了不少国家之间、区域之间的政治经济纠纷，甚至引起冲突和局部战争。虽然我国矿物能源资源的储量是比较丰富，然而人均能源资源只有世界人均能源资源的二分之一左右。从能源消费结构来看， 我国是世界上最大的煤炭消费国，而根据大概的估计，我国的煤炭资源只能开采80年，而石油资源只能开采20年。为了可持续发展我们必须寻求新的可再生的绿色能源，太阳能作为自然界最丰富的洁净能源，而我国全年辐射总量为917—2333kW·h/m2，是世界上太阳能资源丰富的国家之一，因此太阳能是我国可再生能源的首选。
三、太阳能与建筑一体化技术现状在我国，太阳能热水器在全行业中现已拥有企业超过千家，推广应用范围也在不断扩大。而太阳能与建筑的结合，也在住宅建设中越发呈现出其不可替代的地位，并成为住宅建设中的一个最新亮点。早在1999年召开的世界太阳能大会上就有专家认为，当代世界太阳能科技发展有两大基本趋势，一是光电与光热结合；二是太阳能与建筑的结合。目前太阳能利用转化率约为10%—12%，太阳能的开发利用潜力十分巨大，据报载，目前，世界各国都在设施自己的“阳光计划”，在欧洲的能源消费中，约有1/2用于建筑的建设和运行，而交通运输耗能只占能源消费的1/4，因此建筑物利用太阳能成为各发达国家政府极力倡导的事业，太阳能利用设施与建筑的结合自然是人们所关注的问题，主要是太阳能的光伏利用与建筑的结合上。
四、 太阳能与建筑一体化技术的特点 1. 把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太陽能设施成为建筑的一部分，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响； 2. 利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层，可减少成本，提高效益； 3. 可用于平屋顶或斜屋顶，一般对平屋顶而言用覆盖式，对斜屋顶用镶嵌式；五、太阳能与建筑一体化应用技术适用对象 1 、适用于城建较严格，要求安装规范、美观、不损害市容市貌的单位、集体、小区等。 2 、适用于在建筑设计之处，就将太阳能作为建筑的一部分考虑在内，与建筑一同设计。 3 、适用于各种形式的建筑，例如：住宅小区、高层楼群、别墅等等。 4 、单台集体购买统一安装，该种形式主要适合于新建住宅小区和旧房改造。
六、太阳能与建筑一体化的发展方向目前，建筑物空气温度调节消耗着大量的能量。在我国，它要占到建筑物总能耗的约70%。用空调机和燃煤来控制室温不仅消耗能量，带来的外界的环境污染，而且并不能给室内人员带来健康的环境。在太阳能用于采暖方面，除造价较高的被动式太阳房有一些示范建筑外，还没有大规模的采用。主动式太阳能供能由于成本更高，与我国的经济发展也是远不相适应。因此，建筑供能的主动与被动相结合的思想及太阳能与常规能源相结合单位思想，按照房间的功能，采用不同方案的配合及交叉，这样可以大大降低太阳能用于建筑功能的一次投资和运行成本，使得整个方案在商业化的意义下具有可操作性。太阳能供能设备的非定常性，对气象条件和辐照条件的依赖性等特点，要求我们必须对建筑用能负荷进行准确的预测，才能够在设备与建筑的匹配上做出设备投资和节能效益最佳的选择。建筑室内温度及气流的预测方法和预测软件CFD/NHT是太阳能与建筑的结合的理论和应用基础，也是世界目前建筑空气调节的又一大方面，但是我国目前在该方面的水平和从事人数还远落后于世界先进国家。在当代，太阳能与建筑的发展必须有一定的策略与之相适应，一是成熟的被动太阳能技术与现代的太阳能光伏光热技术的综合利用；二是保温隔热的维护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合；三是传统建筑构造与现代技术和理念的融合；四是建筑的初投资与生命周期内投资的平衡；五是生态驱动设计理念向常规建筑设计的渗透；六是综合考虑区域气候特征、经济发达程度、建筑特征和人们的生活习惯等相关因素。
结语：目前太阳能的利用方式可分为光-热转换、光-电转换、光-化学转换。其中最成熟的就是光-热转化和光-电转化。而光-化学转换尚处于研究开发阶段，这种技术包括半导体电极产生电而电解水产生氧，利用氢氧化钙或重金属氢化物热分解储能形式。太阳能制氢问题解决了，才有真正意义上的氢利用，这将是引起时代的变革。
参考文献： [1]李向军.节能技术在绿色建筑设计中的应用.建筑环境与设备,第38期 [2]崔容强,赵春江,吴达成.并网型太阳能光伏发电系统.化学工业出版社 [3]秦永丽.太阳能利用在绿色建筑设计中的应用.襄阳市水利规划设计院