論太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)

論太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)

【摘要】在總結(jié)太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)成功案例基礎(chǔ)上,以寧波市海曙區(qū)龍觀鄉(xiāng)李岙村為例進(jìn)行實(shí)地調(diào)研.它是以高效的利用太陽能這一清潔無污染、可持續(xù)的能源并使之與建筑構(gòu)造組成相結(jié)合，且追求與建筑外觀相協(xié)調(diào),組成并裝飾建筑外觀的產(chǎn)品。這種建筑設(shè)計(jì)在住房建筑行業(yè)中很受歡迎，有著很重要的地位，本文對太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)進(jìn)行的簡要分析?！娟P(guān)鍵詞】太陽能；建筑一體化；建筑保溫結(jié)合；前言當(dāng)前社會中環(huán)境的逐漸惡化以及能源問題一直是人們關(guān)注的話題，在建筑行業(yè)中運(yùn)用什么樣的環(huán)保節(jié)能建筑能源一直是人們探討的主題。在企業(yè)中人們一直在研究如何在建筑工程中完美運(yùn)用可再生資源，太陽能與建筑工程的結(jié)合有很多的好處，它不但能夠降低能源消耗，提升舒適度，還可以讓人們的生活環(huán)境更加的環(huán)保自然，對于國內(nèi)的可持續(xù)發(fā)展有很重要的意義。1.太陽能建筑一體化的基礎(chǔ)概念太陽能建筑一體化的意思是經(jīng)過“相加”結(jié)合出一種新的設(shè)計(jì)方案，對于建筑在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該把太陽能系統(tǒng)涉及到的所有內(nèi)容都添加在建筑設(shè)計(jì)中，并且與建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行巧妙融合，讓太陽能系統(tǒng)包含的內(nèi)容與整個(gè)建筑設(shè)計(jì)不能分割，不能出現(xiàn)只是讓太陽能系統(tǒng)成為建筑設(shè)計(jì)的附加條件。太陽能建筑一體化技術(shù)就是指在建筑中運(yùn)用太陽能產(chǎn)品以及相關(guān)設(shè)備，而且將其與建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效結(jié)合。2.太陽能能源的特征2.1廣泛性.太陽的輻射隨處可見，到處可用，太陽能是一種取之不盡的能源種類，它更能體會節(jié)能環(huán)保的意義。在比較偏遠(yuǎn)的山區(qū)、交通不便的海島以及一望無盡的沙漠等地方，太陽能的優(yōu)勢也更加的明顯，工程人員只要將建設(shè)完工之后，日常的維護(hù)投資都要比其他的能源種類低。2.2持久性.太陽能對于人類來說是一種非常豐富的能源種類，太陽在出現(xiàn)核變反應(yīng)的時(shí)候，還向外部輻射能量，但是同時(shí)還讓太陽的質(zhì)量產(chǎn)生虧損的情況.依據(jù)相關(guān)的研究證明，太陽的壽命大概有600億年，不過地球的壽命要少很多，大概只有50億年，所以，太陽能可以說是取之不竭的，與人們短時(shí)間運(yùn)用礦物以及燃料的時(shí)間來說，運(yùn)用太陽能的時(shí)間可以說是永恒。2.3清潔性.環(huán)境污染是一個(gè)很嚴(yán)重的問題，化石能源在進(jìn)行燃燒的時(shí)候會產(chǎn)生很多的氣體，核燃料進(jìn)行上作的時(shí)候會產(chǎn)生很多放射性的廢料，這些東西都是讓環(huán)境出現(xiàn)污染的源頭。運(yùn)用太陽能能源會很大程度上降低環(huán)境污染的程度，所以太陽能還有另一個(gè)稱呼“清潔能源”。3.太陽能和建筑保溫結(jié)合3.1在大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能理念的時(shí)代下,建筑保溫節(jié)能墻體應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)磚砌水泥構(gòu)造墻體相比,新型的建筑保溫墻體的保溫性能更優(yōu)越。發(fā)展建筑保溫墻體的初衷是為了為建筑使用者提供更加適宜的居住溫度,因此，在建筑保溫墻體中,可以考慮把太陽能板做為外墻保溫的構(gòu)件材料，即可以滿足建筑外保溫要求，也可以利用外墻的太陽能板利用太陽能。3.2與建筑陽臺結(jié)合:傳統(tǒng)太陽能供熱系統(tǒng)集熱器安裝于屋頂,管線需要通過許多樓層才能到達(dá)每一戶人家,不但使安裝成本提高,更使得管線內(nèi)存放過多冷水,底層用戶在使用前需要將管內(nèi)存水排除,一定程度上造成時(shí)間和資源浪費(fèi)。一體化設(shè)計(jì)將集熱器置于陽臺可以徹底解決這一問題,減短管線并減少熱量損耗,定會成為用戶青睞的設(shè)計(jì).

太陽能利用與建筑一體化協(xié)同設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)建筑一體化，要求建筑與設(shè)計(jì)融為一體，將太陽能供熱裝置與建筑構(gòu)件有機(jī)結(jié)合，使其成為建筑構(gòu)件的一部分，故太陽能利用與建筑一體化協(xié)同設(shè)計(jì)有許多特點(diǎn)：（1）充分利用太陽能，能夠有效降低建筑用能，符合建筑節(jié)能相關(guān)政策。（2）讓太陽能供熱裝置與建筑本身構(gòu)件完美結(jié)合，不但節(jié)約了建筑材料、降低了空間的使用，而且使得建筑更加美觀。（3）充分與建筑墻體、陽臺、屋面(平屋面與坡屋面)、遮陽等自身構(gòu)件有機(jī)相協(xié)，與傳統(tǒng)住宅相比，美觀和節(jié)能得到諸多改善。（4）一體化要求與建筑同步施工，節(jié)省工序和費(fèi)用，節(jié)約工期。（5）太陽能與建筑一體化建筑使用維護(hù)過程中相比傳統(tǒng)建筑費(fèi)用更低,使得建筑更加經(jīng)濟(jì)。（以下是例圖1和說明分析）例：2018年4月，在寧波市海曙區(qū)龍觀鄉(xiāng)李岙村的屋頂電站在烈日下靜靜地產(chǎn)出清潔能源。李岙村光伏工程二期并入國家電網(wǎng)后，成為光伏全覆蓋的村莊，每年可發(fā)電60多萬千瓦時(shí)。村民每月享受50千瓦時(shí)用電補(bǔ)貼，村集體經(jīng)濟(jì)每年可獲益60萬元。此項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)由浙江恒欣建筑設(shè)計(jì)股份有限公司所負(fù)責(zé)的。實(shí)踐證明,這一設(shè)計(jì)可滿足居民7成的供電和供暖需求。圖1李岙村浙東特色新式甬派民居的屋頂是分布式光伏電站

太陽能建筑一體化的發(fā)展趨勢太陽能與建筑一體化已經(jīng)成為太陽能利用發(fā)展的必然趨勢，利用太陽能資源為建筑提供生活熱水、夏季空調(diào)以及冬季采暖，更進(jìn)一步的可以結(jié)合光伏電池技術(shù)為建筑物供電。據(jù)現(xiàn)階段數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,我國建筑能耗主要消耗在建筑室內(nèi)氣溫的調(diào)節(jié)上。約占我國建筑物總能耗的70%。然而由于太陽能利用的觀念與思路在我國提出較晚,并沒有成熟的理論研究,也缺乏具有借鑒參考意義的太陽能利用裝置大規(guī)模運(yùn)用的實(shí)際城市工程項(xiàng)目,因而我國并不能完全借鑒發(fā)達(dá)國家的太陽能一體化設(shè)計(jì)方法。應(yīng)根據(jù)建筑類型或空間功能及形式的不同情況,使用適用于具體情況的設(shè)計(jì)方法,以此有效、大幅地減少建筑中太陽能技術(shù)的初期投入與后期使用及維護(hù)成本,使得太陽能建筑一體化設(shè)計(jì)在注重經(jīng)濟(jì)效益的當(dāng)下建筑市場環(huán)境中具有競爭力。在國內(nèi),被動(dòng)式陽光房采暖技術(shù)取得了較好的使用和發(fā)展,特別是很好地解決了鄉(xiāng)村建筑的采暖問題。所以,要發(fā)展太陽能建筑一體化技術(shù),就需要采用科學(xué)、合理的技術(shù)策略，可考慮被動(dòng)式與主動(dòng)式技術(shù)的綜合運(yùn)用,即太陽能光伏技術(shù)與建筑被動(dòng)房技術(shù)的結(jié)合;將太陽能的搜集利用裝置與建筑遮陽構(gòu)件結(jié)合設(shè)置,使其同時(shí)具備遮陽與集熱兩種功效;同時(shí),在運(yùn)用現(xiàn)代建筑技術(shù)與設(shè)計(jì)理念的同時(shí),結(jié)合傳統(tǒng)建筑構(gòu)造原理,并權(quán)衡考慮和控制建筑的前期投入與運(yùn)行使用成本;將建筑設(shè)計(jì)初期納入太陽能，把建筑、太陽能技術(shù)、美學(xué)設(shè)計(jì)融為一體，使太陽能設(shè)備成為房屋建筑的一部分，有機(jī)結(jié)合，做到實(shí)用與美觀的結(jié)合。結(jié)束語太陽能供暖系統(tǒng)與墻體、陽臺、屋面、遮陽的結(jié)合,可根據(jù)不同的建筑風(fēng)格進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì),在充分保障美觀適用與經(jīng)濟(jì)綠色的同時(shí),留住了建筑的名風(fēng)名俗。為深入貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念,太陽能供熱有著巨大的建筑市場,加之人們對建筑美觀的要求不