建筑太阳能一体化在民用建筑中的应用

2015-12-22王虎

中国新技术新产品 2015年20期

王虎

（榆神煤炭建筑设计有限公司，陕西榆林 719000）

在民用建筑的设计中，运用绿色节能技术逐渐成为了一种趋势，太阳能一体化作为一种高效的能源利用技术，具有环保无污染的特性，因而在现代建筑设计中有广泛的普及和应用，同时它的运用也是时代发展的内在要求。

1 太阳能一体化的综合概述

目前来说，对于太阳能一体化的具体定义还没有形成一个固定的、十分完全表述的模式，还处于在实际应用中不断完善改进的阶段。根据我国太阳能学会太阳能和建筑结合专业委员会筹备组的研究描述来看，对于太阳能一体化含义的描述为：太阳能与建筑的一体化不是简单的一种“相加”，而是在这种“相加”模式下整合出一个崭新的答案，也就是说，在建筑的设计初始阶段，就需要把太阳能系统所包含的所有内容都视为建筑不可缺失的设计元素进行综合考虑分析，把系统的各个部件合理的与建筑相结合，融入于其中，进而实现太阳能一体化，使太阳能系统成为建筑的不可分割的组成部分，而不是简单的把太阳能作为建筑的一种附加构件，这与太阳能一体化的自身要求和特点也是不相吻合的。

2 太阳能一体化在民用建筑中推广应用的综合分析

在民用建筑中应用太阳能一体化时，需要注意以下几个方面的要点：第一，根据建筑的所处地形位置，因地制宜，有计划、有目的的进行应用。太阳能的应用不是所有地形位置都可以的，具有一定的地域性要求，要尽可能的在太阳光照丰富的条件下采用，虽然现在在先进技术的支持下，太阳能也可以在先天条件不足的环境下使用，但是，要想在一些气候环境恶劣的地域开展应用还是需要一定的发展的，条件还没有达到；第二，太阳能热水器技术在很多的多层次建筑中已经有了较为成熟的应用，但是，在其他的建筑类型中，像小高层建筑还是应用不多的，因此，在推广的过程中，就需要因地制宜，根据实际状况进行合理的应用，在一些自身条件良好，光照丰富，对热水有长期稳定需求的建筑地区，并且在技术条件和环境条件都许可的情况下，积极应用太阳能一体化。它的技术应用条件主要是指太阳能热水系统在工程应用中的合理性，需要从技术方面和经济方面两者进行综合的评价分析。

2.1 环境条件的分析

一般来说，环境条件主要包括现场条件和热水设计条件两方面。对于环境条件来说，主要指的是安装地点的维度、月平均太阳辐射量、日照时间、环境温度、太阳光的遮挡状况以及建筑物的荷载量等等方面，一般是以建筑所处的自然环境为主的；而对于热水条件来说，主要是围绕热水方面来说的，一般涉及到的有热水用水温度、热水日用量大小、热水用水位置、冷水的供水方式、热水的水压以及温度等方面。

2.2 太阳能设计与建筑的同步性

对于这方面来说，所谓的同步性主要说的是，太阳能的设计要与建筑工程的设计统一规划、同步设计和同步施工，具体的可以从以下几个方面来说：第一，在规划上，要对集热器的安装对日照的影响和建筑物自身对集热器的遮挡进行综合考虑分析；第二，在外观方面，建筑的专业设计需要综合把握建筑的具体类型、使用的要求来对太阳能热水系统的位置安装。色调等进行确定，最终达到太阳能热水系统与建筑的完美结合目的；第三，在结构方面，要对太阳能热水系统安装存在的问题进行及时的处理，并确保集热器有很好的抗风、抗雪性能；第四，在进行给排水安装方面，要严格按照节能节水、经济合理、便于计量的原则来确定太阳能热水系统；第五，太阳能热水系统的运行要高效、安全、稳定，便于日后的管理。

3 太阳能和民用建筑一体化的优势特点

3.1 民用建筑的使用功能和太阳能设施的有机结合，可以形成功能多样化的建筑构件，进而使建筑空间可以高效合理利用，两者的同步，可以极大的避免在进行后期的安装使对居民用户带来的生活不便和对建筑外部保温结构的损坏。

3.2 可以形成一个较为协调的建筑形式，太阳能的设施构建与建筑结合为一体，两者是协调和谐的关系，有合理的构造，从而形成一个完整统一的建筑外观。

3.3 从我国的总体地域来看，太阳能资源是十分丰富的，对太阳能的综合利用，与建筑一体化的结合，可以使太阳能利用的相关产业变得更加的活跃，为未来发展创造良好的应用前景。

4 太阳能一体化在民用住宅中的应用

太阳能作为新型的节能能源，它的绿色污染的环保特性得到了广大民用建筑施工单位的青睐。它在民用住宅中的应用可以从两方面来讲：一是利用太阳能发电，太阳能发电可以分为热发电和光发电两种形式。前者是通过对太阳光的反射，把太阳光进行聚集，然后在聚焦点位置上产生蒸汽，在蒸汽的带动下使汽轮机带动汽轮发电机来进行发电，因此，从这方面来讲，它是和热发电运行原理差不多，只是对于蒸汽的产生方式有很大的不同；而对于后者光伏发电来说，它是通过借助太阳能电池的光伏效应，把太阳能直接的转换为电能的一种方式，现对于前者来说，它的应用工序较为简单，在民用住宅上的应用较为广泛。另外，还可以在民用建筑中把太阳能进一步转化为热能，起到供热保暖的效果，也可以提供生活热水，分为两种，一是集热部分，二是末端用水部分，两者都可以为居民提供很好的太阳能应用体现。