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1、太阳能修建节能省地型住宅建立的重要途径李委（西南科技大学网络教诲学院工程治理专业2009秋）摘要 太阳能修建的界说及其在我国住宅建立中的意义，探讨了住宅建立中影响太阳能修建生长的相关因素，指出大阳能修建将成为节能省地型住宅建立的重要途径。要害词 太阳能修建,节能, 省地型住宅, 重要途径,10Land-efficient solar building housing an important wayLi Wei(Southwestern University School of Engineering Management Network autumn 2009)Abstract Defini
2、tion of solar architecture and its significance in Chinas housing construction, construction of a residential building development impact of solar-related factors, that the sun can be building will be the land-efficient housing an important way.Keywords Solar architecture, energy, land-house, an imp
3、ortant way目录1、 太阳能修建的界说 12、太阳能修建的理念 23、太阳能修建一体化技能现状34、太阳能修建一体化的生长偏向45、太阳能修建在节能省地型住宅建立中的重要作用56、生长太阳能修建、推进节能省地型住宅建立节能省地的核心依然是节能、节地、节水、节材和情况掩护，充实体现资源的节约和可连续生长。7参考文献9谢致10 随着我国百姓经济和人民生活水平的连续快速生长，能源问题与情况问题一样，已经成为影响中国经济调和生长的要害因素。我国参加京都议定书条约，中央政府对付节能省地住宅的高度重视，以及中国第一部可再生能源法的提前出台，等等信息表明我国住宅建立及其相关的能源问题已经成为全局问题
4、。太阳能修建将在调解住宅能耗结构、保障修建能源宁静，低落温室气体排放、掩护大气情况，解决农村和偏远地域用能、提高百姓生活质量，以及推进和实施我国住宅财产化政策等诸多方面产生积极的影响。1、太阳能修建的界说传统意义上的太阳能修建指经设计能直接利用太阳能进行采暖或空调的修建。比力成熟的是通过太阳能的光热利用，在冬季对室内空气进行加热的太阳能采暖修建，一般分为主动式和被动式两大类。随着太阳能利用科技水平的不停提高，太阳能修建已经从太阳能采暖修建生长到可以集成太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技能的修建，其技能含量更高，内涵更富厚，适用范畴更广。生态修建、绿色修
5、建、节能修建、低能耗修建、康健修建以及我国的康居示范工程等等，都重视太阳能的利用。准确界说太阳能修建很困难，但从国际和海内的研究和实践经验来看，太阳能修建(Solar Buildings)至少应该包罗以下几个层面的内涵：太阳能修建的目标是尽可能的充实利用太阳能来满足修建能耗和康健情况的需求，低落通例能源在修建能耗中的比例；太阳能修建的实施是今寿命周期的，应体现在修建物筹谋、设计、制作、使用、维护以及改革等运动中；太阳能修建的推广应因地制宜，针对区域气候特征、经济发达水平以及修建使用特征等因素，接纳适宜的修建技能和太阳能技能；太阳能修建的生长应基于综合的、多角度的比力，包罗生态设计、修建节能、投
6、资平衡、复合其它可再生能源、选择配套的通例能源等；太阳能修建的研究是不停生长的，不但包罗应用理论和盘算要领，还应向能效评价、工程实测等多方面深入。显然，以太阳能提供的能源在修建使用能耗中所占比例来界说太阳能修建是切合社会和技能生长现状的。但目前的研究还不深入，正在开展的太阳能修建量化指标与评价体系的研究事情显然非常须要。我国在太阳能修建领域进行了恒久的、积极的研究与实践。各级政府、太阳能企业、科研院所、设计单元以及开发商等差别利益团体在差别层面、差别行业、差别范畴内做了大量细致的事情。其中技能最成熟、应用范畴最遍及、财产化生长最兴旺的是家用太阳热水器(系统)、被动式采暖(太阳房)和被动通风技能
7、，并已在提供能源和替代化石燃料中发挥了积极的作用，太阳能产物(系统)的生产企业、工程与系统集成企业、研究开发单元为此做出了卓越的孝敬，同时也表明跨行业、跨领域的应用研究尤为迫切。2、太阳能修建的理念高效利用太阳能提供住宅修建的复合能量系统，以满足住宅的使用功效需求以及宁静、便利、舒适、康健的情况需求，是生长太阳能修建的目标。因此，太阳能修建不但存眷光热、光伏等现代科技与住宅修建的调和应用，并且越发存眷生态设计理念的流传和传统被动太阳能修建理念的提升。全方位的被动设计理念指不接纳特殊的机器设备，而是利用辐射、对流和传导使热能自然流经修建物，并通过修建物自己的性能控制热能流向，从而得到采暖或制冷的
8、效果。其显著的特征是，修建物自己作为系统的组成部件，不光反应了本地的气候特点，并且在适应自然情况的同时充实利用了自然情况的潜能，目的是全面解决修建设计固有的问题。包罗：最大限度地利用自然采光，低落人工照明的能耗，改进住宅室内光情况，满足生理和心理上的康健需求。充实利用并控制住宅的日照情况，包管居室卫生、改进居室小气候、提高舒适度。例如，接纳修建遮阳设计，以淘汰炎热夏季的阳光直射(对深圳地域的修建节能模拟测试显示，修建遮阳可淘汰夏季空调能耗2332）；凭据被动采暖设计，能够充实利用严寒冬季的太阳直射和辐射能量；创造宜人的修建光影情况，以暗合和尊重人体的生物节奏；等等。应用最多的运动外遮阳设施不光
9、可以到达上述目标，并且还能够创造富厚的修建肌理形象。提高绿化率，淘汰硬质地面。夏季住区情况温度升高一度，修建制冷能耗增加10因此，公道的筹划不但要包管住宅的公道朝向和间距，还要包管住区的绿化率和绿化均匀度，从而到达修建遮阳、低落情况温度的目的。另外，落叶乔木的冬夏变革，住区水情况的公道设计，同样改变着修建的外部热情况。因此，回归自然的山水园林景观容易受市场追捧。增强修建的保温隔热，这是现代住宅修建充实利用太阳能的前提条件，同时也有利于创造舒适康健的室内热情况。优化修建结构，提高住区的风情况质量，到达夏季通风良好。而在冬季，住区局部最大风速不凌驾5ms，修建物前后压差不大于5Pa，淘汰冷风渗透。
10、充实利用自然通风排除室内污浊空气，改进室内情况，包管人与自然来往的心理需求。由于住宅修建进深较浅，一般多利用风压得到自然通风。全方位的被动设计要领还包罗，住宅屋顶形状和质料选择、屋顶和地下室的换气结构、墙体质料和性能的控制、屋顶冷却等等。利用太阳能光热、光伏技能除了提供稳定的生活热水供给、制冷与采暖以及电力供给外，还应为住宅提供“值班情况”用能。如接纳全自动运行的太阳能通风范暖技能，可以包管无人居住时的室内根本情况质量。固然包罗风力发电、地源热泵等可再生能源的应用从更大领域而言，也可以归纳到太阳能的应用。例如，地表浅层收集了47的太阳能量，从而成为巨大的太阳能集热器。3、太阳能修建一体化技能现
11、状目前，我们可以看到屋顶种种形式的太阳能热水器，它就象冰箱、彩电一样逐渐成为人们生活得根本消费品，然而，目前的太阳能热水器只考虑自身的结构和功效，没有考虑到修建太阳能热水器险些无一例外的破坏了修建的形象。事实上太阳能集热器自己具有防水隔热的作用，这与修建物屋顶的作用具有相似之处，即可以利用太阳能集热设施部分或全部取代屋顶笼罩层的作用，从而可节约投资，因此，若能吧修建物与太阳能设施放到一起考虑，实现相互间的有机结合，便可节约投资，保持修建物的整体美观性不受破坏，又可最大限度的利用设施与修建的一体化问题，一般简称“太阳能修建一体化”。一直以来，太阳能等可再生能源在修建技能上的完美应用都是企业梦寐以
12、求的追求，太阳能与修建结合创造的低能耗高舒适度的康健居住情况，不但让住户家庭生活得更自然更环保，并且能节能能减污，对实现社会可连续生长具有重大意义。在人类面临生存情况破坏日益严重和能源危机的今天，如何开发利用环保节能的住宅配套部品就成了一个核心话题，太阳能-作为一种免费、清洁的能源，在住宅修建中得利用，将干系到可连续生长的战略，可谓意义深远，经过数年得研究和开发，太阳能得利用已取得显著结果并转化为生产力。在我国，太阳能热水器在全行业中现已拥有企业凌驾千家，推广应用范畴也在不停扩大，而太阳能与修建的结合，也在住宅建立中越发出现出其不可替代的职位，并成为住宅建立中的一个最新亮点。 早在1999年召
13、开的世界太阳能大会上就有专家认为，今世世界太阳能科技生长有两大根本趋势，一是光电与光热结合；二是太阳能与修建的结合。太阳能源修建系统是绿色能源和新修建理念的两大革命的交汇点，专家们公认，太阳能是未来人类最适合，最宁静，最理想的替代能源。目前太阳能利用转化率约10%-12%，太阳能的开发利用潜力十分巨大。据报载，目前，世界各都城在实施自己的“阳光筹划”，如去年德国政府就宣布推行“十万屋顶”筹划。即在修建顶部大范围地铺设太阳能发电装置，既节省力又利于环保，在欧洲的能源消费中，约有1/2用于修建的建立和运行，而交通运输耗能只占能源消费的1 /4，因此修建物利用太阳能成为各发达国度政府极为提倡的事业，
14、太阳能利用设施与修建的结合自然是人们所存眷的问题，主要是太阳能得光伏利用与修建的结合上。太阳能修建一体化有他奇特的特点：一是把太阳能的利用纳入情况的总体设计，把修建、技能和美学融为一体，太阳能设施成为修建的一部分，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成影响：二是利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶笼罩层，可淘汰本钱，提高效益，三是可用于平屋顶和斜屋顶，一般对平屋顶而言用笼罩式，对斜屋中用镶嵌式，四是该技能属于一项综合性技能，涉及太阳能利用，修建，流体漫衍等多种技能领域。另外，在云南昆明还建成了一个平屋顶结构的太阳能修建一体化温水游泳馆，该游泳馆屋顶面积约700平方米，屋顶结构为轻钢网架结
15、构，屋顶笼罩层完全由特别的太阳能平板集热器取代。这是我国第一个在平屋顶上实现太阳能修建一体化的实验性工程。联合国能源机构最近的观察陈诉显示，太阳能修建一体化将成为21世纪的市场热点，成为21世纪修建节能市场的亮点。4、太阳能修建一体化的生长偏向目前，修建物空气温度调治消耗着大量的能量。在我国，它要占到修建物总能耗的 约70%。用空调机和燃煤来控制室温不但消耗能量，带来的外界的情况污染，并且并不能给室内人员带来康健的情况。在太阳能用于采暖方面，除造价较高的被动式太阳房有以些示范修建外，还没有大范围的接纳。主动式太阳能供能由于本钱更高，与我国的经济生长也是远不相适应。因此，修建供能的主动与被动相结
16、合的思想及太阳能与通例能源相结合单元思想，凭据房间的功效，接纳差别方案的配合及交织，这样可以大大低落太阳能用于修建功效的一次投资和运行本钱，使得整个方案在商业化的意义下具有可操纵性。太阳能供能设备的非定常性，对气象条件和辐照条件的依赖性等特点，要求我们必须对修建用能负荷进行准确的预测，才气够在设备与修建的匹配上做出设备投资和节能最佳的选择。修建室内温度及气流的预测要领和预测软件CFD/NHT是太阳能与修建的结合的理论和应用底子，也是世界目前修建空气调治的有一大方面，但是我国目前在该方面的水平和从事人数还远远落后于世界先进国度。在今世，太阳能修建的生长必须有一定的计谋与之相适应，一是成熟的被动太
17、阳能技能与现代的太阳能光伏光热技能的综合利用;二是保温隔热的维护结构技能与自然通风范光遮阳技能的有机结合;三是传统修建结构与现代技能和理念的融合;四是修建的初投资于生命周期内投资的平衡;五是生态驱动设计理念向通例修建设计的渗透;六是综合考虑区域气候特征、经济发达水平、修建特征和人们的生活习惯等相关因素。 我国太阳能修建领域中技能最成熟，应用范畴最广，财产化生长最快的是家用太阳能热水器。在云南昆明，陆良等地，在一些别墅式修建的屋面，实验把平板太阳能集热器镶嵌在具有瓦屋面的斜屋顶上，热水箱则隐藏在斜屋顶的楼阁中，使太阳能热水器与修建有机结合，外观形象是比力漂亮的，只是适合此类结构的修建较少，推广应
18、用受到局限。多功效休闲亭集太阳能热水器，光电板和纳凉休闲功效于一体，流线型设计既美观又淘汰亭子结构的风力和承重荷载，优美的造型为屋顶，修建物和周围情况增添了一道亮丽的风物，打造出一座别致美丽的楼顶花圃，成为融合修建美学，园林设计和人本文化内涵的范例之作，并且结构简朴灵活，安装方便的特点，使之能够自然地与庭院，泳池，花圃等园地融为一体。5、太阳能修建在节能省地型住宅建立中的重要作用51是调解住宅修建能耗结构、保障能源宁静的现实需求2000年的统计结果表明，尽管我百姓用修建的整体舒适度低于世界各发达国度，但我国的修建能耗已经占到当年全社会终端能源消耗的278，靠近发达国度(13左右)的水平，采暖和
19、空调为主的修建能耗已占10以上。因此，在我国可再生能源法的体例陈诉中指出，到2010年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量5，2020年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量10%。我国具有富厚的太阳能资源，年日照时数在2200小时以上地域约占领土面积的23以上。对太阳能应用的预测结果为，在正常生长和生态驱动生长两种模式下，2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别到达47%和10%显然，太阳能修建将在调解修建能耗结构、保障能源宁静的现实需求和心理需求等方面发挥积极作用。52将大大低落温室气体排放和大气情况掩护方面的压力有关资料显示，世界各国修建能耗中排放的C02约占全球排放总量的l3。其中
20、，住宅约占23。事实上，我国目前约90的二氧化硫和氮氧化物排放来自化石能源的生产和消费。大气污染物造成的酸雨、呼吸道疾病等已经严重威胁经济生长和人体康健。对我国未来C02减排的潜力预计是，到2010年以后，太阳能利用对减排开始有较明显作用，2020年以后开始有较显著作用。53是农村和偏远地域全面建立小康社会的有效手段之一目前，我国仍有4亿左右农村居民，依靠直接燃烧秸秆、薪柴等生物质提供生活用能。全国另有约2万个村，约800多万农户、3000万人口没有电力供给。同时，经济生长水平较高的地域，农村生产、生活用能中商品能源的比例不停上升，对化石能源需求加大。因此，将现代太阳能理念和技能与传统的制作技
21、能相结合，解决偏远地域农房根本能源供给，对全面建立小康社会，掩护生态情况具有重要的现实意义。实际上，截至2002年底的统计数据，今国农村衡宇修建面积已达2562亿平方米。其可以利用的屋顶面积是可观的。因此，在可再生能源法第十八条“国度勉励和支持农村地域的可再生能源开发利用”中指出：“县级以上地方人民政府治理能源事情的部分会同有关部分，凭据本地经济社会生长、生态掩护和卫生综合治理需要等实际情况，制定农村地域可再生能源生长筹划，因地制宜地推广应用沼气等生物质资源转化、户用太阳能、小型风能、小型水能等技能，县级以上人民政府应当对农村地域的可再生能源利用项目提供财务支持”。最近在北京市平谷区新农村新民
22、居建立中，充实利用了太阳能提供采暖及生活热水用能。实测表明，1 5m2的太阳热水集热器与12m2太阳热风集热器，平均一个冬季可以提供约18900MJ的热量，对修建耗能的孝敬率为49700的情况下，平均可包管70m2主要采暖空间的供暖，可节约1054kg标煤，每户平均一个采暖季实际采暖耗煤量为1093kg标煤。在整个采暖季中的最倒霉工况下，太阳能采暖系统孝敬奉为19。太阳能的利用，显著地提高了农民的生活质量。接纳目前的太阳能采暖系统，与居民原有住房相比，扩大了34倍的采暖面积现状为1间，提高了采暖温度(现在的室内温度为1 51 6，原来为1 013)，改进了室内的热舒适度，并为自助游经济的生长提
23、供了物质底子。如果将民居进一步按被动太阳能修建设计(如改变阳台形式，形成可控制通风的阳光室；减小北立面窗户面积；公道分别室内采暖空间；提高节能节点设计，减小冷桥；等等)，太阳能的包管率将会更高。54将对我国能源政策和住宅财产化的推进和实施产生积极的影响。尽管国度和行业主管部分已经出台了一系列法例、尺度，如节能中恒久生长筹划、民用修建节能治理划定、差别地域的节能设计尺度等，除本钱、技能、市场等制约因素外，治理体制过于疏散、鼓励政策体系不健全、全民教诲与理念流传不敷等都是制约太阳能修建生长的相关因素。当前，太阳能修建的理念推广比具体某项技能或产物的推广越发迫切。据不完全统计，到2002年，在全国既
24、有1318亿平方米的衡宇修建中，只有32亿平方米的节能修建。可以看出，太阳能修建在生态和节能的教诲、生活方法的改变和理念的流传等方面的重要性。发达国度和部分生长中国度已把生长可再生能源作为占领未来能源领域制高点的重要战略步伐。我国太阳能热水器年增长速度到达了20以上，光伏财产也在快速增长。太阳能修建已经成为开拓经济增长点、创造更多就业时机的有效途径。但在修建教诲课程、修建施工环节、修建验收规程以及住宅财产化政策中并没有体现出其作为一个“专业或领域”应有的职位。可喜的是在可再生能源法第十二条中，“国务院教诲行政部分应当将可再生能源知识和技能纳入普通教诲、职业教诲课程”。第十七条“国度勉励单元和小
25、我私家安装和使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统。国务院建立行政主管部分会同国务院有关部分制定太阳能利用系统与修建结合的技能经济政策和技能范例。房地产开发企业应当凭据前款划定的技能范例，在修建物的设计和施工中，为太阳能利用提供必备条件。对已建成的修建物，住户可以在不影响其质量与宁静的前提下安装切合技能范例和产物尺度的太阳能利用系统。”可以相信，不久，随着住宅财产化进程的推进，太阳能产物将像电视、电话那样成为设计师、开发商、业主的自然选择，国度责任和全民义务相结合将成为一定趋势。6、生长太阳能修建、推进节能省地型住宅建立节能省地的核心依然是节能、节地、
26、节水、节材和情况掩护，充实体现资源的节约和可连续生长。现实是，我国人均土地占有量是世界平均水平的13，而960万平方公里的领土中适宜居住的只有23。其中耕地只占13，人均耕地面积只有141亩。因此，我国不但粮食要依赖进口，更需要大量进口能源。截至2002年底，全国既有衡宇修建面积为388亿平方米。随着经济的生长，预计到2020年，我国还将新增修建面积约300万平方米(目前，我都城会平均每年新增修建面积10亿平方米，住宅修建面积占6070)。“充实利用屋顶资源，向屋顶要能源”，将不再是一句口号。在太阳能修建的研究推广中，转变看法特别重要，包罗：(1)提升通例修建设计理念，并向生态驱动设计理念转化
27、；(2)研究传统的修建结构理念，开发先进的围护结构技能，适应现代太阳能技能的生长；(3)存眷住宅全生命周期内的投资平衡和权益分派；(4)复合利用其它可再生能源，优化住宅修建能耗结构，满足住宅的能源供给和康健情况的需求。在太阳能修建的研究推广中，应综合考虑下列因素：(1)充实考虑区域气候特征和经济发达水平的差别：西部经济欠发达而太阳能资源又富厚的地域，应以被动利用太阳能修建为主，增强集热、蓄热、导热等质料和技能的研发与推广；而对付经济发达的沿海地域，夏季炎热、冬季阴冷，又具有冬季采暖、夏季空调的生活需求和经济能力，应积极扩大综合利用太阳能修建新技能的投资情况、理念底子和政策优势，并作为实施太阳能
28、采暖制冷、防潮隔热技能示范推广的首选地域。(2)存眷居民的生活习惯和可支付能力：目前稳定的热水供给已逐步成为居民的根本生活需求之一，人们也因此创建了根本的生态与节能意识。这是太阳能热水设备(系统)与修建结合生长最快的主要原因之一。(3)针对差别的修建功效，实施差别的鼓励政策：尤其对付量大面广的居住修建则实行税收及贷款优惠政策、能源投资机制及业主有偿使用相结合的政策。固然这些政策应同样适用于既有住宅修建的改革。(4)创建和完善太阳能修建技能和体系：体例设计范例、尺度及其相关图集，创建产物(系统)检测中心和认证机构，完善施工验收及维护技能规程等，是太阳能利用(如热水供给)列入修建工程设计环节，并作
29、为一个“专业”纳入修建体系的前提。(5)强化理念推广和意识培养：引导人们了解修建能耗、修建情况、生态掩护等一般知识，扩大和延伸已经成熟的太阳能热水和太阳能采暖应用理念。提倡“理念先行、示范突破、政策跟进”的原则，推行“尺度设计、检测认证、修建准入”的机制，逐步推进太阳能修建在我国的生长，最终到达太阳能修建的普及和推广。开源节流是我国推进节能修建的生长之路，太阳能修建将成为节能省地住宅建立的重要途径。参考文献1修建设计资料集编委会，修建设计资料集M(第二版)，中国修建产业出书参考文献社。199462中国社会科学院等。2005年房地产蓝皮书：中国房地产生长陈诉No2M，社会科学文献出书社。2005
30、3国度住宅与居住情况工程技能研究中心等，平谷区新农村新民居实施太阳能采暖热水系统要害技能研究 J。200534 中华人民共和国可再生能源法M2005228公布5王长贵，郑瑞澄，新能源在修建中的应用M北京，中国电力出书社。2003，36科技部、中国能源研究会，中国后续能源生长战略研究M20001 27Williama,KartPender,Gareth,Problem-based learning approach to construction ManagementJ.Journal of Professional lssues in Engineering Education and89罗福周，崔秀敏.工程治理专业核心竞争内涵和根本特征J.治理科学文摘，2007.810余渝娟，祝亚辉.关于工程治理专业建立的思考J.重庆科技学院报，2008.6致 谢在本次结业作业写作历程中无论是提纲的拟定、质料的整理、文章的修改、照旧打印格式都受到了唐劲松老师热心的指导和资助；在质料搜集与社会实践的历程中得到了星晨房产团体技能部、东风电机厂有限公司技能部、乐山光电研究有限公司技能科的多方支持与资助；同时乐山市图书馆、五通桥区图书馆、星晨房产团体档案室等都给与了鼎力大举支持，在此均一一表现谢意。李委