论太阳能在建筑设计中的运用

吴亮彦

摘要：随着我国人们物质生活水平的提高，新能源的运用成为日常生活当中必不可少的，新能源的稀缺是难以回避的现状。为缓解此种状况，太阳能逐渐被科学家研究和推广使用。下面就谈到建筑设计与太阳能技术设计与运用的相关联系进行分析，并提出一些建议，希望通过本文可以提高对太阳能在建筑中的利用有所帮助。

关键词：太阳能；建筑设计；运用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

一、太阳能利用简述

太阳能能源是来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、等也都是由太阳能转换来的。一般太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。

二、当前太阳能在建筑设计中运用的不足

(一)太阳能技术研究不够深入

虽然当前太阳能技术利用形式有多种，在日常生活中也有所利用吗，但是从当前的实际效果来看，其具体发挥的效用依旧是非常低的。加上我国当前的经济水平在占据国土面积大部分的农村的应用还是极其少的，在我国北方大部分地区的城市中在供热上还依旧使用的煤矿燃料。其中原因就在于太阳能技术还不够完善，不够成熟，其成本相对其他能源而言较高。

(二)政府支持力度不够

从当前我国的具体实施情况中不难发现，政府在太阳能技术的支持力度上远远跟不上西方发达国家，科研机构、学校教育、城市供热改造等基础设施上都需要在未来的时间内去不断加强投入。另外由于太阳能技术专业性较强，很多地方政府其认识不够深入更难以实施支持。

(三)宣传推广力度不大

环保节能虽然得到了大众的普遍认同，尤其是在当今环境变化过快、气候变暖的前提下，提倡环保我国很多地方政府都有涉及，也有不少相关政策出台，但这大都是针对于一些污染企业的治理，是一种事后处理的或挽救的治标不治本的方式，并不能从跟不上去改变这种局面。尤其是对太阳能技术的推广上更是极少触及，这也是导致当前我国太阳能技术发展慢的重要因素之一。

(四)太阳能技术发展趋势

太阳能技术不论是在经济上还是保护环境上都具备这较大的优势，是替代传统建筑供能的有效供热设备。如果让建筑空调系统的冷源在冬季太阳能的方式运行，则可以省去锅炉和锅炉房，不但节省了初投资，而且全年仅采用电力这种清洁能源，有效地解决了大气污染问题。即起到了减少投资，降低成本的又保护了环境，减少了有害物质排放。是未来极具发展潜力的技术，也是值得我们去不断研究和推广使用的技术。

三.太阳能在未来建筑设计中运用的必然性

(一)利于环保

环境污染是全球都必须要面对和加以改善的大问题，而建筑本身在们的日常生活中不仅是能源消耗的重要角色而且对环境也有着极大的影响。建筑消耗了全球近一半的能源而且众多的自然界物质原料也都用于建筑各种建筑物，而且因建筑引起的空气污染，光污染，电磁污染占据了环境总污染的1／3还多。随着城市化进程的发展这种现象也将愈加严重，尤其是随着空调的价格越来越低廉其使用这也将越来越多，但是其产生的二氧化硫等有害物质将对空气造成污染，进而对环境构成破坏，但是发展绿色建筑，推广使用太阳能技术，节能减排将大为的降低建筑能源的消耗，也必将降低有害物质的排放，进而减少对环境的破坏。

(二)利于降低用户使用成本

建筑成本的费用涉及多个方面在当今的商品房当中，其价格的高昂使众多的购房者望而却步，这其中除了建筑成本之外其供暖设备等费用也是相对较多，尤其是一些大型空调的使用，在给我们制造凉爽和温暖的同时也在增加我们的日常支出。虽然我们当前的经济有极大提高但空调应用率却并非十分的普及，其中功能消耗大就是重要影响因素之一。而绿色建筑使用一些环保的设备其实际消耗的能量是十分之小的，如一盏11瓦的节能灯相当予60瓦的白炽灯亮度，同时在建筑中采用墙体保温、中空双层玻璃窗等不仅可以起到保温的作用而且也改善了建筑热环境的质量，提高了供热系统的效率。而这些设备的供电可以通过使用太阳能来为其提供能量，既节约了资源也降低了用户的成本。

(三)利于我国经济的可持续发展

我国既是一个人口大国，也是资源大国但是整体人均占有资源还达不到世界平均水平，而建筑能源消耗却已经占到社会总消耗的三分之一左右，对资源的可持续利用和保障经济的发展提出了严峻的挑战。而在解决资源利用和促进经济可持续发展当中，绿色建筑就凭借着其既不破环境又能充分利用资源的、既能满足人们El常需要又能降低能源消耗降低成本的优势，有效的缓解了当前资源消耗过大的矛盾，为我国经济的发展节省了宝贵的资源，也为未来我国经济的发展提供更多的保障，是可持续发展道路上重要方面。

四、太阳能在建设设计中运用的要点

太阳能是新型能源与可持续利用能源，主要有光一热转换、光一电转换、光一化学转换三种利用模式。目前使用最广，利用较为成熟的为光一热转化以及光一电转化，光一化学转换模式还依旧处于研究阶段，使用较少，主要是通过氢氧化钙或重金属氢化物热分解储能。随着科技的不断发展，未来太阳能利用将得到更大的推广，必将成为未来能源使用的重中之重。建筑业是社会发展重要产业之一，尤其是在当今更成为我国经济发展的重头戏，但是建筑业在带来经济发展的同时也加剧了能源的消耗。尤其是随着人们物质生活提高，房屋已经不仅仅是个休息场所，更多的成为了人们追求精神享受的生活环境。而如何在建筑设计中更多的利用绿色能源，减少非可持续能源的消耗，在环保的基础之上，通过合理设置太阳能利用平台是当今以及未来建筑设计的新理念和思路。具体可痛过以下方式进行设计：

(一)提倡绿色建筑理念

在绿色建筑的运用中要把适合该项目的技术合理的进行分配，达到最大优化值。绿色建筑并不是展示高新技术的，而是使用适宜技术来达到建筑的舒适性、能源消耗度最低一环保的目的。

(二)正确使用太能集热系统

在太阳能的使用中集热系统的运用是关键，集热系统的设置科学与否关系到供热系统的良好运行，进而影响到居住者的正常生活。因此，在太阳能的使用中要严格遵守国家相关规定，使用符合标准的设备，并结合相关数据在建筑设计中合理运用，保障太阳能集热系统稳定运转。

(三)合理设置太阳能利用设备空间

虽然当前太阳能热水系统开发取得了显著效果，但在大多数城市建筑中并没有为太阳能热水设备(热水器)等设置空间，导致众多欲使用太阳能热水器的用户无法安装使用，也进一步阻碍了太阳能技术的推广和使用。因此，建筑开发者和设计者应本着环保节能和尊重使用者的意愿，科学合理设置太阳能供热设备的安放空间。

五、结语

太阳能是众多新能源技术当中最具发展潜力的一种，太阳能利用太阳发出的热量作为热源，进行能量转换的供暖、发电等，具备高效节能、环保效果显著、可再生清洁能源开发与利用等多重显著优势。在建筑设计中，设计者可根据当地的实际情况，结合太阳能利用的要点充分发挥太阳能的优势降低建筑能源消耗，提升能源利用率。

参考文献：

[1]刘鉴民．太阳能利用[M】．电子工业出版社，2010-6一l

[2]罗运俊，何梓年，王长责．太阳能利用技术【M】．化学工业出版社，2o05一l—l

[3]贝林．建筑与太阳fiE[M]．上海现代建筑设计，2o08一l—l】中国太阳能建筑应用发展研究报告课题组．中国太阳能建筑应用发展研究报告2~9[M1．科学出版社，2009—8一l