太陽能采暖通風技術在節能建筑中的研究與實踐

程永保

摘 要：目前在建筑行業發展的過程中為了適應低碳經濟及節約型社會的理念，其也在向著節能的方向發展，而這也使得節能建筑成為現今建筑行業中的一項重要內容。目前在建筑工程中采暖通風系統屬于主要的能源消耗部分，為了節能建筑可以有效的可以達到節能降耗的目標，就必須要對采暖通風系統進行優化及改進。現今太陽能采暖通風技術的應用可以提供一種新的能源應用方向，其在采暖通風系統中的應用可以有效的提升建筑整體的節能效益。

關鍵詞：太陽能；采暖通風技術；節能建筑

能源危機為我國社會的發展帶來了極大的影響，在此條件下建筑行業也不斷的開發及應用新的能源，因此也使得太陽能的應用實際中得到了廣泛的研究及實踐。將太陽能采暖通風技術應用于節能建筑中可以有效的提升建筑工程其采暖通風工程的應用效益，使其可以在實際中達到節能降耗的目的。以下則從多角度對太陽能采暖通風技術的內容及特點進行研究，并從實踐的角度來分析其在應用中所具備的效果。

1.太陽能采暖通風技術在節能建筑中的應用目標

1.1實現節能目標

太陽能技術作為有效的節能手段，應當被廣大設計者和用戶接受。所謂高效，是指盡可能最大限度地利用資源和能源，特別是不可再生的資源和能源。提高效率也就是實現了節能。因此在進行設計時，要提高太陽能系統的運行效率和集熱效率，高效用能。這將對太陽能系統的設計、生產、安裝或與建筑相連接的構造設計提出更高要求。

1.2追求美觀目標

建筑與大自然相和諧不僅體現在能量、物質方面，同時也體現在精神境界方面，包括建筑與自然景觀相融合，與社會文化相融合。同樣，在建筑中應用太陽能技術，不但要節能，還要實現太陽能建筑一體化。一是考慮太陽能在建筑上的應用對建筑物的影響，包括建筑物的使用功能，圍護結構的特性，建筑體型和立面的改變；二是考慮太陽能利用的系統選擇，太陽能產品與建筑形體的有機結合。

2.太陽能采暖通風技術在節能建筑中的研究與實踐

2.1太陽能采暖通風技術中的采暖研究

2.1.1被動式太陽能采暖技術

被動式太陽能采暖技術在節能建筑中的應用較為常見，其主要是通過對建筑的結構、朝向、環境等進行科學的設計，以此來使得其空間布置、外部形態、材料應用等都可以達到良好的采暖效果，使節能建筑在冬季可以對太陽熱能進行良好的采集及儲存，這樣可以使得節能建筑整體的采暖效果得到提升。簡單來說，被動式太陽能采暖技術的應用就是對陽光及空氣進行合理的利用，從而對節能建筑中熱空氣進行高效的分配。在被動式太陽能采暖技術的應用中節能建筑外部必須要為絕熱外殼，并且在此種采暖技術的應用中對節能建筑內部的熱表面及儲熱體有著較高的要求，同時此種技術在實際的應用中有著較高的經濟效益，其投資量較小，因此適用于中小型的建筑建筑中。

2.1.2主動式太陽能采暖技術

主動式設計是以太陽能的集熱器、管道、散熱器、風機或泵以及儲熱裝置等組成強制循環的太陽能采暖系統。按照集熱器與集熱介質的不同，可以分為多種系統形式。相對于被動式系統而言，主動式系統較為復雜，造價較高，多應用于大型公共建筑。

2.1.3太陽能熱泵

熱泵系統利用壓縮機把地面、土壤、水池中的低溫熱能——太陽能增溫，加以利用。熱泵系統也可以與常規平板集熱器結合成太陽能熱泵系統。

2.1.4太陽能采暖技術的實踐分析

位于美國科羅拉多州丹佛市的聯邦特快專遞配送中心，因為工作使用對采暖要求很高。在選擇太陽能集熱系統時，中心在南墻上安裝了465m2鋁質太陽墻板，太陽墻所提供的預熱空氣流量達到76500m3/h。這些熱空氣通過3個5馬力的風機進入200米長的管道，然后分配到建筑的各個房間。該系統每年可節省大約7萬立方米天然氣，節約資金12000美元。另外，紅色的太陽墻與建筑其他立面上的紅色色帶相呼應，建筑整體和諧美觀。

2.2太陽能采暖通風技術中的通風研究

2.2.1太陽能通風技術的特點分析

目前在建筑中都配置了相應的空調系統，而空調系統在實際的應用中其耗能占比極大，而為了滿足人們對生活質量的要求，必須要采用適當的方式來提升建筑內部的通風效果。目前自然通風降溫這一理念在節能建筑中受到了更多的重視根據自然通風的形成條件來看，其必須要有相應的壓力作為推動自然風形成的因素，而在實際中可以使建筑內部形成自然通風的主要為“風壓”及“熱壓”兩種。根據建筑的實際結構及空間布局的情況來看，其會對建筑的自然通風產生極大的影響，因此在節能建筑現有的條件下，相較于風壓的應用情況來看，熱壓在實際中所受到的影響相對較低，因此這也使得太陽能通風技術在節能建筑中的應用具備更為穩定的特點。

2.2.2太陽能通風技術的應用分析

在節能建筑工程中通過太陽能產生的熱壓來提升建筑內部的自然通風效果是太陽能通風技術應用的主要方向。在實際中熱壓通風的形成因素主要是由于其溫度場不均勻分布的狀態所帶來的，因此在進行太陽能通風技術的應用中必須要全面的分析在節能建筑中其層高變化下的溫差情況，利用太陽能來對節能建筑的溫度分布進行控制，從而使建筑節能建筑形成相應的熱壓，這樣也可以使建筑工程通風的質量及水平進一步的提升。通常在建筑豎向空間中形成熱壓，一般都稱之為“煙囪效應”：熱空氣上升，從建筑上部風口排出，室外新鮮的冷空氣從建筑底部被吸入。只有當室內兩個垂直通風口之間的溫差，大于這兩個通風口之間室外的溫差時，煙囪效應才會起作用。另外，如果室內溫度小于室外溫度，則通風狀況為由上向下通風，如果室內溫度高于室外溫度，則通風狀況為由下向上通風，室內外溫差越大。

2.2.3太陽能通風技術的實踐分析

在某小型建筑施工中，其周邊風速較小，為了更好的實現自然通風，設計師在控制建筑進深以利于自然采光和通風的基礎上，設計了一組頂帽可以升降的圓柱形玻璃通風塔作為建筑的入口和樓梯間。玻璃通風塔可以最大限度的吸收太陽的能量，提高塔內空氣溫度，從而進一步加強煙囪效應，帶動各樓層的空氣循環，實現自然通風。冬季時可將頂帽降下封閉排氣口，通風塔變成為一個玻璃暖房，有利于節能采暖能耗。該設計冬夏都能發揮作用，非常值得借鑒。

結論：通過上文分析可以看出太陽能采暖通風技術在節能建筑中的應用可以有效的提升建筑工程的社會效益、經濟效益及環境效益，為此必須要加強對太陽能采暖通風技術的研究，并在實際中不斷的對相關的技術內容進行優化及改進，以此來使得太陽能采暖通風技術可以取得更好的應用效果。并且還需重視對太陽能采暖通風技術的實踐，這樣才能從中吸取及積累經驗，進而提升建筑整體的節能效果。

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