建筑太陽能一體化在民用建筑中的應(yīng)用

王 虎

（榆神煤炭建筑設(shè)計(jì)有限公司，陜西 榆林 719000）

在民用建筑的設(shè)計(jì)中，運(yùn)用綠色節(jié)能技術(shù)逐漸成為了一種趨勢，太陽能一體化作為一種高效的能源利用技術(shù)，具有環(huán)保無污染的特性，因而在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中有廣泛的普及和應(yīng)用，同時(shí)它的運(yùn)用也是時(shí)代發(fā)展的內(nèi)在要求。

1 太陽能一體化的綜合概述

目前來說，對(duì)于太陽能一體化的具體定義還沒有形成一個(gè)固定的、十分完全表述的模式，還處于在實(shí)際應(yīng)用中不斷完善改進(jìn)的階段。根據(jù)我國太陽能學(xué)會(huì)太陽能和建筑結(jié)合專業(yè)委員會(huì)籌備組的研究描述來看，對(duì)于太陽能一體化含義的描述為：太陽能與建筑的一體化不是簡單的一種“相加”，而是在這種“相加”模式下整合出一個(gè)嶄新的答案，也就是說，在建筑的設(shè)計(jì)初始階段，就需要把太陽能系統(tǒng)所包含的所有內(nèi)容都視為建筑不可缺失的設(shè)計(jì)元素進(jìn)行綜合考慮分析，把系統(tǒng)的各個(gè)部件合理的與建筑相結(jié)合，融入于其中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)太陽能一體化，使太陽能系統(tǒng)成為建筑的不可分割的組成部分，而不是簡單的把太陽能作為建筑的一種附加構(gòu)件，這與太陽能一體化的自身要求和特點(diǎn)也是不相吻合的。

2 太陽能一體化在民用建筑中推廣應(yīng)用的綜合分析

在民用建筑中應(yīng)用太陽能一體化時(shí)，需要注意以下幾個(gè)方面的要點(diǎn)：第一，根據(jù)建筑的所處地形位置，因地制宜，有計(jì)劃、有目的的進(jìn)行應(yīng)用。太陽能的應(yīng)用不是所有地形位置都可以的，具有一定的地域性要求，要盡可能的在太陽光照豐富的條件下采用，雖然現(xiàn)在在先進(jìn)技術(shù)的支持下，太陽能也可以在先天條件不足的環(huán)境下使用，但是，要想在一些氣候環(huán)境惡劣的地域開展應(yīng)用還是需要一定的發(fā)展的，條件還沒有達(dá)到；第二，太陽能熱水器技術(shù)在很多的多層次建筑中已經(jīng)有了較為成熟的應(yīng)用，但是，在其他的建筑類型中，像小高層建筑還是應(yīng)用不多的，因此，在推廣的過程中，就需要因地制宜，根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行合理的應(yīng)用，在一些自身?xiàng)l件良好，光照豐富，對(duì)熱水有長期穩(wěn)定需求的建筑地區(qū)，并且在技術(shù)條件和環(huán)境條件都許可的情況下，積極應(yīng)用太陽能一體化。它的技術(shù)應(yīng)用條件主要是指太陽能熱水系統(tǒng)在工程應(yīng)用中的合理性，需要從技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面兩者進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)分析。

2.1 環(huán)境條件的分析

一般來說，環(huán)境條件主要包括現(xiàn)場條件和熱水設(shè)計(jì)條件兩方面。對(duì)于環(huán)境條件來說，主要指的是安裝地點(diǎn)的維度、月平均太陽輻射量、日照時(shí)間、環(huán)境溫度、太陽光的遮擋狀況以及建筑物的荷載量等等方面，一般是以建筑所處的自然環(huán)境為主的；而對(duì)于熱水條件來說，主要是圍繞熱水方面來說的，一般涉及到的有熱水用水溫度、熱水日用量大小、熱水用水位置、冷水的供水方式、熱水的水壓以及溫度等方面。

2.2 太陽能設(shè)計(jì)與建筑的同步性

對(duì)于這方面來說，所謂的同步性主要說的是，太陽能的設(shè)計(jì)要與建筑工程的設(shè)計(jì)統(tǒng)一規(guī)劃、同步設(shè)計(jì)和同步施工，具體的可以從以下幾個(gè)方面來說：第一，在規(guī)劃上，要對(duì)集熱器的安裝對(duì)日照的影響和建筑物自身對(duì)集熱器的遮擋進(jìn)行綜合考慮分析；第二，在外觀方面，建筑的專業(yè)設(shè)計(jì)需要綜合把握建筑的具體類型、使用的要求來對(duì)太陽能熱水系統(tǒng)的位置安裝。色調(diào)等進(jìn)行確定，最終達(dá)到太陽能熱水系統(tǒng)與建筑的完美結(jié)合目的；第三，在結(jié)構(gòu)方面，要對(duì)太陽能熱水系統(tǒng)安裝存在的問題進(jìn)行及時(shí)的處理，并確保集熱器有很好的抗風(fēng)、抗雪性能；第四，在進(jìn)行給排水安裝方面，要嚴(yán)格按照節(jié)能節(jié)水、經(jīng)濟(jì)合理、便于計(jì)量的原則來確定太陽能熱水系統(tǒng)；第五，太陽能熱水系統(tǒng)的運(yùn)行要高效、安全、穩(wěn)定，便于日后的管理。

3 太陽能和民用建筑一體化的優(yōu)勢特點(diǎn)

3.1 民用建筑的使用功能和太陽能設(shè)施的有機(jī)結(jié)合，可以形成功能多樣化的建筑構(gòu)件，進(jìn)而使建筑空間可以高效合理利用，兩者的同步，可以極大的避免在進(jìn)行后期的安裝使對(duì)居民用戶帶來的生活不便和對(duì)建筑外部保溫結(jié)構(gòu)的損壞。

3.2 可以形成一個(gè)較為協(xié)調(diào)的建筑形式，太陽能的設(shè)施構(gòu)建與建筑結(jié)合為一體，兩者是協(xié)調(diào)和諧的關(guān)系，有合理的構(gòu)造，從而形成一個(gè)完整統(tǒng)一的建筑外觀。

3.3 從我國的總體地域來看，太陽能資源是十分豐富的，對(duì)太陽能的綜合利用，與建筑一體化的結(jié)合，可以使太陽能利用的相關(guān)產(chǎn)業(yè)變得更加的活躍，為未來發(fā)展創(chuàng)造良好的應(yīng)用前景。

4 太陽能一體化在民用住宅中的應(yīng)用

太陽能作為新型的節(jié)能能源，它的綠色污染的環(huán)保特性得到了廣大民用建筑施工單位的青睞。它在民用住宅中的應(yīng)用可以從兩方面來講：一是利用太陽能發(fā)電，太陽能發(fā)電可以分為熱發(fā)電和光發(fā)電兩種形式。前者是通過對(duì)太陽光的反射，把太陽光進(jìn)行聚集，然后在聚焦點(diǎn)位置上產(chǎn)生蒸汽，在蒸汽的帶動(dòng)下使汽輪機(jī)帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)來進(jìn)行發(fā)電，因此，從這方面來講，它是和熱發(fā)電運(yùn)行原理差不多，只是對(duì)于蒸汽的產(chǎn)生方式有很大的不同；而對(duì)于后者光伏發(fā)電來說，它是通過借助太陽能電池的光伏效應(yīng)，把太陽能直接的轉(zhuǎn)換為電能的一種方式，現(xiàn)對(duì)于前者來說，它的應(yīng)用工序較為簡單，在民用住宅上的應(yīng)用較為廣泛。另外，還可以在民用建筑中把太陽能進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為熱能，起到供熱保暖的效果，也可以提供生活熱水，分為兩種，一是集熱部分，二是末端用水部分，兩者都可以為居民提供很好的太陽能應(yīng)用體現(xiàn)。

結(jié)語

太陽能一體化在民用建筑中的應(yīng)用是一種趨勢，可以有效的提高建筑的節(jié)能環(huán)保，符合可持續(xù)發(fā)展觀，在應(yīng)用時(shí)需要綜合把握多方面的因素，確保其效用的高效發(fā)揮。

[1]袁少武.建筑太陽能一體化設(shè)計(jì)探討[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（18）：66.

[2]邱海博.談太陽能技術(shù)在民用建筑中的應(yīng)用[J].山西建筑，2012（26）：216-217.