高效節(jié)能的綠色建筑設(shè)計(jì)新探

1、<p>　　高效節(jié)能的綠色建筑設(shè)計(jì)新探</p><p>　　摘要：節(jié)能和環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,太陽(yáng)能直接將清潔能源太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成熱能。其資源豐富、清潔和無(wú)污染性,在環(huán)保、節(jié)能方面顯示出無(wú)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(yáng)是目前最重要的能源。高效節(jié)能的太陽(yáng)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(yáng)能技術(shù) ；

2、高效節(jié)能；綠色建筑設(shè)計(jì)； 應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　我國(guó)的太陽(yáng)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(diǎn)發(fā)展了被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖技術(shù),并建成了數(shù)百座太陽(yáng)能采暖示范建筑。90年代末,我國(guó)在太陽(yáng)能技術(shù)綜合應(yīng)用上開始有了長(zhǎng)足發(fā)展,建成了多座包含太陽(yáng)能光熱、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的公共建筑和住宅。目前我國(guó)對(duì)太陽(yáng)能采暖和太陽(yáng)能熱水器的研究比

3、較深入,應(yīng)用也比較廣泛。相對(duì)而言,發(fā)電和制冷方面技術(shù)復(fù)雜,造價(jià)較高,推廣與應(yīng)用都受到了一定的限制。 </p><p><b>　　一太陽(yáng)能熱水器 </b></p><p>　　熱水器是太陽(yáng)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(yáng)能熱水器的總保有量約5400萬(wàn)平米。二十一世紀(jì)的今天熱水器仍然是太陽(yáng)能熱利用的最主要市場(chǎng)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(yáng)能采暖 </b></p><p>　　太陽(yáng)能采暖技術(shù)總體上可以分為兩大類:被動(dòng)式和主動(dòng)式,其中每類都包括多種形式。在設(shè)計(jì)和使用時(shí)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(dòng)式太陽(yáng)能采暖設(shè)計(jì) </p><p>　　被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖設(shè)計(jì)是通過(guò)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(chǔ)存、分布太陽(yáng)熱能,從而解決建筑物的采暖問(wèn)題。該設(shè)計(jì)的基本思想是控制陽(yáng)光和空氣在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)入建筑并儲(chǔ)存和分配熱空氣。其設(shè)計(jì)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(chǔ)熱體,以及主次房間的平面位置合理。其典型的設(shè)計(jì)形式如圖l所示。圖l被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖設(shè)計(jì)的典型形式 </p><p>

6、;　　2、主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖設(shè)計(jì) </p><p>　　主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖設(shè)計(jì)是以太陽(yáng)能的集熱器、管道、散熱器、風(fēng)機(jī)或泵以及儲(chǔ)熱裝置等組成強(qiáng)制循環(huán)的太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)。相對(duì)于被動(dòng)式系統(tǒng)而言,主動(dòng)式系統(tǒng)較為復(fù)雜,造價(jià)較.高,多用于大型公共建筑,其典型的設(shè)計(jì)形式如圖2所示。 </p><p>　　三 太陽(yáng)能光伏技術(shù) </p><p>　　太陽(yáng)能光伏技術(shù)是利用電池組件將太陽(yáng)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(fèi)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(guò)程,降低施工成本;在用電地點(diǎn)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(jì)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(yáng)

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(yáng)能照明技術(shù) </b></p><p>　　1、太陽(yáng)能電池板。作為發(fā)電系統(tǒng),讓電池板電源經(jīng)過(guò)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(dòng)保護(hù)系統(tǒng)動(dòng)作,電池板自動(dòng)切斷電源,實(shí)行自動(dòng)保護(hù)。到晚上,太陽(yáng)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(shí)控制系統(tǒng)自動(dòng)

9、開啟,輸出電壓,使各式燈具達(dá)到設(shè)計(jì)的照明效果。并可調(diào)節(jié)所需的照明時(shí)間。太陽(yáng)能亮化技術(shù)具有一次性投資、無(wú)長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用、安裝方便、免維護(hù)、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),不會(huì)對(duì)原有植被、環(huán)境造成破壞,同時(shí)也降低了費(fèi)用,節(jié)約能源。 </p><p>　　2、太陽(yáng)能走廊燈。由太陽(yáng)能電池板供電。太陽(yáng)能安裝在天臺(tái)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(shí)控制。白天系統(tǒng)充電、夜間自動(dòng)轉(zhuǎn)換開啟裝置,當(dāng)探測(cè)到有人走動(dòng)信息

10、后,自動(dòng)啟動(dòng)亮燈裝置,并延時(shí)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(shí),仍可連續(xù)供電3～5小時(shí),可以作為應(yīng)急燈使用,在降低費(fèi)用的同時(shí)體現(xiàn)了人性化的設(shè)計(jì)理念。 </p><p>　　3、由多片單晶硅太陽(yáng)能光電池組合而成的電池板,經(jīng)過(guò)太陽(yáng)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(chǔ)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(dá)到完美的協(xié)調(diào)。 </p><p><b>　　五 太陽(yáng)能發(fā)電 </b></p><p>　　太陽(yáng)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(huì)中國(guó)館的 60 m 觀景平臺(tái)四周采用特制的透光型“雙玻組件”太陽(yáng)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?yáng)光轉(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(yáng)能組件，面積巨大的太陽(yáng)能電池板讓主題館的裝機(jī)容量達(dá)到了2825 kW，而大菱形平面相間隔的鋪設(shè)方法也同時(shí)保證了屋面的美觀。兩座場(chǎng)館投入使用后的光伏電站將成為我國(guó)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(yáng)能發(fā)電能力將達(dá)到4.5 MW，相當(dāng)于一年可節(jié)電 450 萬(wàn) 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(jì)師們提出了“太陽(yáng)能與建筑一體化”的建筑設(shè)計(jì)理念，通過(guò)太陽(yáng)能替代現(xiàn)有能源，通過(guò)在建筑結(jié)構(gòu)墻面設(shè)計(jì)中嵌入太陽(yáng)能墻板、玻璃幕墻與太陽(yáng)能板結(jié)合，以及屋面板，使太陽(yáng)能材料與建筑結(jié)構(gòu)有機(jī)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(jì)、建筑施工安裝，使其與建筑工程完美結(jié)合，達(dá)到太陽(yáng)能與建筑一體化的效果?！疤?yáng)能與建筑一體化”有諸多優(yōu)點(diǎn)，如有效利用建筑</p><p&g

14、t;　　六 太陽(yáng)能制冷、制熱系統(tǒng)技術(shù) </p><p>　　利用太陽(yáng)能制冷、制熱是太陽(yáng)能利用的一個(gè)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(shí)段管理、無(wú)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(yáng)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(gè)類型。從熱力學(xué)角度來(lái)看，這三類的工作原理基本相同，即太陽(yáng)能集熱器提供熱媒如蒸汽為制冷機(jī)制冷做準(zhǔn)備。太陽(yáng)

15、能制冷系統(tǒng)有著很大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橄募咎?yáng)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(yáng)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(shí)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(dá)國(guó)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(lái)了很大壓力，因此，利用太陽(yáng)能替代常規(guī)能源驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)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(yǔ) </b></p><p>　　能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中與環(huán)境密切相關(guān)的重大問(wèn)題,節(jié)能和環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,。隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建筑會(huì)越來(lái)越多，同時(shí)，能源的消耗量也會(huì)越來(lái)越大。隨著太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程和技術(shù)開發(fā)的深化,太陽(yáng)能技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域都將得到廣泛的應(yīng)用,也將極大地推動(dòng)我國(guó)“綠色工程”的快速發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) &

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