太阳能技术在建筑设计中的应用

在可再生的能源中，太阳能有明显优越性，它取之不尽.用之不竭，不产生污染环境的副产品。我国陆地表面每年接受的太阳能相当于1700亿吨标准煤，太阳能在建筑中的应用前景十分广阔。如果对太阳能进行全面的开发利用， 可以从多角度为人类造福，创造更好的个人和社会生活质量。因此，在建筑中应用太阳能技术是建筑迈向可持续发展的必然选择。

　　一、太阳能技术应用的必然性

　　太阳能在建筑中的利用前景十分广阔。人类有意识地在建筑中利用太阳能已有很久远的历史, 例如人们总是选择在日照丰富的地方创造舒适的建筑环境。但是对太阳能系统地加以研究则是源于人们对自身生存危机的认识。应用太阳能在这种形势下是发展和创造更好的个人和社会生活质量.机遇的来源。因此要让我们的建筑走向健康.生态与可持续发展的绿色道路, 太阳能的应用是一个必然的选择。

　　虽然并不是所有应用太阳能技术的建筑都可以被称为“ 绿色建筑” , 但是设计合理的太阳能建筑很容易满足“ 绿色建筑” 应具备的某些基本原则：

　　1.节约建筑能耗。太阳能建筑无疑是节约常规能源消耗的，它的能量来源是源源不断传输到地球上的太阳能。通过建筑设计手段使建筑自身应用太阳能采光.供暖同时维持建筑的能耗，或者凭借一定的设备来储热.发电并用以满足用户的居住需要。

　　2.节约资源消耗。太阳能建筑的结构.材料可以成为环境循环系统的一部分，促进能源材料的循环利用，避免某些人工调节的手段必然带来的对天然建材.生态环境的破坏。

　　3.尊重基地环境。太阳能是一种无污染的能源，太阳能建筑自身的运营.能耗不会产生对周围环境的破坏，在能源利用的方面充分顾及基地环境。

　　4.满足用户的要求。充足日照对人体可以产生直接作用，在满足人类对阳光与生俱来的亲和性的同时，还可以满足人的健康需求并给人以能量。，与之相反，人工控制下不间断的建筑室内气候，无法给人们带来阳光所营造的舒适度和美感。

　　5.设计结合气候。太阳能建筑的设计建造必然是结合建筑所在场地气候的，因为一年四季.白天和夜晚.不同地点的气候条件不同，太阳的辐射强度也不同，想要充分地利用太阳能必须结合当地日照条件。比如在夏季或炎热地区，以通风.遮阳的方式建造“自然冷房”做到隔热与室内温度的自然冷却；在寒冷地区或冬季，利用自然的方式或设备把太阳能导入室内，并使之得以保持，形成“自然暖房”。

　　6.整体的设计观。虽然现在很难发现有建筑将这些原则综合运用到一项设计中去，但是对于太阳能建筑来说，将这些绿色原则相对于环境被当作一个整体来实施的前景是乐观的。

　　二、太阳能在建筑设计中的应用

　　目前建筑业是经济发展的重要产业，也是消耗能源较多的行业。尤其是现在住宅不仅仅是一个遮风避雨的场所，人们所追求的是建立在自然环境持续和谐发展基础上的优越的生活环境，即建筑中充分利用绿色能源.尽可能的减少建筑的能源消耗，在保护环境的根本前提下尽可能的因地制宜，合理利用当地的优势条件发展合宜建筑。 太阳能作为绿色洁净能源的使用对建筑行业来说是一种全新的发展思路。目前太阳能在建筑设计中的应用主要有太阳能发电.太阳能热水器.太阳能空调及太阳能暖气等，至于太阳能发电在建筑中的应用因其技术限制，导致造价太高，不太适合广泛的推广。下面我们将着重论述太阳能热水系统。 太阳能热水器是太阳能技术在建筑设计中应用的最广泛的绿色能源。太阳能热水系统主要是由太阳能集热系统和热水供应系统构成，包括了太阳集热器.贮水箱.循环管道.支架.控制系统.热交换器.水泵设备和福建。其中太阳能集热系统又是太阳能热水系统特有的组成部分，是太阳能是否能得到合理利用的关键。那么怎样充分利用太阳能，充分发挥太阳能热水系统的功效呢？

　　1.首先我们在思维上要接受绿色建筑的概念，在建筑设计阶段就要把洁净能源的创意和思维与建筑的设计相结合。

　　2.太阳能集热系统是太阳能利用的关键，因此我们在建筑设计中要运用太阳能热水系统的话，我们首先要做的就是尊重权威的质检部门出局的检测报告，在结合数据中的性能参数，再根据建筑物所在地的太阳能资源与气象条件进行优化设计，确保太阳能集热系统的长期稳定运行。

　　3.太阳能热水系统已形成了成熟的理论系统和实际构照，但很多传统的建筑没有给太阳能热水器预留空间。这会阻碍太阳能热水器的推广和发展，因此在设计建筑时要充分考虑到太阳能热水器预留空间。

　　4.为保证太阳能热水系统的设计合理，建筑设计单位和太阳能热水系统设计单位都应共同参与设计。同时太阳能热水器的安装应该要满足建筑功能和建筑防护要求，做到太阳能热水器和建筑有机结合，与周围环境想协调。总结：建筑是国民经济的主要支柱，而能源也是国民经济的命脉。随着常规能源的日益枯竭和因过度开发带来的系列环境问题，我们应该坚持走可持续发展道路，加快技术研究，充分开发和利用太阳能。

　　总之，经济的发展离不开资源，目前全世界最常用的还是化石类能源，但随着经济的发展，煤炭和石油需求量越来越大，终有一天会枯竭。不同能源机构对世界能源供应情况的预测数据各有所不同，但基本结论都是相似的。即全世界的煤炭只能用220 年，在未来短时期内化石类能源在能源供给结构站占据很大的比例，但随着科学技术的发展，可再生能源将逐渐替代化石类能源，并在2030 之后开始逐渐进入大规模应用，随着经济的持续发展，可再生能源将在能源资源中占据越来越大的比例。与有限的化石燃料能源相比，太阳能堪称最为理想的可再生能源之一。随着太阳的辐射输出，光子能量完全可以转换成各种人类需要的能源。尤其是光能转换为最常见也是最高级的电能，而电能则可以转化为动能.热能等其它形式的能源。也就是我们只要 充分利用自然界中最丰富的太阳能，完全可以满足人类的生活和生产需求。