廖尚輝

摘 ? ?要：本文對各種太陽能技術進行了研究與討論，針對性地提出了對法律法規(guī)與相關政策的需求，倡導進行節(jié)能建筑的一體化設計，推廣相關的熱能評估標準制定與應用，對光伏建筑一體化的應用前景進行了大力推廣，對太陽能技術未來在農村住宅建筑中的應用進行了深入的研究。

關鍵詞：建筑裝飾;設計施工;節(jié)能;太陽能

1 ?前言

研究顯示，在全社會的商品用能中，建筑耗能占比高達30%以上，其中村鎮(zhèn)住宅建筑的耗能占據(jù)了非常大的比例，并且增長趨勢十分明顯。在節(jié)能工作中，村鎮(zhèn)住宅的節(jié)能將是非常重要的工作部分。然而，作為一種新的技術，太陽能技術的應用和推廣還有很多問題需要解決。

2 ?太陽能技術分類

（1）太陽能熱水系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)的應用主要在太陽能熱水器的使用上，其特點是價格便宜實惠，安裝十分方便，在村鎮(zhèn)住宅中的應用也十分廣泛，并有不斷上升的趨勢。而在具體應用該系統(tǒng)的時候，需要根據(jù)使用人口的多少、使用量的大小，以及安裝面積等進行合理的計算與規(guī)劃。

（2）太陽能集熱供暖系統(tǒng)。太陽能的集熱系統(tǒng)主要采用的傳熱介質為空氣，是一種太陽能光熱轉換的系統(tǒng)。系統(tǒng)的組成包含了風機、空氣集熱器、溫度控制器和風管等部分，其中的核心部分為空氣集熱器?？諝饧療崞髯鳛楹诵牟考?，它的技術要點主要包含了透光蓋板采用的透光材料需要符合要求、封閉空氣層的厚度需要達到標準、翹片的擴展表面結構要符合設計要求。另外，還需要注意消除翹片與流動空氣的換熱率，集熱器內部的壓強也要適合內部空氣的流動，并且還需要對集熱器進行合理的清潔，對于保溫背板和周圍框架的熱橋也要注意合理的維護。

（3）太陽能光電照明系統(tǒng)。目前太陽能光電照明系統(tǒng)廣泛應用于家庭照明和路面照明中，光電照明系統(tǒng)對充放電技術，以及快充、慢充、過充及浮充等都進行了深入的研究。當充電時，蓄電池的電壓達到限定值后，就進入了過充階段，當充電電流下降到了對應的限值以后，就進入了浮充階段。目前，智能算法已經被深入引入光電照明系統(tǒng)的充放電過程。

（4）照明節(jié)能設計與施工。建筑裝飾設計與施工中，照明設計和施工為主要組成部分。建筑的照明性能如何，直接影響著建筑使用者的生活品質，因此要做好嚴格把控。若想確保照明需求得到滿足，保證環(huán)保節(jié)能效果，要積極利用自然光，最大程度上減少紫外線照射。設計的聲控燈以及光控開關等，要可以達到節(jié)能環(huán)保要求，同時保證材料的質量達標。

3 ?被動式太陽能的應用及優(yōu)勢

被動式太陽能主要應用于居住建筑物的采光取暖，具體設計方案是根據(jù)建筑環(huán)境和建筑物本身而定。根據(jù)建筑所處環(huán)境的陽光照射時長、太陽光照射強度等因素，先對建筑的朝向、建筑面積、室內布局進行規(guī)劃，設計熱輻射采集墻面、窗戶、屋頂?shù)龋詈蟛攀沁x擇各建筑面的材料。被動式太陽能建筑所使用的材料都是科學環(huán)保的，對環(huán)境有很好的保護作用，另外熱輻射的采集和轉化不需要機械動力輔助，間接降低了經濟成本。被動式太陽能建筑具有的環(huán)保和經濟兩大優(yōu)勢，滿足了城鄉(xiāng)建設現(xiàn)階段的需求，在不久的將來勢必會被廣泛應用。

4 ?被動式太陽能建筑設計考慮的因素

（1）選址、朝向、間距。被動式太陽能建筑不僅要滿足冬暖，還要滿足夏涼的要求，所以建筑選址、采暖墻面朝向、建筑與太陽光遮擋物之間的間距是考慮的主要因素。經過大量建筑物實際數(shù)據(jù)分析，南面朝向的墻在冬季受太陽照時間最長，可以保證足夠的光照和熱輻射的吸收，為室內提供最大的暖氣保障。在夏季南面朝向的墻反而不會被太陽直射，這樣避免了熱輻射的吸收。為了保證充足的光照時長，被動式太陽能建筑要與南面的山坡、樹木、高樓建筑保持科學的距離。

（）建筑構造。好的構造不僅能最大化采集和使用太陽能，還能提升美感，所以被動式太陽能建筑的構造比一般建筑構造的設計工程量要大，因為考慮的因素比較懂，也更復雜，屋頂和墻面是被動式建筑取暖的主要通道。屋頂可以采用特殊材料，吸收熱輻射，或者是透明設計，屋頂和地板都可以吸收熱輻射，這樣設計雖然滿足了冬季對取暖的要求，但是夏季會吸收大量的熱能，導致屋內溫度過高，無法居住，屋頂全透明的構造不合適，但是局部的透明可以提升一定的美觀，值得考慮。室內結構，一方面要綜合適用，另一方面也要考慮暖氣在室內的流通，和建筑對暖氣的保暖隔熱效果。另外戶型的進深不宜設置太深，太陽光無法照射的地方，溫度偏低，容易造成室內溫差現(xiàn)象。

（3）建筑材料。被動式太陽能建筑除了考慮外墻對太陽光熱輻射的吸收，還應該考慮室內地板、墻體對照射進來的太陽光能量吸收，盡可能多地采用特殊材料，可以更多地對熱能進行采集、儲存、分配，滿足冬季室內對暖氣的需要。經過實驗證明，材料顏色越淺對太陽光的反射作用越強，不利于熱輻射的吸收，材料表面越光滑對太陽光的反射作用也越強，不能很好地吸收熱輻射;反之材料的顏色越深，材質表面越粗糙，對熱輻射的吸收效果越好。所以建議外墻材料的顏色可以選深色且粗糙的，室內墻體和地板相對要光滑些，墻體可以是淺色，地板顏色可相對深一些。夏季由于太陽光線充足，和環(huán)境本身溫度的升高，為了避免室內溫度過高，墻體可選擇儲熱性能好和阻熱效果好的材料，窗戶也要選擇比如保暖性強的中空玻璃、普通白玻璃等，從而調節(jié)室內溫度。

（4）室內氣流通道。被動式太陽能建筑的核心目標是實現(xiàn)冬暖夏涼，冬季太陽光照射時間短，采集熱量和儲存熱量不易，為了保證暖氣在室內迅速擴散，室內需要有良好的氣流通道，并且將室外冷氣對室內溫度的影響降至最低。夏季由于整體環(huán)境的溫度升高，再加上墻面對太陽光熱輻射的吸收，室內溫度偏高，室內的熱氣需要快速散發(fā)出去，并且盡可能杜絕室外的熱氣傳入室內，這不是簡單的開窗通風就可以做到，而是需要一個良好的室內氣流通道。氣流通道可以精準地控制氣流的流通方向，防止氣流逆行，就需要科學設計進風口、出風口的位置，以及進出風口設施設備的安裝。

5 ?被動式太陽能使用過程中應該注意的問題

被動式太陽能在居住式建筑中，具有方便、經濟、環(huán)保節(jié)能等特點。但也同樣具有缺點，需要在使用過程總注意。受天氣、環(huán)境、熱量儲存和分配等因素的影響，維持被動式太陽能建筑的熱穩(wěn)定性是個問題。首先考慮材料對熱輻射的吸收能力、蓄熱能力、熱能釋放速度，白天蓄積的熱能是否大于晚上熱量的損失。其次還要考慮材料的跟換頻率，以及更換中產生的經濟消耗。再者，建筑的室外、室內美觀都很重要，室外美觀體現(xiàn)的了建筑的整體和諧性，室內美觀能營造一個良好是生活氛圍。在晝夜溫差比較大的地區(qū)，白天儲蓄的熱能不夠晚上釋放，為了保證室內的有足夠的暖氣，還需要其他供暖方式輔助。避免冬季、陰雨天、雨雪天氣光照不足，或是季節(jié)溫差比較大的地區(qū)，這種自然蓄熱方式也不能滿足室內對暖氣的需求，也需要配置其他的輔助供暖方式。被動式太陽能建筑在設計和使用過程，容易忽略夏季陽光充足、溫度過高的影響，沒有采取相應的遮陽措施，導致室內溫度過高，不宜居住。

6 ?結束語

總之，我國大部分地區(qū)的日照條件都滿足被動式太陽能建筑對太陽光的要求，城鄉(xiāng)地區(qū)地廣人稀，建筑之間的距離能夠得到保障，是被動式太陽能建筑的先決條件。城鄉(xiāng)地區(qū)交通和經濟不發(fā)達，利用太陽能自然資源取暖，減少了燃料機械動力設備的使用，既減輕了石油、煤氣等的運輸成本，也減輕了居民日常開銷費用。太陽能資源使用成本低、經濟回報高，并且是可持續(xù)再生資源，大力推廣使用，不僅能降低環(huán)境污染，還能改善能源結構。目前被動式太陽能建筑的使用還處于起步階段，如果能在城鄉(xiāng)地區(qū)的建筑中大力推廣，勢必會成為建筑行業(yè)的發(fā)展新趨勢。

參考文獻：

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