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摘要:随着建筑行业的崛起,建筑企业之间的竞争越来越激烈,为了提高自身的竞争力,管理者必须不断的降低施工成本,提高施工效率,还要在施工设计中加入环保的技术理念为了促进建筑行业的可持续发展,在建筑设计时,可以多引进太阳能等可再生资源,提高施工的技术水平,这样才能提高建筑设计的质量。
关键词:太阳能;建筑设计;应用;节能
能源是人类发展过程中不可缺少的部分,其中石油,煤炭等不可再生资源更是我国日常生产与人们生活中基础能源,但是,随着人类社会的发展,这些能源的消耗量会越来越大,因此,找到能够代替他们的新能源,是目前我国相关工作人员工作中的重点。太阳能作为一种新型的可再生能源,已经在我国有了广泛的应用和推广。为了能够使其技术更加成熟,相关的技术人员就要从我国的实际情况出发,制定各种措施,来不断的使其完善和进步,为我国社会和人们做出贡献。
1我国建筑耗能的现状
建筑施工需要利用多种能源与材料,所以,建筑行业也是我国比较耗能的一大产业,根据调查发现,建筑耗能占全社会耗能的1/3以上,而且随着建筑行业的崛起,耗能情况仍处于上升趋势。建筑设计方案涉及的内容比较广,比如施工设计、施工材料、施工环节等等,在设计的过程中,设计人员需要结合当地的气候环境,这样才能提高施工的效率与质量。不单是建筑施工过程,建筑拆除工程也是比较耗能的,其中采暖工程、空调、照明都是耗能较大的项目。如果施工单位不注意环保,会极大的消耗资源,还会增加建筑施工的成本。建筑施工中大多数资源都是不可再生的,这不符合可持续发展的要求,而利用太阳能技术,可以有效的降低不可再生资源消耗率,对环境保护也能起到一定促进作用。
2太阳能被充分利用的必然性
化石燃料作为不可再生能源,之前的大规模开采和使用,已使化石资源日益枯竭,它已逐渐不能满足日益增长的经济需求,还诱发了不少国家之间、区域之间的政治经济纠纷,甚至引起冲突和局部战争。虽然我国矿物能源资源的储量是比较丰富,然而人均能源资源只有世界人均能源资源的二分之一左右。从能源消费结构来看,我国是世界上最大的煤炭消费国,而根据大概的估计,我国的煤炭资源只能开采80年,而石油资源只能开采20年。从环境保护方面来讲,化石能源的利用已造成了严重的环境污染,温室效应、酸雨等环境问题接踵而来,尤其是温室效应是全人类所面临的环境问题。为了可持续发展我们必须寻求新的可再生的绿色能源,太阳能作为自然界最丰富的洁净能源,而我国全年辐射总量为917―2333kW・h/m2,是世界上太阳能资源丰富的国家之一,因此太阳能是我国可再生能源的首选。
3太阳能在建筑设计中的应用
现阶段,我国建筑业是我国经济发展中的重要部分,同时,它也是耗能较多的一个行业,经济的发展,使得人们的生活水平有了很大提高,人们对于建筑物要求也越来越多,现代化的建筑,在满足人们各种需求的同时还要充分满足环境的要求,建筑工人要懂得因地制宜,充分利用自然的条件,降低建筑过程中的能源消耗。将太阳能的进行合理的开发和利用,使其在建筑行业中能够充分发挥作用,进而减少其他各项能源的消耗。
1)要让人们从思想上真正的了解绿色建筑,建筑设计人员在设计支出就要将绿色环保,节能减排的理念融入设计之中。
2)太阳能功效的发挥,与其集热功能有着直接的联系,如果太阳能的集热系统采用的是热水系统的话,那么我们就要做好其检验工作,这个工作必定是要由专门的检验部门来完成,之后,他们会出具相关的检验报告,然后,我们的设计人员可以结合这些数据,进行建筑物节能设计,使太阳能的集热系统能够长销稳定的运行。
3)在我国,在国家政策的支持的支持下,太阳能的热水系统已经比较成熟,并且在其实际应用过程中,也取得显著地成绩,但是,传统的建筑中,有很多一部分没有给太阳能热水器预留使用空间,这在一定程度上给太阳能热水器的使用和发展造成了影响,针对这样的情况,相关的设计人员,就要在这个方面多加注意。
4)太阳能热水系统在其功能运行方面有着决定性的作用,
太阳能热水系统是其结构中最为主要的装置,工作人员在进行设计的时候,要与建设单位的工作人员进行沟通和研究,这样才能够保障太阳能热水器的各项参数能够符合建筑物的要求,以达到太阳能热水器和建筑物的完美结合,使其功效得到最大限度的发挥。
4太阳能技术在建筑设计中的利用形式
太阳能技术可分为主动式与被动式两种,其中被动式太阳能技术在建筑设计中应用比较多,被动式太阳能建筑根据利用方式的不同,可以概括为以下一种形式:直接受益式、附加阳光间式、集热蓄热墙式、组合式太阳房。
4.1直接受益形式
主要是让光照通过建筑透光材料直接进入到室内的一种采暖形式,在被动式太阳能技术中的采暖与普通建筑之间差别两最小的太阳房。可以使太阳光透过玻璃直接射入到建筑室内,将热能存储到地板与内墙上,在夜晚,地板与墙体的存储能借助于对流辐射与热传导,将热量释放出来,从而维持室内温度。并且,被围护结构的内表面对太阳能进行大量吸收,其中一部分能量用在辐射对流方式的空间传递上,另一部分是储存在蓄热体重,在晚上和夜晚上逐渐的释放出存储热量,使室内温度保持平衡。在房屋建筑南面设置大面积直接受益墙,保证寒冷季节室内温度的均衡与平均空气波动,维护结构室内构造采用的是重质材料,用于储存热量与充分吸收太阳能。
4.2附加阳光间形式
在房屋建筑的主体南面修建玻璃温室,是一种直接受益窗与集热蓄热墙相结合的方式。基本结构:将建筑阳光间式的太阳房修建在房屋主体的南面,使用墙体将阳光与房屋相隔,阳光以太阳热能形式提供给建筑,并且起到缓冲效果,降低房屋热损程度,从而使房屋建筑室内温度均衡。
4.3集热蓄热墙形式
根据房屋建筑的南面垂直型集热蓄热墙对太阳能进行吸收,并且以辐射、传导和对流形式将太阳能传输到室内。基本结构:在建筑主体墙外部覆盖玻璃罩,并在主墙体上和下部均设置通风口。光照透过玻璃被集热墙吸收,少数被玻璃吸收。集热墙所吸收的太阳能主要通过两种方式传输到室内:①墙体热传导,建筑墙体借助于对流辐射将太阳能传输到室内。②集热墙的外表面借助于对流方式将吸收的太阳能传输给玻璃罩与墙体之间的夹层空气,再通过房间空气与夹层空气产生的对流将热量传送到室内。
4.4组合型太阳房
太阳房在设计虽然有很多优点,但是在使用性能上依然存在一定的限制。因此,可以将两个或者是两个以上被动式的太阳房进行组合,形成组合型太阳房。通过多种采暖方式相结合的太阳房,太阳房之间的优势互补,提高了太阳能采暖系统的有效性,即将直接受益窗与集热墙相结合的组合型太阳房,并且这种组合型太阳房的白天照明与太阳能供热上均有很大的优势。
结语
太阳能技术在新疆的发展前景广阔,但是,由于新疆地处偏远,经济比沿海发达地区落后,在工程中缺乏对先进技术应用的经济支撑能力。所以,国家应出台相关的优惠政策,重点扶持新疆在太阳能技术应用方面的示范工程,并逐步总结经验,并在条件成熟后,出台推广太阳能技术应用的地方性政策法规。使太阳能技术在新疆得到更加广泛的应用。
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