太阳能技术在建筑设计中的应用分析

摘要：本文通过对当前建筑设计中对太阳能技术的应用现状以及当前建筑行业中较为常用的太阳能技术进行分析和讨论，并就太阳能技术在建筑应用中的要求进行简单的分析，以便于人们更好的认识和利用太阳能技术，推动我国建筑行业的节能环保进程。

关键词：建筑设计；太阳能技术；应用

目前，随着人们环保节能意识的逐步加强，作为可再生的清洁新能源的太阳能越来越被人们所关注和重视，而太阳能技术在建筑设计中的应用也得到了极大的推广和扩大，成为当前社会生活中的一种应用广泛的节能式建筑模式。太阳能在新能源里属于最便捷、最丰富的一种可再生能源，而太阳能建筑能够通过对太阳辐射热能的利用，进行建筑物内的热水供应、采暖制冷以及光电转换等工作，从而使人们的生活实现无污染、绿色环保的低碳模式。

一、太阳能技术在建筑设计中应用的现状

目前，在建筑设计当中，对太阳能技术的利用主要存在以下几个方面的问题，即：

1、节能意识仍较为薄弱

在建筑设计中运用太阳能技术其根本的目的就是实现建筑节能，而大众的环保节能意识则正是推动太阳能技术利用的最为有效的动力和支撑。目前，在荷兰、日本等发达国家，民众将消费太阳能看作是一件非常有意义、有价值的事情，有些民众甚至愿意花更多的钱来享受这种绿色能源。这是这种民众意识和意愿，有效的推动了太阳能技术的应用范围和途径，极大的扩大和稳定了太阳能技术应用市场的范围，从而使太阳能技术得以在这些国家迅速的传播。而在我国，目前民众对太阳能技术应用的了解和认识还处于一个初始发展阶段，其利用太阳能节能的意识仍然比较薄弱，这也在一定程度上减缓了太阳能技术在我国的推广和应用。

2、缺乏有效的激励政策

目前，我国的建筑行业在太阳能的技术应用上缺乏强有力的政府引导和激励政策。由于我国目前对可再生能源以及新能源的应用开发的管理主要依靠的是行政手段，因此，其在具体的法律法规以及实施细则上缺乏有效的强制性、执行性和政策性，其行政监督手段和经济激励措施的实际操作能力不强。尤其是对太阳能技术的应用开发方面，需要政府加快对出台一些具有实际操作效益的经济政策和监督手段，从而加强太阳能技术应用的市场需求，刺激人民对太阳能产品的消费意识和行为，进而不断的推动和扩大太阳能技术在建筑工程设计中的应用范围和途径。

3、 建筑设计与太阳能技术的一体化仍不完善

在建筑设计中应用太阳能技术，需要人们在其设计、生产、使用、施工等各个环节进行严格的监督和把关，并提交政府有关部门进行严格的审批，从而确保太阳能产品在社会民众当中的信任度。然而，在我国当前的社会经济市场中，太阳能技术同建筑行业之间仍然存在交流、沟通、配合等方面的脱节，其行业的一体化发展仍然较为滞后，从而影响到了太阳能技术在建筑设计中的应用推广速度。

二、太阳能技术在建筑设计中的应用

目前，在建筑设计中，较为常用的太阳能技术主要包括以下几个方面，即：

1、 太阳能热水技术

太阳能热水技术是我国社会中最为常见也是应用最为广泛的一种技术，几乎在我国的任何地方都能够看到建筑物尤其是住宅楼屋顶上的太阳能热水器。太阳能热水器在安装时通常是将楼道内各分户的辅助加热电线、上下冷热水管等集中设置在统一的管道井当中。其安装形式主要包括两种，即：单一的自家安装和以住宅单元为基准的集体安装。通常，自家安装只能供给用户一家，而集体安装则可以同时为本单元内的10户—12户的住户提供热水服务。

2、太阳能储能供电技术

这一技术主要适用于阴雨天气或者夜晚没有太阳辐射时的状况。通过相应的太阳能储能设备，在白天阳光充足时将所吸收的太阳能转化为电能或者热能进行储存，在阴雨天气或者夜晚时，将储备的电能或者热能通过相应的设备释放出来，从而到达利用太阳能供电供热的目的。目前，太阳能电池、太阳能集热板、太阳能路灯等都是运用的这种技术。

3、太阳能空调技术

当前，太阳能空调技术主要包括两种，即：一种是通过太阳的热能驱动进行吸附式或吸收式制冷机的制冷；一种是进行光-电转换，并通过家用冰箱、空调或者常规的压缩式制冷机进行制冷。第一种方式具有较高的技术要求，但无污染、无噪音且成本低。第二种方式较为简单，一般应用于普通的家庭使用。

三、太阳能技术的应用设计的要求

在建筑工程的设计中运用太阳能技术时，必须注意以下几个方面的要求，具体内容包括：

1、 方位方面的要求

在建筑工程的设计当中，方位因素是其中最为主要的设计因素之一，它直接影响着建筑工程的通风、采光、景观以及对太阳能的利用情况。太阳能建筑在方位上的要求是尽可能快和多的吸收到太阳辐射，当方位改变时，其建筑表面所吸收到的太阳辐射热量也会随之改变。在建筑设计中，设计人员必须要充分的考虑到使建筑工程获得足够的日照和光照时间，以便于建筑对太阳能的吸收，从而充分的发挥其太阳辐射热能的效应。因此，在设计时，要根据当地的太阳辐射情况以及建筑物的具体特征对建筑工程进行方位上的调整和优化，以便于满足其对太阳能辐射热量的需要。

2、 场地坡度方面的要求

场地的坡度通过无关于建筑物的密度，但却影响着建筑物对太阳能的相关利用情况。建筑物受场地坡度的影响程度主要取决于自身的坡度和方向。通常情况下，在获得同等光照条件的情况下，处于阳坡的场地上的建筑物密度要高于处于阴坡的场地建筑物密度。当场地的坡度一定时，其受到的地面反射的作用通常要高于平坦场地上所受影响的42%。

3、 建筑体型和表面积方面的要求

在建筑设计中，要尽量多的使建筑物的南面墙体长时间的吸收太阳辐射热能，以便于更好的对太阳能进行利用。同时，还要尽量加强对建筑墙体的保温措施，使其对外流散的热量要小于所吸收的太阳能的热量。为了进一步提高太阳能建筑的节能效果，可以尽可能的减小建筑护结构的总面积，并尽量的加大建筑南面墙体的面积，从而提高建筑物对太阳能的吸收和利用效率。太阳能应用对建筑物体型方面的要求是尽量选择东西朝向的长轴时长方体的建筑体型，其次是正方形体型，最差为南北朝向的长轴式长方体的建筑体型，以便于使建筑物更快的获取更多的太阳辐射热量，从而达到节能的目的。

4、 墙、窗面积比方面的要求

在建筑设计当中，墙、窗面积比问题是应用太阳能技术时的又一个综合性的要求，因此，在设计建造中，要设计人员要充分考虑到三个方面的内容，即：

1）要充分考虑到窗间墙的位置、大小对墙体的蓄热集热造成的影响。

2）要充分考虑到窗户在太阳能建筑当中既作为耗能部件，又作为得热构件的相关情况。

3）要充分考虑到窗户大小对建筑物的直接集热造成的影响。

结语：

目前，在建筑工程的设计建造中已经越来越多的应用到太阳能技术，使其与建筑结构本身实现完美的结合，并且在具体的实践过程中不断的加以改进和完善。虽然，在现在的太阳能建筑应用当中仍然存在一些问题和不足，但通过设计人员、技术人员以及相关部门和社会大众的合力配合，相信在不久的将来，随着太阳能技术不断的创新和成熟，其在建筑工程中的应用也会越来越广泛，越来越普及，从而最终实现太阳能技术在建筑领域中应用的产业化、规模化。

参考文献：

[1] 阮学锋.中国太阳能热利用技术在建筑中的应用[J].中国西部科技，2012（08）

[2] 王丽丽.太阳能技术在建筑设计中的应用[J].中国外资，2011（09）

[3] 郑瑞澄.太阳能建筑应用发展方向和对策[J].可再生能源，2011（05）

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