太阳能建筑的应用与未来发展

太阳能建筑的应用与未来发展

摘 要：随着经济的快速发展以及社会的不断进步，全球性的资源与能源危机不断加剧。这不仅严重影响了人们的正常生活，还对我国的社会建设与生态环境产生了不利影响。作为环保节能的太阳能建筑逐渐被广大人们所接受和欣赏，它不仅能够有利于大力减轻建筑高耗能给环境与人们的生活带来的巨大压力，而且还在一定程度上改善了社会的发展状况。我们有必要对当前迅速发展的太阳能建筑作一些相关了解，对太阳能建筑的发展前景进行深入探讨和研究。

关键词：太阳能建筑；应用；未来发展 1 简述太阳能建筑

1.1 太阳能建筑的定义

太阳能建筑是指用清洁的太阳能资源来取代一部分常用的一次性资源与能源，从而为建筑物的正常运行以及人们的正常生活提供动力、照明、热水、采暖、通风等一系列的相关服务与功能，从而不断满足人们在生产以及生活中的实际需要。我们平时所说的太阳能建筑能够充分利用太阳能，并且利用效率达到最高境界时称为“零能耗”，也可以理解为太阳能能为太阳能建筑提供所必须的所有能源，而且没有消耗常规能源。所以我们说，太阳能建筑在一定程度上真正实现了绿色无污染、清洁环保的特点和优势。从以上相关定性分析中，可以把太阳能建筑的优点简单概括为以下三条：①减少了对环境的污染和破坏；②节约了一次性常规能源的消耗；③为人们提供一个既舒适又健康的生活环境。

1.2 太阳能建筑的具体范畴

太阳能建筑之所以能够节能，其主要原因是在设计、规划、建筑民用建筑时，能够通过对新型节能墙体材料以及新型节能电力电气设备的相关应用，来严格执行国家建筑节能的相关标准，据此来加强对太阳能建筑物中相关用能设备的管理，通过对建筑围护构架中热工性能的合理设计，从而不断提高太阳能建筑制冷、通风、采暖、照明、热水等电力电气设备的相关运行效率，通过充分利用这些清洁的可再生能源，不但可以保证室内的冷热环境质量，还可以充分保证建筑的使用功能，从而不断减少建筑物对能源的大量消耗，达到合理有效利用可再生能源的良好效果。我们可以从两个方面来考虑太阳能建筑的相关节能体系：一个是建筑本体的节能，一个是建筑设备的节能。对建筑设备的节能可以贯穿于建筑的使用全程当中，它主要涉及到优化、管理以及改造等相关细节，并且还要从排水、卫生、照明、电器、空调等一些末端设备来积极落实好相关规定，这样才能充分挖掘出建筑节能的巨大潜力，从而更有效地实现节能的效果和目的。太阳能是一种可再生的能源，建筑物与太阳能的结合主要表现在建筑物自身的节能方面。此外，太阳能设备也是构成建筑设备的主要成分，在节能管理上也具备一定程度的潜力。

1.3 以太阳能为主要能源的建筑在类型上的主要区分

当今时代是一个大力倡导绿色能源以及可持续发展的新时代，作为一种既经济又环保的新能源，太阳能逐渐引起了人们的高度重视。在当前社会，太阳能建筑主要分为阳台壁挂型、屋面贴合型、集中供热型以及集中分户型等类型。太阳能建筑在发展过程中所贯彻的主要宗旨是在保障建筑立面的相关基础上，进一步确保太阳能建筑系统的智能型、安全性以及实用性。但在综合考虑各个方面之后才发现，在太阳能与建筑进行结合的问题上目前仍存在着许多问题。第一个方面，生产太阳能设备的厂商只单纯强调产品的性能，而没有对建筑的特征和要求引起足够的重视，这样最终导致了太阳能设备与建筑物不能形成一个统一的整体；因为太阳能设备没有与所设计的建筑合理地结合在一起，所以可能会破坏原有建筑的整体造型以及外观面貌；另一个方面就是太阳能设备的结构在当前形势下还过于单一，即便是建筑设计师充分考虑到使用这些与建筑相关的节能设备，也难以将这些设备真正运用到建筑设计中。第二个方面，当前建筑设计师的绿色环保理念还有待提高。在对建筑进行设计时，很少考虑到太阳能的使用，这样就使太阳能设备的临时安装现象过于普遍。

1.4 太阳能建筑的应用模式有哪些

太阳能建筑在技术层面的应用主要包括光与电、光与热的相关转换技术。具体的应用实例有太阳能热水、太阳能空调、太阳能照明以及太阳能地板等五个系列。就目前来说，太阳能的热转化技术已经十分成熟，利用这项技术可以解决人们生活中的热水问题，也可以解决取暖问题。但是当前太阳能的光电转换技术还有一定的困难，并且其应用范围也较小，但是随着太阳能用电成本的降低，也会拓展太阳能的应用范围。

2 太阳能建筑的应用实例

针对北方太阳能热水器输水管路冻堵，水管冻裂现象，采取电伴热、排空阀的办法解决，但是电伴热可以解决管路冻堵，水管冻裂问题，可是随之而来的是少数电伴热发生失火现象，排空阀昂贵。根据以上情况一些科研单位研制了防冻超导热管，有效的解决了太阳能热水器输水管路冻堵问题，并从防冻超导热管受到启发，针对北方高寒地区阳光充足，但使用太阳能热水器却遇到了很多麻烦和不便，冬天太阳能热水器输水管路冻堵、水管冻裂、水箱膨胀抽瘪现象时有发生，而且高层建筑和坡屋顶建筑又不能安装等弊端，已经研发出壁挂分离式太阳能热水器。实践证明热管利用于太阳能热水器整机循环系统，性能可靠，加热效果良好，夜间热量不反传，零下35度正常工作。集热器挂于前墙抗风雪能力强，能和建筑融为一体等优势。壁挂分离式太阳能热水器在热管应用、便于维护的冲液阀门、适合建筑结构变化的外形设计、能够矿化净化水质的保健水箱，在抗高寒、抗风雪、节水等多方面的创新。使得太阳能热水器应用更广泛，更节能更环保。

3 太阳能建筑的未来

3.1 环保节能无污染

据一项研究表明，目前世界建筑能耗中二氧化碳排放量约占全球总排放量的近百分之三十。未来，如果人们对大气中二氧化碳的含量不积极应对和预防，那么以后大气中二氧化碳的含量要比现在多得多，当前节能环保就是努力减少二氧化碳的排放量。所以说，使用太阳能来减少二氧化碳排放的途径与植树种草取得的效果是一致的。因此，建筑设计时采用太阳能设备可产生节能环保效应。

3.2 太阳能建筑的应用空间很广阔

我国拥有丰富的太阳能资源，在当前环保的压力下，有关专家预计到二十一世纪中叶我国利用太阳能供给的能源在所有能源供给中所占的比例分别为百分之十和百分之四点七。保守估计，我国目前拥有的太阳能热水器已经超过六千万台。与此不同的是，我国的太阳能建筑只占所有建筑的百分之一。

4 结语

我国在进行建筑设计时，应当首先把太阳能系统看做是建筑中不可分割的一部分，将建筑立面和太阳能的外露设备进行完美结合，大力彰显太阳能建筑的优势。进行太阳能建筑的设计时，应能从中品味出其风格的独特，从而体现出一种理性、高科技以及未来的美。所以我们在建造太阳能建筑的过程中，只有让建筑设计单位、太阳能企业、政府等各方面取得一致的认识，才能有效促进太阳能建筑的健康发展。

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