李一品 孙贻昭

摘 要：本文先对太阳能技术在建筑设计中的应用现状进行了阐述，然后对太阳能技术在建筑设计中的应用原则进行了分析，并对太阳能在建筑设计中的具体应用进行了研究。

关键词：太阳能技术；建筑设计；应用

1 引言

人们对于建筑质量的要求不断提升，不仅要求有良好的建筑風格与环境，同时要求较低的能源消耗。采用太阳能技术可以满足现代人对绿色环保理念的追求。目前太阳能技术己经广泛应用于建筑设计领域当中，太阳能可为建筑提供供暖、供热、发电等实际服务，本文对太阳能技术在建筑领域的应用方向与应用策略进行具体分析。

2 太阳能技术在建筑设计中的应用现状

2.1 太阳能实际应用

太阳能是清洁环保的能源，太阳能与建筑设计相结合，主要采用太阳能热利用和太阳能光电技术两种形式。首先，从目前我国建筑设计领域使用太阳能技术的实际情况来看，太阳能光电技术的应用成本相对较高，还不符合广泛推广的实际需求。其次，太阳能热利用的市场前景较为广阔，热利用的技术目前也发展的较为成熟，出现了较多的产品，主要可用来进行采暖、空调、热水供给服务，是当前太阳能资源丰富地区常用的形式。从太阳能实际应用的形式来看，主要原理为光热转换和光化学转换，当前最成熟的技术是光热转换和光电转换，虽然光化学转换还处在研发阶段，但是利用光化学转换的形式可根本解决建筑能源的需求，是未来太阳能技术在建筑领域的主要应用方向。

2.2 太阳能应用前景

太阳能是清洁能源，与石化资源相比完全可以满足人类各种生活需求。我国是世界上太阳能资源最丰富的国家之一，发展前景广阔。随着石化资源的日益枯竭，石化能源的成本正在不断上升，必须得寻找可再生能源作为建筑能源的供给，太阳能可以用有限的投入换来较好的收益，是符合未来发展方向的主流建筑能源。随着环境污染和温室效应问题的加剧，必须寻找清洁的能源作为建筑的主要能耗，清洁无污染的太阳能可以满足建筑未来的实际需求，有效减少温室气体效应，能够实现建筑环保设计的要求。使用太阳能完全符合国家对绿色建筑设计的要求，发展前景广阔。

3 太阳能技术在建筑设计中的应用原则

3.1 绿色环保原则

绿色环保不仅是现代建筑设计使用太阳能的主要原因，同样也是建筑设计应当尊重的基本原则，要在绿色环保的理念下全面贯彻太阳能技术，精心挑选先进的太阳能产品，这样才能满足用户及建筑的实际需求。首先，在绿色建筑的设计过程中应把洁净能源的创新与建筑设计的整体思想相结合，在绿色建筑的设计中不仅把太阳能看作是某个具体方面的应用，而且要从整体设计思想上嵌入太阳能的环保建筑理念。其次，太阳能技术的使用还要与地域环境相协调，注重采用与建筑所在地域相适应的太阳能技术，保证在独特的气候条件下发挥出太阳能的实际作用，满足用户对太阳能的使用需求，发挥太阳能的实际效率。

3.2 安全稳定原则

使用太阳能必须以安全可靠为前提，不仅要保证使用太阳能可以降低传统能源的消耗，同时还要提高太阳能使用的安全性，降低因太阳能使用带来的风险。使用太阳能技术要通过国家环境、质量检测等相关部门的检验，要保证太阳能设计思想符合安全的基本要求，达到国家的相关标准。要使用建筑设计领域的主流太阳能产品，保证太阳能产品与用户的实际需求相符合，把太阳能技术与水暖电气相结合，以稳固安全的方式使用，注重提高其操作的简便性。太阳能技术的使用还要加装足够的安全防护措施，要按照满足防护建筑需求安装太阳能保护装置，做到与太阳能的使用相协调，在全面发挥太阳能技术效率的同时，保证使用安全。

3.3 长远发展原则

太阳能技术是建筑领域未来应用的主流技术，使用太阳能技术应当采用发展的眼光，不仅要在当下为太阳能建筑配备科学合理的太阳能产品，同时还要给太阳能使用留出足够的空间，以便于在未来技术成熟后可以进行建筑的太阳能改造。首先，在现有建筑设计中可以考虑给太阳供暖、供热水预留空间，这样符合建筑的长远发展规划及使用需求。其次，在建筑的设计过程中可考虑与太阳能系统单位共同进行，考虑使用可以不断进行更新换代的产品，保证建筑整体的太阳能系统以模块化方式设计，根据时代的发展，对太阳能模块进行必要的更换。

4 太阳能在建筑设计中的具体应用

4.1 太阳能热水系统

太阳能热水系统主要指在建筑设计中加装太阳能热水器，实现热水器与建筑的有机结合，从而将太阳能转化为水形式的热能，增加建筑内的热水供应，以便减少加热水需要的额外能源。目前太阳能热水器与建筑结合的形式主要为分离式和集成式，分离式主要指的是太阳能热水器与建筑整体分开的设计，太阳能热水器主要置于建筑物之上，可以采用壁挂式设计及层顶紧凑式设计，缺点是容易被风吹雨淋等问题影响，导致太阳能热水器的维修成本高等情况；集成式热水器主要是将建筑的部分结构设计成热水器的组成构件，将建筑的水箱等与热水器集成起来，可组成共同的热水系统，当前在节能环保建筑设计领域里普遍使用的是遮阳集成板式太阳能热水器，以及将建筑的遮阳部分用加热材料做成太阳能热水器的集成器等。集成式热水器的系统占地面积小，集成存储能力高。

4.2 太阳能空调系统

太阳能供热系统可通过设置集热结构，有效维持建筑内部的温度，达到降低建筑温度能耗的作用。在建筑设计的过程中可设计使用太阳能空调系统。首先可把太阳能集热墙和集热地板应用于建筑的内部，着力利用阳光为建筑本身进行加热，起到有效保持室内温度的目的。其次可在建筑内部设计使用水循环系统，充分利用太阳能热水循环来给建筑本身进行供热，如可安装屋顶池式太阳房，白天加热池水，晚间用辐射对流来对建筑内的房间进行供热。在建筑设计中使用太阳能空调的设计，还可利用太阳能进行制冷，目前主要使用吸附式制冷及喷射制冷，这两种方式主要依靠热泵技术，实现主动吸收热量，目前更成熟的技术还在不断发展中。

4.3 太阳能光伏供电技术

太阳能供电设计在太阳能领域有着广泛的应用前景，目前光伏供电主要采用在建筑表面安装光伏组件的设计方式，同时还要在建筑表面加装蓄电池、变电器、控制系统等。太阳能光伏供电主要可以用来降低电能的消耗，可以与建筑的电线路，照明线路等进行综合设计，实现电路的祸合目标。为提供太阳能供电效果，还可根据不同的天气状况，对太阳能供电情况进行调节，实现利用太阳能进行额外发电目的。为提高太阳能的利用率，还应在建筑的设计过程中充分考虑太阳能转换为电能的存储设备设计，这样可增加发电量，具体可以在设计的过程中使用墙表面设计成太阳能的电池板，将储电设备设置在建筑的内部，并且设计出综合的建筑电路控制系统，以便进行电路的逆变，实现不同电网之间的切换和有机联系。

5 结束语

太阳能是当前新型清洁能源，是建筑能耗领域理想的替代型能源。太阳能与建筑的结合将减少传统能源的消耗。在建筑设计的过程中应采用总体性的设计思路，结合建筑所处的地理气候条件，降低客观条件对太阳能使用的影响，发挥出现有太阳能技术的优势和价值。

参考文献：

[1] 任社明.浅析太阳能在建筑节能领域中的应用叨.价值工程，2010（6）.

[2] 杨茜，王正权.太阳能技术在建筑节能设计中的应用探讨阴中华民居（下旬刊），2014（4）.

[3] 任社明.浅析太阳能在建筑节能领域中的应用[J].价值工程，2010，29（6）：228.

[4] 管振忠，王崇杰，薛一冰等.倾斜翅片平板太阳能集热器试验研究[J].建筑技术，201748（3）：308～310.