未來的建筑趨勢(shì)--太陽(yáng)能熱水器與建筑一體化

時(shí)間:2010-03-22 21:11 點(diǎn)擊:次 我要評(píng)論（）

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一直以來，太陽(yáng)能等可再生能源在建筑技術(shù)上的完美應(yīng)用都是企業(yè)夢(mèng)寐以來的追求，太陽(yáng)能與建筑結(jié)合創(chuàng)造的低能耗高舒適度的健康居住環(huán)境，不僅讓住戶家庭生活得更自然更環(huán)保，而且能節(jié)能減污，對(duì)實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。在人類面臨生存環(huán)境破壞日益嚴(yán)重和能源危機(jī)的今天，如何開發(fā)利用環(huán)保節(jié)能的住宅配套部品就成了一個(gè)焦點(diǎn)話題。太陽(yáng)能——作為一種免費(fèi)、清潔的能源，在住宅建筑中的利用，將關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，可謂意義深遠(yuǎn)。經(jīng)過數(shù)年的研究和開發(fā)，太陽(yáng)能的利用已取得顯著成果并轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。在我國(guó)，太陽(yáng)能熱水器在全行業(yè)中現(xiàn)已擁有企業(yè)超過千家，推廣應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。而太陽(yáng)能與建筑的結(jié)合，也在住宅建設(shè)中越發(fā)呈現(xiàn)出其不可替代的地位，并成為住宅建設(shè)中的一個(gè)最新亮點(diǎn)。
    太陽(yáng)能與建筑一體化有他獨(dú)特的特點(diǎn)：一是把太陽(yáng)能的利用納入環(huán)境的總體設(shè)計(jì)，把建筑、技術(shù)和美學(xué)融為一體，太陽(yáng)能設(shè)施成為建筑的一部分，相互間有機(jī)結(jié)合，取代了傳統(tǒng)太陽(yáng)能的結(jié)構(gòu)所造成影響；二是利用太陽(yáng)能設(shè)施完全取代或部分取代屋頂覆蓋層，可減少成本，提高效益，三是可用于平屋頂和斜屋頂，一般對(duì)平屋頂而言用覆蓋式，對(duì)斜屋頂用鑲嵌式，四是該技術(shù)屬于一項(xiàng)綜合性技術(shù)，涉及太陽(yáng)能利用，建筑，流體分布等多種技術(shù)領(lǐng)域。
　　目前，建筑物空氣溫度調(diào)節(jié)消耗著大量的能量。在我國(guó)，它要占到建筑物總能耗的約70%。用空調(diào)機(jī)和燃煤來控制室溫不僅消耗能量，帶來的外界的環(huán)境污染，而且并不能給室內(nèi)人員帶來健康的環(huán)境。在太陽(yáng)能用于采暖方面，除造價(jià)較高的被動(dòng)式太陽(yáng)房有一些示范建筑外，還沒有大規(guī)模的采用。主動(dòng)式太陽(yáng)能供能由于成本更高，與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是遠(yuǎn)不相適應(yīng)。因此，建筑供能的主動(dòng)與被動(dòng)相結(jié)合的思想及太陽(yáng)能與常規(guī)能源相結(jié)合單位思想，按照房間的功能，采用不同方案的配合及交叉，這樣可以大大降低太陽(yáng)能用于建筑功能的一次投資和運(yùn)行成本，使得整個(gè)方案在商業(yè)化的意義下具有可操作性。
　　太陽(yáng)能供能設(shè)備的非定常性，對(duì)氣象條件和輻照條件的依賴性等特點(diǎn)，要求我們必須對(duì)建筑用能負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，才能夠在設(shè)備與建筑的匹配上做出設(shè)備投資和節(jié)能效益最佳的選擇。建筑室內(nèi)溫度及氣流的預(yù)測(cè)方法和預(yù)測(cè)軟件CFD/NHT是太陽(yáng)能與建筑的結(jié)合的理論和應(yīng)用基礎(chǔ)，也是世界目前建筑空氣調(diào)節(jié)的又一大方面，但是我國(guó)目前在該方面的水平和從事人數(shù)還遠(yuǎn)落后于世界先進(jìn)國(guó)家。在當(dāng)代，太陽(yáng)能與建筑的發(fā)展必須有一定的策略與之相適應(yīng)，一是成熟的被動(dòng)太陽(yáng)能技術(shù)與現(xiàn)代的太陽(yáng)能光伏光熱技術(shù)的綜合利用；二是保溫隔熱的維護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)與自然通風(fēng)采光遮陽(yáng)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合；三是傳統(tǒng)建筑構(gòu)造與現(xiàn)代技術(shù)和理念的融合；四是建筑的初投資與生命周期內(nèi)投資的平衡；五是生態(tài)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)理念向常規(guī)建筑設(shè)計(jì)的滲透；六是綜合考慮區(qū)域氣候特征、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、建筑特征和人們的生活習(xí)慣等相關(guān)因素。
　　綜合考慮社會(huì)進(jìn)步，技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)能力等因素，在建筑物的策劃、建筑設(shè)計(jì)、使用、維護(hù)以及改造等活動(dòng)中，主動(dòng)與被動(dòng)的利用太陽(yáng)能的建筑統(tǒng)稱為太陽(yáng)能建筑。我國(guó)太陽(yáng)能建筑領(lǐng)域中技術(shù)最成熟，應(yīng)用范圍最廣，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最快的是家用太陽(yáng)能熱水器。在云南昆明，陸良等地，在一些別墅式建筑的屋面，嘗試把平板太陽(yáng)能集熱器鑲嵌在具有瓦屋面的斜屋頂上，熱水箱則隱蔽在斜屋頂?shù)拈w樓中，使太陽(yáng)能熱水器與建筑有機(jī)結(jié)合，外觀形象是比較漂亮的，只是適合此類結(jié)構(gòu)的建筑較少，推廣應(yīng)用受到局限。多功能休閑亭集太陽(yáng)能熱水器，光電板和納涼休閑功能于一體，流線型設(shè)計(jì)既美觀又減少亭子結(jié)構(gòu)的風(fēng)力和承重荷載，優(yōu)美的造型為屋頂，建筑物和周圍環(huán)境增添了一道亮麗的風(fēng)景，打造出一座別致美麗的樓頂花園，成為融合建筑美學(xué)，園林設(shè)計(jì)和人本文化內(nèi)涵的典范之作，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，安裝方便的特點(diǎn)，使之能夠自然地與庭院，泳池，花園等場(chǎng)所融為一體。
　　太陽(yáng)能與建筑一體化問題是多科學(xué)，多層面參與和合作的綜合性事業(yè)，需要國(guó)家政策法規(guī)部門、建筑主管部門、太陽(yáng)能廠商、房地產(chǎn)開發(fā)商、建筑設(shè)計(jì)單位的共同努力，太陽(yáng)能熱水器的推廣應(yīng)用離不開建筑師的參與，建筑師作為建筑的設(shè)計(jì)者，應(yīng)根據(jù)不同的熱水器類型，技術(shù)要求，使用目的以及不同地理緯度和氣候特點(diǎn)，建筑類型等，對(duì)建筑的造型，平面布局和功能等進(jìn)行綜合考慮，另一方面太陽(yáng)能熱利用設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)廠家反過來也應(yīng)從建筑師那里獲得建筑對(duì)其設(shè)備要求的反饋信息，只有這樣才能使設(shè)備的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)與建筑的使用達(dá)到完美的統(tǒng)一，推動(dòng)太陽(yáng)能在建筑上的運(yùn)用，太陽(yáng)能廠商一定要在技術(shù)上解決與建筑一體化的難題，要使太陽(yáng)能系統(tǒng)成為建筑的一個(gè)構(gòu)件，同時(shí)產(chǎn)品要標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、配套化，這是推行太陽(yáng)能與建筑一體化的根本問題。
　　對(duì)于安置在屋頂?shù)慕ㄖ惑w化太陽(yáng)能熱水器，其基本特征是集熱器沿屋面布置，集熱器作為屋頂覆蓋層的一部分或全部。如此結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)技術(shù)比較，存在的主要問題是“系統(tǒng)的循環(huán)問題”、“集熱器的形成和結(jié)構(gòu)問題”等。一是對(duì)于斜屋頂而言，集熱器可以沿屋面傾斜布置，循環(huán)問題與傳統(tǒng)技術(shù)上沒有差別；二是對(duì)于平屋頂，集熱器幾乎呈水平布置，基本循環(huán)方式雖然仍為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種，但對(duì)技術(shù)要求有很大的差別。
　　另外，太陽(yáng)能熱水器與建筑的完美結(jié)合需解決的問題值得注意的是太陽(yáng)能熱水器要與建筑完美結(jié)合，必須做到：根據(jù)建筑特點(diǎn)形式，生產(chǎn)與之配套的太陽(yáng)能熱水器；規(guī)范太陽(yáng)能熱水器在建筑物上放置和安裝；與建筑商協(xié)調(diào)搞好管路的預(yù)留；結(jié)合建筑與地區(qū)特點(diǎn)，搞好太陽(yáng)能防風(fēng)、防雪、防雷等安全防護(hù)等。
　　隨著行業(yè)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步和人民生活水平的提高，建筑能耗也隨之的提高，日益成為能源供給的沉重負(fù)擔(dān)，因此建筑物對(duì)太陽(yáng)能的充分利用具有重要的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)意義和能源安全的戰(zhàn)略意義，太陽(yáng)能熱水器的性能已經(jīng)可以滿足用戶全天候24小時(shí)隨心所欲的使用要求。太陽(yáng)能熱水器與建筑結(jié)合的方式也是多種多樣，可分為屋面隱藏型、墻體型兩大類；用途上也很廣泛，既可以產(chǎn)生熱能或電能，又可以當(dāng)作防水和絕熱材料，還可以作表面裝飾材料使用。如果房地產(chǎn)開發(fā)商從設(shè)計(jì)、建設(shè)開始就像對(duì)火、電那樣，把太陽(yáng)能（光熱、光電）與房屋融為一體，這樣既可以增添房屋的功能，也可以滿足住戶的實(shí)際需求，自然會(huì)提高商品房的銷售量。把太陽(yáng)能與商品房巧妙地結(jié)合起來，既起到裝點(diǎn)效果，又節(jié)能環(huán)保，一勞永逸，利國(guó)利己，造福子孫。

                                                                                                                   （責(zé)任編輯：未予）

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