建筑節(jié)能是當(dāng)今全世界建筑界共同面對(duì)的重要技術(shù)領(lǐng)域，也是緩解全球能源短缺和改善環(huán)境質(zhì)量的有效發(fā)展途徑。我國(guó)能源消費(fèi)全球排名一直居高不下，龐大的能源需求導(dǎo)致了我國(guó)能源供需的矛盾，能源安全問(wèn)題日益突出。因此，發(fā)展可再生能源對(duì)于我國(guó)保證能源供應(yīng)和環(huán)境的改善都具有十分重要的戰(zhàn)略意義。

　　1、建筑節(jié)能

　　建筑節(jié)能的重要理念就是在現(xiàn)有的建筑技術(shù)條件下，盡可能的利用自然能量來(lái)達(dá)到環(huán)境的健康和熱舒適需要，也就是要做到合理地最大限度利用自然能源和高效率地最小限度利用人工能源。我國(guó)是全球最大發(fā)展中國(guó)家，能源消耗量位居全球第二，而其中建筑能耗約為全國(guó)總能耗的12%，建筑能耗主要是指采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明、家用電器、炊事、電梯等方面的能耗。隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)騰飛和氣候變暖，再加之我國(guó)的地理位置與氣候特點(diǎn)以及人民生活水平的不斷提高，這一比例還在持續(xù)升高。在我國(guó)，建筑節(jié)能已占據(jù)節(jié)能領(lǐng)域的“半壁江山”。根據(jù)近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)能源界的探索和實(shí)踐，當(dāng)前普遍認(rèn)為建筑節(jié)能是各種節(jié)能形式中最直觀、最有效且發(fā)展?jié)摿薮蟮墓?jié)能形式，它對(duì)于緩解當(dāng)前緊張的能源問(wèn)題，平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源保護(hù)之間的關(guān)系有重大現(xiàn)實(shí)意義。

　　1.1、太陽(yáng)能建筑應(yīng)用

　　長(zhǎng)期以來(lái)，世界能源主要以石油、煤炭等礦物燃料為主。礦物燃料屬于不可再生資源，近年來(lái)其儲(chǔ)量不斷減少，而且當(dāng)?shù)V物燃料再使用的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳，這也是造成全球變暖一個(gè)重要原因之一。再建筑能耗中，暖通空調(diào)系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)所占的比例接近60%。太陽(yáng)能作為無(wú)污染且用之不竭的可再生資源，有著普遍、無(wú)害、巨大、長(zhǎng)久的特點(diǎn)，再建筑節(jié)能應(yīng)用中得到了廣泛關(guān)注和研究，并已經(jīng)得到了快速的發(fā)展。太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用包括整體式、平板式、分體式（陽(yáng)臺(tái)壁掛）太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能中央熱水器、陽(yáng)臺(tái)欄板太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)、光熱光電一體化等太陽(yáng)能產(chǎn)品。

　　1.2、太陽(yáng)能利用與建筑節(jié)能

　　太陽(yáng)能與建筑相結(jié)合是全球建筑發(fā)展的主流趨勢(shì)，它并不是太陽(yáng)能與建筑的簡(jiǎn)單相加，而是真正讓太陽(yáng)能成為建筑的一部分?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)提倡綠色節(jié)能理念，就是以推動(dòng)建筑節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材、環(huán)保型建材企業(yè)的市場(chǎng)化運(yùn)用為建設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以就低能耗、低排放為目標(biāo)進(jìn)行建設(shè)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是提高可再生資源的利用率。采用節(jié)能型的建筑技術(shù)、設(shè)備、材料等，提高保溫隔熱性能和采暖供熱、空調(diào)制冷效率都是當(dāng)今節(jié)能型建筑的主要研究和解決對(duì)象。因此，大力支持和發(fā)展利用可再生資源顯得尤為重要。

　　2、太陽(yáng)能建筑應(yīng)用技術(shù)及現(xiàn)狀

　　2.1、被動(dòng)式太陽(yáng)房

　　被動(dòng)式住房是指將自然通風(fēng)、自然采光、太陽(yáng)能輻射，和室內(nèi)非供暖熱源得熱等各種被動(dòng)式節(jié)能手段，與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)高效節(jié)能技術(shù)相結(jié)合，建造而成的低能耗房屋建筑。這種建筑在顯著提高室內(nèi)環(huán)境舒適性的同時(shí)，可大幅度減少建筑使用能耗，最大限度地降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械采暖和制冷系統(tǒng)的依賴。相比傳統(tǒng)建筑，被動(dòng)式住房節(jié)能可達(dá)85%以上。被動(dòng)式住房?jī)?yōu)越的節(jié)能和“零排放”性能，與我國(guó)政府大力提倡的“節(jié)能減排”政策高度契合。近幾年來(lái)在國(guó)家宏觀政策的指引下，在住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心的促進(jìn)下，在各級(jí)政府和行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的支持鼓勵(lì)下，許多地區(qū)的廠區(qū)辦公樓建設(shè)中都開(kāi)始采用“被動(dòng)式房屋”技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)。

　　2.1.1、被動(dòng)式太陽(yáng)房的分類(lèi)及技術(shù)要點(diǎn)

　　被動(dòng)式太陽(yáng)房的種類(lèi)很多，其主要分為兩大類(lèi)，即直接受益和間接受益。直接受益和間接受益類(lèi)型的被動(dòng)式太陽(yáng)房又可分為以下四種：

　?、僦苯邮芤媸剑哼@是讓太陽(yáng)光通過(guò)透光材料直接進(jìn)入室內(nèi)的采暖形式，是太陽(yáng)能采暖中和普通房差別最小的一種。冬天陽(yáng)光透過(guò)南向玻璃窗照射到房屋的地面墻壁和家具上，使之吸收太陽(yáng)光熱后升溫。所吸收的一部分太陽(yáng)光熱直接儲(chǔ)存在能夠緩慢釋放熱量的蓄熱體內(nèi)，另外一部分則通過(guò)對(duì)流或輻射的形式在房屋空間內(nèi)傳遞，使房屋內(nèi)部空間始終處于恒溫狀態(tài)（如圖1所示）。這種太陽(yáng)房的南窗面積很大，為了避免窗扇不嚴(yán)密而損失大量光熱能源，首先窗扇必須有良好的密封性能。另外，建議裝配一套保溫窗簾，以降低熱損。

　?、谛顭釅κ剑盒顭釅κ教?yáng)能建筑設(shè)計(jì)理念：太陽(yáng)光從南面的大面積玻璃窗照進(jìn)屋內(nèi)，在南向安裝垂直集熱蓄熱墻來(lái)收集太陽(yáng)光熱，然后將其通過(guò)傳導(dǎo)、輻射或?qū)α鞯男问絺鬏斨廖輧?nèi)（詳見(jiàn)圖2）。室內(nèi)使用能吸收太陽(yáng)光熱的深色桌椅。目前市面上常見(jiàn)的集熱蓄熱墻主要有水墻式的、實(shí)體式的、花格式的、相變材料的以及快速集熱的。

　?、鄹郊雨?yáng)光間式：陽(yáng)光間附建在建筑南側(cè)，它采用透光材料作為墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)。陽(yáng)光間和房屋之間的公共墻上設(shè)門(mén)、窗等孔洞結(jié)構(gòu)。陽(yáng)光間得到陽(yáng)光照射被加熱，其內(nèi)部溫度始終比室外溫度高。因此，白天可以通過(guò)陽(yáng)光間向房間內(nèi)供給熱能，夜晚也可以作為緩沖區(qū)，防止房間內(nèi)損失大量熱能。

　?、苜A熱屋頂式：主要利用屋頂構(gòu)造進(jìn)行集熱蓄熱。其中有一種是利用裝滿水的密封塑料袋作為儲(chǔ)熱體，裝在頂棚上，可以用保溫蓋板覆蓋在塑料袋上面，防止熱量損失。冬季白天晴天時(shí)，敞開(kāi)保溫板，使儲(chǔ)熱水袋吸收并儲(chǔ)存太陽(yáng)光熱，然后通過(guò)對(duì)流、輻射的方式傳至屋內(nèi)。夜間則關(guān)閉保溫板，避免屋內(nèi)的熱量向外散失。夏季室內(nèi)溫度偏高，白天必須關(guān)閉保溫蓋板，防止室外高溫的空氣和陽(yáng)光向房?jī)?nèi)傳導(dǎo)，可以用涼水袋吸收下面房間的熱量來(lái)降溫；夜晚則要敞開(kāi)保溫蓋板，使水袋冷卻。保溫蓋板還可根據(jù)房間溫度、水袋內(nèi)水溫和太陽(yáng)輻照度，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)啟閉。此種方式適用于冬季不屬寒冷，但夏季較為炎熱的地區(qū)。

　　2.1.2、存在的問(wèn)題及解決辦法

　　被動(dòng)式太陽(yáng)房的推廣及利用已經(jīng)經(jīng)歷了近30年的發(fā)展歷程，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，但是仍舊存在很多問(wèn)題和不足。我們國(guó)家目前就被動(dòng)式太陽(yáng)房發(fā)展中存在的主要問(wèn)題有：

　?、傥葱纬山y(tǒng)一化生產(chǎn)。被動(dòng)式太陽(yáng)房集熱構(gòu)件在生產(chǎn)組裝的過(guò)程中，仍未能有效執(zhí)行工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化這樣的集中統(tǒng)一生產(chǎn)方式，這是影響太陽(yáng)能建筑推廣的主要原因之一。積極鼓勵(lì)房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商企業(yè)設(shè)計(jì)并安裝太陽(yáng)能應(yīng)用設(shè)施，在此基礎(chǔ)上還要加強(qiáng)太陽(yáng)房集熱構(gòu)件產(chǎn)品知識(shí)培訓(xùn)，提高生產(chǎn)企業(yè)的積極性，鼓勵(lì)并引導(dǎo)相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)集熱構(gòu)件工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；纳a(chǎn)。

　　②建筑材料有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。我們國(guó)家目前對(duì)新型建筑材料的研究和發(fā)展一定程度上制約了太陽(yáng)房的發(fā)展和推廣?，F(xiàn)在在我們國(guó)家的建材市場(chǎng)上很少能夠看得到適合太陽(yáng)能建筑的透光、保溫、儲(chǔ)熱等性能高價(jià)格低的建筑材料。鼓勵(lì)企業(yè)加強(qiáng)太陽(yáng)能建筑應(yīng)用的自主創(chuàng)新，積極開(kāi)發(fā)太陽(yáng)房的新型建材，爭(zhēng)取做到“就地取材”、“因地制宜”，充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源。所以今后還需進(jìn)一步加大自主開(kāi)發(fā)此類(lèi)材料的措施和力度。

　?、凼┕ぜ百|(zhì)量問(wèn)題。太陽(yáng)能建筑在施工上較普通建筑而言要復(fù)雜得多，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到它的集熱效果，所以其成本和造價(jià)都較高，一定程度上影響了它的推廣和利用。太陽(yáng)房的施工需要執(zhí)行普通建筑有關(guān)的施工規(guī)范之外，還要嚴(yán)格按照太陽(yáng)房的特殊要求進(jìn)行施工。并且太陽(yáng)房的驗(yàn)收還因按照《被動(dòng)式太陽(yáng)房熱工技術(shù)條件和測(cè)試方法》（GB/T15405-2006）。

　　2.2、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)

　　太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為熱能的裝置，將水從低溫加熱到高溫，以滿足人們?cè)谏?、生產(chǎn)種的熱水使用。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是由集熱管、儲(chǔ)水箱、循環(huán)管道、及支架等相關(guān)零配件組成。

　　2.2.1、太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的分類(lèi)

　　①太陽(yáng)能熱水器按照實(shí)際用途，可分為小容量供家庭使用的太陽(yáng)能熱水器，通常被稱(chēng)之為家用太陽(yáng)能熱水器，以及供大型住宅、酒店和浴室等建筑集中使用的大容量的太陽(yáng)能熱水器。這兩者之間沒(méi)有根本的區(qū)別，只是前者水容量比較少，按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，儲(chǔ)熱水箱水容量600L以下為家用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，使用者可直接購(gòu)買(mǎi)，安裝后即可使用；后者是需考慮用戶對(duì)水溫水量以及在對(duì)建筑物的實(shí)際情況進(jìn)行了解后，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)之后開(kāi)始安裝，并且要在驗(yàn)收通過(guò)之后才能交付使用，總體來(lái)說(shuō)，各項(xiàng)程序要比家庭用太陽(yáng)能熱水器復(fù)雜。

　?、谔?yáng)能熱水器按照水箱和集熱器的關(guān)系可分為緊湊式系統(tǒng)和分離式系統(tǒng)。緊湊式太陽(yáng)能熱水器就是將真空玻璃管直接插入水箱中，利用加熱水的循環(huán)，使得水箱中的水溫升高，這是市場(chǎng)最常規(guī)的太陽(yáng)能熱水器；分體式熱水器是將集熱器與水箱分開(kāi)，可大大增加太陽(yáng)能熱水器容量，不采用落水式工作方式，擴(kuò)大了使用范圍。

　?、厶?yáng)能熱水器按照供水范圍又可分為集中供熱水和局部供熱水。其中集中供熱水主要是指為單幢建筑或幾幢建筑提供熱水。局部供熱水是指為建筑物內(nèi)某一局部單元或單個(gè)用戶供熱水的形式。

　　2.2.2、存在的問(wèn)題及解決辦法

　　太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在各地的發(fā)展還不平衡，大部分地區(qū)對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)使用、施工以及安裝都存在不同的認(rèn)識(shí)，比如各個(gè)地區(qū)對(duì)高層住宅使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的規(guī)定規(guī)范不同；各地對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)技術(shù)層面上的問(wèn)題等都還與相當(dāng)多的問(wèn)題有待解決。這些現(xiàn)象的產(chǎn)生又諸多方面的因素。

　　原因之一，管理層面上的問(wèn)題。各個(gè)地區(qū)因?yàn)闂l件相差較大，且不同地區(qū)的政府對(duì)于太陽(yáng)能的認(rèn)識(shí)水平也存在差異，所以政府的法律或相關(guān)的規(guī)定要求不一，導(dǎo)致各地區(qū)關(guān)于太陽(yáng)能的規(guī)定和應(yīng)用范圍也有很大的不同。比如江蘇、山東省規(guī)定新建住宅12層以下必須應(yīng)用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，12層以上則不強(qiáng)制要求使用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。而上海市規(guī)定是6層。還有，作為建筑設(shè)計(jì)主體的各專(zhuān)業(yè)建筑設(shè)計(jì)元，過(guò)去基本上沒(méi)有介入太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，對(duì)太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)缺乏了解，沒(méi)有相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)可供參考，后期技術(shù)也就得不到保證。這樣一來(lái)就大大增加了成本和難度，在目前市場(chǎng)條件下就會(huì)缺乏動(dòng)力。

　　原因之二，技術(shù)層面上的問(wèn)題。目前高層住宅的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)還未形成建筑一體化的規(guī)模，技術(shù)尚待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。高層建筑中供水的水壓高、壓力差值大以及用水的峰值變化不規(guī)律等特點(diǎn)都會(huì)直接導(dǎo)致集中式太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)產(chǎn)生熱量分布不均勻、設(shè)備短路等問(wèn)題。而且在高層建筑群中安裝太陽(yáng)能，因?yàn)椴晒饷娣e的區(qū)域有限，可以安裝熱水系統(tǒng)的位置有限，在其安裝上無(wú)法完全考慮南向采光提供從而提高太陽(yáng)能所能接受的日照，再加之有的高層建筑屋面造型或其他原因，也會(huì)導(dǎo)致集熱器無(wú)法正常安裝。

　　原因之三，地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商必須承擔(dān)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的前期投資，前期成本較大，如果建造的太陽(yáng)能建筑房屋沒(méi)有銷(xiāo)路，就會(huì)嚴(yán)重磋商地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商的積極性。

　　鑒于此，要在國(guó)內(nèi)普及太陽(yáng)能建筑，必須發(fā)動(dòng)整個(gè)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)與建筑業(yè)傾力合作，充分發(fā)揮二者的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，盡量依靠?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)降低建筑成本，讓二者“雙贏”。譬如，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)首先要根據(jù)太陽(yáng)能節(jié)能建筑設(shè)計(jì)要求不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。建筑界則需要發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不斷優(yōu)化太陽(yáng)能建筑結(jié)構(gòu)，以確保建筑結(jié)構(gòu)與太陽(yáng)能設(shè)備更加契合。另外，政府也需要努力引導(dǎo)和激勵(lì)企業(yè)相互協(xié)作，互利互惠。隨著人民生活水平的不斷提高，具有24小時(shí)供熱功能的商品住宅逐漸增多，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)具有明顯的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。如果能大力開(kāi)發(fā)“綠色建筑”，一方面能夠減少物管部門(mén)的日常開(kāi)支，另一方面也能為房屋帶來(lái)新的賣(mài)點(diǎn)，對(duì)政府、企業(yè)和用戶都由益處。

　　3、總結(jié)

　　隨著環(huán)境問(wèn)題的日益凸顯和經(jīng)濟(jì)發(fā)展向更可持續(xù)的路徑轉(zhuǎn)向，我國(guó)政府開(kāi)始以更積極和強(qiáng)力的姿態(tài)介入綠色建筑領(lǐng)域。同時(shí)在霧霾不斷的今天，生活和辦公場(chǎng)所是否健康、舒適、綠色、環(huán)保，得到了全社會(huì)的普遍關(guān)注。隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的不斷重視，越來(lái)越多的現(xiàn)代企業(yè)將“綠色建筑”作為辦公、生產(chǎn)場(chǎng)所選擇和建設(shè)的重要標(biāo)準(zhǔn)。可以說(shuō)，綠色建筑已經(jīng)越來(lái)越成為工、商業(yè)設(shè)施發(fā)展的大勢(shì)所趨。太陽(yáng)能建筑設(shè)計(jì)需要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)和建筑形式，盡量使太陽(yáng)能融入建筑形式中。另外，所選取的太陽(yáng)能設(shè)備也應(yīng)該符合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)和建筑設(shè)計(jì)要求，以確保所設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能建筑能夠真正發(fā)揮節(jié)能效用。

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