论太阳能在建筑上的应用刘旺摘要：太阳能建筑相较于其他建筑而言，具有能源资源丰富、清洁安全低能耗、设计新颖外观独特的优势，介绍了太阳能建筑的优势和特点及太阳能的利用方式和实例，分析了太阳能建筑设计存在的问题，研究提出了相应的改进措施。关键词：太阳能建筑；优势特点；存在的问题；利用方式：TB：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2017.30.0941太阳能在建筑中利用的特点面对当前能源危机，将太阳能与建筑有机结合，在建筑设计中将成为一个新的亮点。太阳能应用于建筑具有以下几方面的特点：①资源丰富。我国各地的太阳能辐射总量为3340～8400MJ/m2，与同维度的其他国家相比，除四川盆地外，绝大多数地区都有非常充足的太阳能资源，太阳能在我国有巨大的开发应用潜能。②清洁安全。太阳能、水能、风能、生物质能等可再生能源也常被归为清洁能源。太阳能有着有“干净能源”和“安全能源”之称。③新颖设计，外观独特。太阳能可以与房屋建筑统一规划、设计与施工，与建筑融为一体，使其成为建筑的有机组成部分，充分发挥太阳能的环保节能作用。在建筑进行规划设计时，要综合考虑建筑所处的地理纬度和气候特点，太阳能系统的不同类型、技术要求、建筑造型、平面功能、构造节点等因素，做到既满足建筑造型的美观，又满足建筑的使用功能。2太阳能在建筑中的利用方式太阳能在建筑中的热水系统、采暖系统、光伏系统都有利用，且利用方式各具特色。2.1太阳能热水系统太阳能热水系统是由太阳能集热元件、蓄热容器、控制系统及完善的管道保温、防腐部分等组合而成的。在太阳能照射下，使太阳能的光能转化为热能，辅助电力和燃料能源，稳定地提供热水供人们使用。根据加热循环方式太阳能在建筑设计中的热水系统主要有自然循环式、强制循环式。①自然循环式：是运用太阳辐射产生的密度差引发水流的自然流动因其不需要循环水，维护简单，利用广泛。②强制循环式：是通过设定温度值，然后根据控制温度值的高低，利用循环水泵来强制循环太阳能热水。2.2太阳能采暖系统太阳能采暖系统按采暖的方式不同可分为主动式采暖系统、被动式采暖系统。①主动式太阳能采暖：主动式太阳能建筑主要由太阳能集热器、管道、热交换器、储热罐以及散热器等组成。这种太阳能建筑的集热、供热系统常设计成集中式。其优点是可以使建筑室内保持稳定、舒适的温度。②被动式太阳能采暖：是通过建筑朝向和周围环境的合理分布、内部空间和外部形体的巧妙处理，以及建筑材料和结构构造的恰当选择，使其在冬季能集取、保持、储存、分布太阳能，从而解决建筑物的采暖问题。按照传热过程的区别，被动式太阳能分为两类即直接受益和间接受益。①直接受益类型：指太阳能辐射能直接穿过建筑透光面进入室内。在直接受益方式中，房屋本身成了一个包括太阳能集热器、蓄热器和分配器的集合体。这种采暖方式对于仅在白天使用的办公室、学校教室、图书馆和小商铺等比较适用。②被动受益类型：指太阳能通过一个接受部件或称作太阳能集热器，这种接受部件实际上市建筑组成的一部分或在屋面或在墙面，而太阳能辐射能在接受部件中转换成热能再经由送热方式对建筑采暖。2.3太阳能光伏系统建筑光伏系统，是光伏发电应用的一个新概念，就是指太阳能光伏发电阵列安装在建筑的采光外面来提供电力。这种系统有诸多优点，如有效利用建筑外表面、无须额外用地或者加建其他设施、节约外饰材料。缓解电力需求、降低夏季空调负荷、改善室内环境温度等。太阳能光伏系统按接入公共电网的方式可分为独立运行系统和并网运行系统两种类型。3太阳能技术在建筑上应用实例3.1采用太阳能光伏系统的建筑北京净雅大酒店工程项目为多媒体光伏幕墙，白天建筑接收太阳辐射，在利用光伏组件调节室内采光和得热的同时，将多余的辐射能量通过光——电转化技术变为电能；夜间将白天接收的太阳辐射能通过电——光转化技术变为光能。该幕墙的特点是能源自给自足，最大限度地节约了能源。3.2采用太阳能热水系统的建筑某军区在北京的建筑采用太阳能热水系统（图2、图3）。其中平板集热器采用全铜材料，吸热涂层采用蓝色镀膜、黑烙技术，每平方集热板可代替150kg燃煤，...