高效節(jié)能的綠色建筑設(shè)計新探

1、<p>　　高效節(jié)能的綠色建筑設(shè)計新探</p><p>　　摘要：節(jié)能和環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,太陽能直接將清潔能源太陽能轉(zhuǎn)化成熱能。其資源豐富、清潔和無污染性,在環(huán)保、節(jié)能方面顯示出無與倫比的優(yōu)越性。并且還是取之不盡用之不竭的資源。在能源短缺的大環(huán)境下,太陽是目前最重要的能源。高效節(jié)能的太陽能技術(shù)應(yīng)該在綠色建筑中得到廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　關(guān)鍵詞:太陽能技術(shù) ；

2、高效節(jié)能；綠色建筑設(shè)計； 應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號：TE08文獻標(biāo)識碼： A </p><p>　　我國的太陽能建筑應(yīng)用研究開始于上世紀(jì)70年代末,80年代才重點發(fā)展了被動式太陽能采暖技術(shù),并建成了數(shù)百座太陽能采暖示范建筑。90年代末,我國在太陽能技術(shù)綜合應(yīng)用上開始有了長足發(fā)展,建成了多座包含太陽能光熱、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的公共建筑和住宅。目前我國對太陽能采暖和太陽能熱水器的研究比

3、較深入,應(yīng)用也比較廣泛。相對而言,發(fā)電和制冷方面技術(shù)復(fù)雜,造價較高,推廣與應(yīng)用都受到了一定的限制。 </p><p><b>　　一太陽能熱水器 </b></p><p>　　熱水器是太陽能熱利用中商業(yè)化程度最高、應(yīng)用最普遍的技術(shù)。1998年世界太陽能熱水器的總保有量約5400萬平米。二十一世紀(jì)的今天熱水器仍然是太陽能熱利用的最主要市場之一。是當(dāng)今建筑使用最廣泛地節(jié)能

4、設(shè)備。 </p><p><b>　　二太陽能采暖 </b></p><p>　　太陽能采暖技術(shù)總體上可以分為兩大類:被動式和主動式,其中每類都包括多種形式。在設(shè)計和使用時往往采用不同形式相結(jié)合,以求合理與最優(yōu)化。 </p><p>　　1、被動式太陽能采暖設(shè)計 </p><p>　　被動式太陽能采暖設(shè)計是通過建筑朝向和

5、周圍環(huán)境的合理分布、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理、以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當(dāng)選擇,使其在冬季能集取、保持、儲存、分布太陽熱能,從而解決建筑物的采暖問題。該設(shè)計的基本思想是控制陽光和空氣在恰當(dāng)?shù)臅r間進入建筑并儲存和分配熱空氣。其設(shè)計的基本原則是要有有效的絕熱外殼,有足夠的集熱面積,室內(nèi)布置盡可能多的儲熱體,以及主次房間的平面位置合理。其典型的設(shè)計形式如圖l所示。圖l被動式太陽能采暖設(shè)計的典型形式 </p><p>

6、;　　2、主動式太陽能采暖設(shè)計 </p><p>　　主動式太陽能采暖設(shè)計是以太陽能的集熱器、管道、散熱器、風(fēng)機或泵以及儲熱裝置等組成強制循環(huán)的太陽能采暖系統(tǒng)。相對于被動式系統(tǒng)而言,主動式系統(tǒng)較為復(fù)雜,造價較.高,多用于大型公共建筑,其典型的設(shè)計形式如圖2所示。 </p><p>　　三 太陽能光伏技術(shù) </p><p>　　太陽能光伏技術(shù)是利用電池組件將太陽能直接

7、轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿募夹g(shù)。建筑光伏集成具有多功能和可持續(xù)發(fā)展的特征,建筑物的外殼能為光伏系統(tǒng)提供足夠的面積,不需要占用太多的土地,省去光伏系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu);光伏陣列可以代替常規(guī)建筑材料,從而節(jié)省安裝和材料費用,例如常規(guī)外墻包覆裝修成本與光伏組件成本相當(dāng);光伏系統(tǒng)的安裝可集成到建筑施工過程,降低施工成本;在用電地點發(fā)電,避免傳輸和配電損失,降低了電力傳輸和配電的投資和維修成本;集成設(shè)計使建筑更加潔凈、完美, ,更容易被專業(yè)建筑師和廣大用戶接受。太陽

8、能光伏系統(tǒng)和建筑的完美結(jié)合體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理想范例。 </p><p><b>　　四太陽能照明技術(shù) </b></p><p>　　1、太陽能電池板。作為發(fā)電系統(tǒng),讓電池板電源經(jīng)過大功率二極管及控制系統(tǒng)給蓄電池充電,用蓄電池電源控制系統(tǒng)內(nèi)設(shè)的自動保護系統(tǒng)動作,電池板自動切斷電源,實行自動保護。到晚上,太陽能電池板又起到了光控作用,給控制系統(tǒng)發(fā)出指令,此時控制系統(tǒng)自動

9、開啟,輸出電壓,使各式燈具達到設(shè)計的照明效果。并可調(diào)節(jié)所需的照明時間。太陽能亮化技術(shù)具有一次性投資、無長期運行費用、安裝方便、免維護、使用壽命長等特點,不會對原有植被、環(huán)境造成破壞,同時也降低了費用,節(jié)約能源。 </p><p>　　2、太陽能走廊燈。由太陽能電池板供電。太陽能安裝在天臺或屋面,用專用導(dǎo)線傳送到每層走道和樓梯口。系統(tǒng)采用聲、光感應(yīng),延時控制。白天系統(tǒng)充電、夜間自動轉(zhuǎn)換開啟裝置,當(dāng)探測到有人走動信息

10、后,自動啟動亮燈裝置,并延時3～5分鐘后自行關(guān)閉。當(dāng)樓內(nèi)發(fā)生突發(fā)事故如火災(zāi)、地震等切斷電源或區(qū)域停電時,仍可連續(xù)供電3～5小時,可以作為應(yīng)急燈使用,在降低費用的同時體現(xiàn)了人性化的設(shè)計理念。 </p><p>　　3、由多片單晶硅太陽能光電池組合而成的電池板,經(jīng)過太陽光的照射之后產(chǎn)生光電效應(yīng)而發(fā)出直流電,再由系統(tǒng)中的電源轉(zhuǎn)換器將直流電轉(zhuǎn)換成一般電器所需的交流電,經(jīng)由配電系統(tǒng)供照明、空調(diào)等系統(tǒng)使用,以及蓄電池儲存電力

11、,尚可提供防災(zāi)緊急用電需求。建筑物的墻面和屋頂?shù)腜V組件的造型、色彩、建筑風(fēng)格與建筑物結(jié)合,與周圍的自然環(huán)境整合,以期達到完美的協(xié)調(diào)。 </p><p><b>　　五 太陽能發(fā)電 </b></p><p>　　太陽能光熱發(fā)電不僅要替代部分常規(guī)能源，而且將成為世界能源供應(yīng)的主體。例如，上海世博會中國館的 60 m 觀景平臺四周采用特制的透光型“雙玻組件”太陽能電池板，

12、用這種“雙玻組件”建成的玻璃幕墻，既具有傳統(tǒng)幕墻的功能，又能夠?qū)㈥柟廪D(zhuǎn)換成清潔電力。主題館屋面鋪設(shè)了面積約 26 000 m2的多晶太陽能組件，面積巨大的太陽能電池板讓主題館的裝機容量達到了2825 kW，而大菱形平面相間隔的鋪設(shè)方法也同時保證了屋面的美觀。兩座場館投入使用后的光伏電站將成為我國乃至亞洲單體建筑最大的光伏建筑一體化電站。世博園區(qū)太陽能發(fā)電能力將達到4.5 MW，相當(dāng)于一年可節(jié)電 450 萬 kW，減排二氧化碳約 4 10

13、0 t，是人類利用綠色科技的范本。除此之外，眾多的建筑設(shè)計師們提出了“太陽能與建筑一體化”的建筑設(shè)計理念，通過太陽能替代現(xiàn)有能源，通過在建筑結(jié)構(gòu)墻面設(shè)計中嵌入太陽能墻板、玻璃幕墻與太陽能板結(jié)合，以及屋面板，使太陽能材料與建筑結(jié)構(gòu)有機結(jié)合，使其成為建筑結(jié)構(gòu)中一分子，并且同步建筑施工設(shè)計、建筑施工安裝，使其與建筑工程完美結(jié)合，達到太陽能與建筑一體化的效果。“太陽能與建筑一體化”有諸多優(yōu)點，如有效利用建筑</p><p&g

14、t;　　六 太陽能制冷、制熱系統(tǒng)技術(shù) </p><p>　　利用太陽能制冷、制熱是太陽能利用的一個重要內(nèi)容。該系統(tǒng)和常規(guī)的制冷、制熱系統(tǒng)相比，可利用再生能源、高效節(jié)能、可分區(qū)段分時段管理、無污染，可廣泛應(yīng)用于商業(yè)、寫字樓、住宅、學(xué)校、醫(yī)院等建筑物。太陽能制冷系統(tǒng)主要分為壓縮式制冷、噴氣式制冷和吸收式制冷這 3 個類型。從熱力學(xué)角度來看，這三類的工作原理基本相同，即太陽能集熱器提供熱媒如蒸汽為制冷機制冷做準(zhǔn)備。太陽

15、能制冷系統(tǒng)有著很大的優(yōu)點，因為夏季太陽能的提供與制冷空調(diào)的需求有很好的一致性，而制冷耗能占建筑耗能的很大份額，太陽能制冷雖然不能完全滿足制冷能耗的要求，但也可以在很大程度上緩解能源高峰時段的分配緊張的狀況。由于傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)所消耗的電能(發(fā)達國家的空調(diào)能耗占全年民用能耗 25%)給能源、電力和環(huán)境帶來了很大壓力，因此，利用太陽能替代常規(guī)能源驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)對節(jié)能和環(huán)保具有十分重要的意義。 </p><p><b&

16、gt;　　七 結(jié)束語 </b></p><p>　　能源是國民經(jīng)濟中與環(huán)境密切相關(guān)的重大問題,節(jié)能和環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,。隨著社會和經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市建筑會越來越多，同時，能源的消耗量也會越來越大。隨著太陽能產(chǎn)業(yè)化進程和技術(shù)開發(fā)的深化,太陽能技術(shù)各個領(lǐng)域都將得到廣泛的應(yīng)用,也將極大地推動我國“綠色工程”的快速發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻 &

17、lt;/b></p><p>　　［1］夏云，夏葵，施燕．生態(tài)與可持續(xù)建筑[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社 ，2001：25－54． </p><p>　　［2］英格伯格·弗拉格等編，李寶峰譯．建筑+技術(shù)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003：38－43． </p><p>　?。?］李海英，白玉星，高建嶺，等．生態(tài)建筑節(jié)能技術(shù)．北京 ：中國電力