池州地區可再生能源分布及建筑應用淺析

張偉，洪敬峰，沈念俊

（1.池州市建筑管理處，安徽 池州 247100；2.安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230001）

0 引 言

隨著人們生活水平的提高，民用建筑與公共建筑的發展規模不斷擴大，與此同時人們對建筑環境的要求也越來越高，這勢必導致建筑能耗量的不斷攀升。隨著我國城市化的進一步推進，建筑能耗所占的比例將達到社會總能耗的25%～27%[1]，而且還在逐年上升。在能源短缺及環境污染日益嚴重的今天，建筑用能中以可再生能源部分替代化石能源是一個合理的選擇。可再生能源是指指風能、水能、太陽能、生物質能、地熱能、海洋能等非化石能源。可再生能源具有資源潛力大、環境污染低、可持續利用以及有利于人與自然和諧發展的特點。

1 池州市現狀

目前，池州市下轄貴池區、東至縣、青陽縣、石臺縣和九華山風景區，面積8272km2，人口153萬，水域面積約為348.4km2，全市水資源總量為63.7億m3，年均降水量1469.7mm，年平均氣溫為16.3℃[2]。根據池州市的氣候條件、地理特征以及相關政策、技術等影響因素的分析得出，可應用池州市建筑中的可再生能源主要包括太陽能、淺層地熱能。下面對以上地區可再生能源分布情況進行分析。

2 可再生能源在建筑中的應用

2.1 太陽能在建筑中的應用

太陽能作為一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，在能源利用中占有重要的地位，它具有分布范圍廣、資源儲量大的特點。池州地處亞熱帶地區，氣候溫暖，四季分明，雨量充足，光照充足，無霜期長，平均年日照時數2161.8h，平均日照百分率為48%，太陽總輻射年總量多年平均為4655.68MJ/㎡，如圖1。

按照我國太陽能資源的分區情況劃分，池州市屬Ⅲ類太陽能資源豐富地區，可采取合理有效的技術措施，進行規模化太陽能資源的開發與利用。

圖1 池州市參考點歷年觀測的月太陽總輻射量

從池州市的實際情況和居民的經濟能力出發，建筑中采用太陽能熱水器來提供熱水是最為合理有效的節能方式。對于多層及以下民用建筑，可以直接使用緊湊式太陽能熱水系統；在中高層的居住建筑中，由于受建筑高度和屋面面積的限制，不宜使用緊湊式太陽能熱水系統，只宜采用分體式太陽能熱水系統；而太陽能熱水系統在高層以上居住建筑上使用時，由于受容積率和樓間距的限制，其低層建筑區域（一般在10層以下）難以達到太陽能熱水系統最低日照時數的要求，此時可以采用混合安裝太陽能熱水系統，即低層區域在屋面上設置集中供熱水系統，日照時數達到要求的高層區域可以使用家用分體式太陽能熱水系統。

2.2 淺層地熱能在建筑中的應用

近年來，隨著地源熱泵技術的不斷完善與發展，已經能夠實現夏季制冷、冬季供熱、四季供生活熱水的需求，淺層地熱能的利用已得到普遍的認可。淺層地熱能包括土壤源、地下水源和地表水源中儲存的低溫地熱資源。

池州市地處沿江丘陵平原水文地質區，根據池州歷史資料，初步確定勘察區范圍約55km2，具體位置包括池州市主城區清溪河以東、北至長江、東至平天湖、南至站前區。設計勘查面積約50km2。實際調查面積約50.26km2（見圖2）。

通過對池州市主城區調查范圍內的地質和水文勘查，200m以上的地質及水文地質特征為碎屑巖、灰巖及古近～新近系、第四系松散層，自震旦～第四系均由出露，巖性有灰巖、碎屑巖，松散層厚度小于50m。孔隙水主要分別占長江階地上，含水層以細砂、砂礫為主，水位埋深1m～3m，水量小于5～40m3/h，水質HCO3-Ca.Mg；基巖裂隙水主要賦存于風化帶及裂隙中，水位埋深2m～5m，水量小于10 m3/h，水質HCO3-Na.Ca。

上述勘查發現，本區淺部埋藏淺，可采資源量大，含水層滲透條件好，回灌易，水質無侵蝕性，水溫17℃～25℃，溫度適宜，具開發利用淺層地能地質、水文地質條件。而且各水體水系水質達到Ⅱ～Ⅲ類批準，滿足地表水水源熱泵使用要求。同時，依據《淺層地熱能勘查評價規范》（DZ/T0225-2009）、《地熱資源勘查規范》（GB11615-89）和《地熱資源評價方法》（D240-85）進行估算得，池州市主城區地熱資源（地熱能）總量為1.00×1013千卡，可利用地熱能資源量為2.05×1012千卡，熱儲層中水儲存總量為3.61×108m3，其中容積儲存量為3.60×108m3；彈性存儲量為4.90×104m3。

因此，池州市主城區的土壤源熱能利用可以選取土壤綜合熱導率相對較好的地區作為優先發展區域。在公共建筑中首選土壤源熱泵技術作為節能應用方案，對達到使用要求的住宅建筑也可選擇土壤源熱泵系統。由于池州地區建筑冷負荷大于建筑熱負荷，并且夏季空調運行時間也要長于冬季，所以會出現每年向土壤排放熱量大于其吸收熱量的問題，在應用土壤源熱泵系統要著重解決好土壤吸、放熱平衡的問題。對此，可以采用冷卻塔輔助冷源、夏季生活熱水回收、與地表水源相結合的系統形式，其中與地表水復合方式可以充分利用池州地區水網豐富的優勢將多余熱量排放到水體中。

3 結 語

池州市將可再生能源應用到建筑中，可以達到節約能源、保護環境的巨大效益，還能夠起到推進產業升級、促進就業的社會效益。因此，要不斷健全與完善各項應用政策體系，加大對可再生能源建筑的應用研究，實現可再生能源在建筑中的充分利用。

圖2 池州市主城區淺層地熱資源調查范圍圖

[1]江億.我國建筑節能狀況和實現建筑節能的途徑[J].建筑節能，2013.

[2]2013年池州市統計年鑒[EB/OL].http://cztjj.chizhou.gov.cn/.