基于太陽能在公共建筑中的利用對策分析

趙將棨

摘要 太陽能作為取之不盡用之不竭的能源，在現代公共建筑建設中，加強太陽能的利用，不僅是適應時代發展的需要，更是彰顯節能降耗的重要舉措。所以在現代公共建筑中加強太陽能技術的應用已經顯得尤為必要。本文正是基于這一背景，從太陽能在公共建筑中的應用現狀入手，就光熱轉換技術、太陽能制冷空調技術和太陽能熱泵系統、太陽能熱水器、光伏發電技術、太陽光照明燈技術在公共建筑中的利用進行了分析和總結。希望通過本文的探究，更好地促進公共建筑中太陽能的利用率得到有效的提升。

關鍵詞 公共建筑；太陽能；利用

中圖分類號 TU2 文獻標識碼 A 文章編號 2095—6363（2016）13—0005—02

公共建筑往往面積較大，能耗較高，功能較為復雜，所以為了資源節約型社會的構建，在公共建筑建設中，就必須加強太陽能技術的應用，不僅能降低能耗，還能降低成本，從而更好地構建資源節約型社會。那么我們應在公共建筑設計中如何強化太陽能的利用呢？筆者就此提出以下幾點思考。

1太陽能在公共建筑中的應用現狀

公共建筑承擔的職能較為復雜，且現代公共建筑的類型較多，常見的主要有辦公、商業、旅游、科教文衛、通信、交通運輸等方面的建筑，且這些建筑往往屬于大型公共建筑，不僅能耗高，而且功能十分復雜。國家發展和改革委員會在大型公共建筑方面對太陽能技術的應用有著明確的要求。就當前來看，公共建筑的面積在不斷擴大，且能耗也在不斷加大，且公共建筑設計的單位面積能耗遠大于普通住宅的能耗。而在日益注重節能降耗的今天，加強太陽能技術的應用已成為一種趨勢，且目前在諸多公共建筑中得到了有效的應用，尤其是在一些大型公共建筑中的應用較為突出。例如在2008年的北京奧運場館、公園和國家體育館等都利用了太陽能技術，在促進我國太陽能技術水平提升方面具有十分重要的意義。但是在一些公共建筑中對太陽能的技術應用水平還存在一定的不足，尤其是一些設計人員忽視太陽能技術的深層次應用，在應用過程中較為膚淺，其所取得的節能降耗功效存在較大的提升空間。而這是當前公共建筑中太陽能的應用現狀，應用范圍廣，但其應用成效有待提升。

2公共建筑中太陽能技術應用的基本思路

公共建筑具有體量大的特點，雖然采用了先進的施工技術，但是在能源消耗方面十分巨大，尤其是資源浪費情況較為突出，只有加強對其與太陽能技術的綜合應用，才能將其自身的能耗降到最低，所以就需要對其應用的思路進行明確。為了更好地在公共建筑中加強太陽能的利用，就必須在規劃設計階段下功夫，并通過設計完善、施工實施和運營管理以及改造升級，所以太陽能技術在公共建筑的應用必須隨著建筑的整個生命周期全程。且緊密結合工程的實踐，加強對場地、材料、氣候等方面的條件，對太陽能技術的應用組合進行優化，針對性地確定太陽能施工方案，從而更好地促進太陽能的利用率得到提升，最終提高公共建筑的經濟性。就當前來看，在公共建筑中加強太陽能的利用，就需要在光熱轉換和光伏發電以及太陽光照明3個方面下功夫，從而最終確保太陽能技術在公共建筑中的應用成效得以提升，深度得以拓展。

3公共建筑中強化太陽能利用的幾點技術對策分析

3.1光熱轉換技術在公共建筑中的應用

光熱轉換技術主要是把太陽能的輻射能轉換為熱能，并可加強對其的應用，在太陽能利用方面最為常見。在光熱轉換過程中，其主要包含太陽能熱水器、太陽能制冷空調和太陽能熱泵系統的應用。

3.1.1太陽能熱水器在公共建筑中的應用

在公共建筑中加強太陽能熱水器的應用，主要是利用太陽能集熱器對太陽的輻射進行吸收，并通過吸熱體對冷水進行加熱，再利用冷水和熱水之間的密度差以及集熱器和貯熱水箱之間的水壓差實現自然循環，這樣熱水就會存在貯熱水箱之中，從而為用戶提供熱水服務。

3.1.2太陽能制冷空調在公共建筑中的應用

由于空調是公共建筑的主要能耗來源，尤其是夏季空調的使用量較大，導致其能耗較大，常規的空調是以電能作為動力，耗電量較大，這樣就會導致電網的供電壓力較大，且將室內的熱量排放到室外之后還會形成熱島效應，氟利昂的使用還會導致大氣臭氧層被破壞。所以加強太陽能制冷空調的應，當太陽能的輻射強度越高時，環境溫度就會越高，此時這一系統自身的制冷能力就會加強，這樣在降低室內溫度的同時還能將周邊環境溫度降低，同時還能將城市熱島效應降低，節約大量的電能，緩解電網的壓力，同時也不會破壞臭氧層。這主要是因為太陽能制冷空調是基于熱能為驅動，利用太陽集熱器對熱量進行不斷的吸收，通過反復的蒸發與冷凝，從而達到連續制冷的目標。常見的主要是以太陽能集熱器進行陣列集熱，進而濃縮溴化鋰水溶液，從而確保水蒸發和析出之后冷凝，最后通過濃溴化鋰溶液吸收水蒸氣，當水冷凝且蒸發后進行吸收達到制冷的目的。

3.1.3太陽能熱泵系統在公共建筑中的應用

在公共建筑中應用太陽能熱泵系統，主要是存在制冷劑的閉合環路中壓縮機的循環，利用節流閥的作用，由于制冷劑冷端所受壓力比熱端所受壓力要低，所以制冷劑會迅速的蒸發。而太陽能集熱器又屬于低溫熱源，將周邊的熱量吸取之后，這樣即便是在寒冷的區域，也能收集到一定的低溫熱水，再利用熱泵的作用，快速確保熱水的溫度提升到40℃～50℃之間，從而成為供暖的熱源和生活用的熱水。而在夏季則能作為制冷空調，從而將室內溫度迅速的降低。當太陽能熱泵的供暖和供冷系統的性能指數在3.5～4.5時，具有十分明顯的節能效果，且消耗1kw的電量，往往能得到3.5～4.5倍的熱量。

3.2光伏發電技術在公共建筑中的應用

在公共建筑中，光伏發電技術的應用，主要是將太陽能轉換成電能的過程，其轉換載體主要是太陽能電池。當太陽能電池在光照的作用下，其電荷分布的狀態就會出現變化，最終形成電動勢與電流。在光伏發電系統中，主要包含了太陽能電池和儲能裝置以及直流和交流負載、功率調控裝置與備用電源。目前主要是在公共建筑的屋頂進行光伏發電，不僅能與建筑體進行有機結合，而且不會對建筑風格和外觀帶來破壞，通過對太陽能輻射能的吸收，有效的預防屋面溫度變高，將保溫隔熱成本降低。

3.3太陽光照明燈技術在公共建筑中的利用

在公共建筑中加強太陽能光照技術的應用，不僅具有監控環保的特點，而且安全節能，因而在公共建筑中加強對其的利用就顯得尤為必要。在具體的應用過程中，常見的主要有直接采光照明與轉移采光照明2種方式。在實際應用過程中，應結合實際針對性的對其照明方式進行確定。一般而言，直接采光照明主要是利用窗戶和幕墻以及屋頂采光帶和可開啟式的屋蓋以及透光中庭等，將太陽光引入照明區域進行采光。而轉移采光照明，主要是采取反射和導光管以及光導纖維技術措施，把光線轉移到難以直接采光的區域進行照明，達到節省電能的目的。此外，在公共建筑區域內，還能利用太陽能燈管技術，為公共建筑的公共空間和區域內的夜晚照明提供，從而更好地確保公共建筑的照明節能工效得到提升。

4結論

綜上所述，太陽能在公共建筑中的利用已成為時代發展的主旋律。所以，我們在今后的工作中，應盡可能地結合公共建筑的實際，針對性地確定太陽能節能施工方案，并在公共建筑施工中強化各種太陽能節能技術的應用，將整個公共建筑的節能功耗降到最低，從而更好地提高其節能性、環保性，提高公共建筑的智能化水平，并為此而不懈的努力。endprint