太阳能技术在建筑设计中应用论文

太阳能技术在建筑设计中的应用

摘要：随着社会的发展与进步，重视太阳能技术在建筑设计中的应用具有重要的意义。本文主要探讨太阳能技术在建筑设计中的应用的有关内容。

关键词太阳能技术建筑设计应用

abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the solar energy technology in architectural design of the application is of great significance. this paper mainly discusses the solar energy technology in architectural design, the application of related content.

key words solar technology application architecture design

中图分类号：tk51 文献标识码：a文章编号：

引言

太阳能是一种清洁、环保能源，是一种可再生资源，同样也是一种可持续发展的能源和绿色的能源。太阳能是节能和环保的资源，取之不尽用之不竭。如能很好地加以利用可以在很大程度上减少现阶段正大量消耗且面临枯竭威胁的有限能源的使用量。

1、太阳能在绿色建筑设计中的阻碍因素

在目前的太阳能资源和太阳能产品的利用范围来看，太阳能在

绿色建筑中的利用是很有限的，以下几方面的原因阻碍了太阳能在建筑设计中的利用。

1．1在目前的技术条件下太阳能发电在建筑中造价太高，不适合推广使用目前绿色建筑中有太阳能发电、太阳能空调、太阳能热水和太阳能暖气等利用太阳能的方式，太阳能发电是其中能有效减少煤炭等化石燃料的使用量的方式，对于推广使用新能源具有很好的效果。太阳能发电一般是将发电装置安装在向阳屋顶或阳台，所安装的太阳能电池能将太阳光转化为电量直接供住户使用，能节省相当大的电量。但太阳能光电板发电技术在目前的技术条件下造价较高，这是许多业主们难以接受的状况，造价较高则不利于太阳能发电的推广使用，即使能提高居住的舒适度和环境的保护程度，高额的价格也让许多有意向的人士望而却步。且不谈发电的效果如何，在使用过程中其维护的费用也不是一笔小数目，以消耗更多的资源而达到保护环境的目的并不是开发新能源所追求的效果，可以说违背了和谐持续发展的要求。

1．2太阳能热水器安装不规范不合理，同样也无法深入推广使用太阳能在可再生能源中使用范围最广、最具发展潜力的绿色能源，也是产业化程度最高的清洁资源。目前太阳能热水器在太阳能产品中是投入使用最广的产品，按照其模式发展在技术进步的前提下很可能得到产业化的生产使用，达到规模化的经营，特别是其适宜的价格和安全免费的能量收集方式给人们带来了舒适的生活享受，因此太阳能热水器的市场很广阔。在越来越多居民在屋顶上设

置太阳能热水器的同时带来了相应的问题，太阳能热水器的市场规划才刚冈0起步。作为新型的能源产品，传统的建筑条件并未考虑到为新出现的太阳能热水器预留通道，居民个人设置的热水器凌乱地铺设在屋顶，不仅破坏了建筑的整体承重和防水设计，影响建筑功能甚至危及建筑的使用寿命。在没有规范的安装程序下居民的个人安装行为很可能会带来个人的安全隐患甚至整栋居民楼的安全隐患。在另一个层面上说，太阳能热水器的安装可能导致居民问的不和谐，影响整个城市的规划和景观，太阳能热水器的规范统一成为了其推广的阻碍因素。

1．3太阳能产品未实现规模化经营和生产，质量参差不齐，不利于太阳能产品的推广使用从我国的实际情况出发研究我国的太阳能产品和产业的市场发展潜力，我国大部分地区位于亚热带和温带地区，居民的生产生活离不开水、电、气的使用，而依据我国现有的资源来看，仅依靠现有的煤炭等有限的资源供应居民的生产生活在达到可持续发展的要求的前提和基础下是远远不够的。要想在促进经济发展和人民生活水平提高的基础上实现经济社会的可持续发展必须大力开发新能源并尽快投入使用。相对于广阔的新能源市场，我国的太阳能开发使用远远不能满足市场的需求，太阳能产品并没有实现规模化的经营和工厂化的生产，太阳能产品的使用在一定程度上还要依赖于安装的质量。由于太阳能产品并未实现统一的生产和控制，其产品的开发和投入市场又与开发商的技术和投入联系紧密，因此太阳能产品的质量参差不齐，产品的质量和性能无

法保证，安全性能也有待考究，消费者的选择较少并且没有一个统一的标；隹规范实施，为太阳能产品的推广和产业的发展造成了阻碍。

1．4太阳能产品的安装和使用给传统的建筑带来了挑战太阳能产品在一定程度的研究和开发上形成了成熟的理论体系和实施结构，但是始终无法深入地推广使用，很大一部分的原因是传统的建筑未给新发展的太阳能产品预留发展空间。国外很多适用于实际并且充分利用太阳能的综合房屋都是建立在新建立起来的节能房屋的基础之上。传统的房屋若要经过改造和推翻以适应太阳能产品的推广和发展是一个艰巨的任务，在这过程中也要消耗太多的人力财力，若是把握不好则很容易得不偿失，失去了原本推广新能源发展的基本目标，而重新建立起新的建筑也需要耗费较多的资源和时间，太阳能的推广和使用面临着两难的境地，所发展的空间较小因此难以深入发展。

2.太阳能技术——太阳墙

太阳墙系统能够把被太阳加热的空气有组织地输送到室内，起到采暖和输送新风双重作用。该技术经美国能源部国家可再生能源实验室(u．s．department ofenergy’s national renewable energylaboratory)检测证明，太阳墙加热系统比传统的玻璃太阳能集热器有更高的效率。

2.1工作原理

太阳墙系统原则上属于被动式太阳能采暖系统，由集热和气流

输送两部分系统组成。集热系统包括垂直墙板、遮雨板和支撑框架。气流输送系统包括风机和管道。太阳墙板材覆于建筑外墙的外侧，上面开有小孔，与墙体的间距由计算决定，一般在200mm左右，形成的空腔与建筑内部通风系统的管道相连，管道中设置风机，用于抽取空腔内的空气。冬季，白天室外空气通过小孔进入空腔，在流动过程中获得板材吸收的太阳辐射热，受热压作用上升，进入建筑物的通风系统，然后由管道分配输送到各层空间。板材底部不密封，保持了太阳墙内腔的干燥，同时起到排水作用。夜晚，墙体向外散失的热量被空腔内的空气吸收，在风扇运转的情况下被重新带回室内。这样既保持了新风量，又补充了热量，使墙体起到了热交换器的作用。夏季，风扇停止运转，室外热空气可从太阳墙板底部及孔洞进入，从上部和周围的孔洞流出，热量不会进入室内，因此不需特别设置排气装置。

2.2材料、构造和设计

太阳墙板材是由1～2mm厚的镀锌钢板或铝板构成，外侧涂层具有强烈吸收太阳热、阻挡紫外线的良好功能，一般是黑色或深棕色，为了建筑美观或色彩协调，其他颜色也可以使用，主要的集热板用深色，装饰遮板或顶部的饰带用补充色。为空气流动及加热需要，板材上打有孔洞，孔洞的大小、间距和数量应根据建筑物的使用功能与特点、所在地区纬度、太阳能资源、辐射热量进行计算和试验确定，能平衡通过孔洞流入的空气量和被送入距离最近的风扇的空气量，以保证气流持续稳定均匀，以及空气通过孔洞获得最多的热