綠色建築與太陽能熱水系統應用

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    綠色建築與太陽能熱水系統應用

    發表 由 fghfykj 于 2013-10-08, 12:13 pm



    太陽能熱水系統是綠色建築應用中常見的一LED路燈種太陽能利用形式。本文針對綠色建築發展趨勢、太陽能熱水系統建築應用概況以及太陽能熱水系統與建築相結合設計要點進行簡述。

      發展是人類社會永遠的主題。但隨著人口急劇增長,城鎮化建設快速發展,人類不得面臨資源匱乏、環境惡化等生存危機。2010年上海世博會有個口號叫“城市讓生活更美好”,城市化進程的飛速發展為我們創造了前所未有的美好生活,然而浮華背後,城市真的能讓生活更美好嗎?

      建築是城市的細胞和載體之一,據統計,全球有50%的能源用於建築,同時建築也消耗了42%的水資源和50%的原材料,另一方面建築所引起的空氣污染、光污染、電磁污染超過環境總污染的1/3,人類活動所產生的水污染和固體廢棄物分別有50%和48%來自建築。建築碳排放所占的比例達到43。7%。據中國社科院城市發展與環境研究中心提供的一組數據:全國現有建築430億平方米,城鎮累計建成節能建築28。5億平方米,不足總數的10%。 每年城鄉新建房屋建築面積近20億平方米,但其中仍有80%以上為高耗能建築。 “北京、上海、廣州、等城市公共建築能耗比國家要求太陽能設備的能耗標准高出2~3倍。”

      如何減少資源消耗和對環境的影響,更加有利於人類生存,是全球範圍內急需解決的問題。在這種大背景下,綠色建築應運而生。

      在傳統能源能源匱乏大背景下,建築節能尤為重要,可再生能源應用將成為建築節能的重要發展方向之一。可再生能源包括太陽能、地熱能、風能、生物質能、水能和海洋能等非化石能源,其資源潛力大,可在人類活動歷史時期內永續利用,是有利於人與自然和諧發展的重要能源形式。這其中人類利用太陽能而又以太陽能熱水系統的應用最為廣泛。

      1 綠色建築 建築業發展的必由之路

      我國自2008年4月開始實施綠色建築評價標識制度,2011年開始激增,達到200余項,2012年超過500項。截至2013年1月達到742個項目,總建築面積達到7581萬平方米。 從標識種類來看,設計標識694項,建築面積7066萬平方米;運營標識48項,建築面積515萬平方米。

      我國高耗能建築量大面廣、發展綠色建築前景廣闊。全國綠色建築面積不足既有建築面積的1%,發展綠色建築的節能減排潛力巨大。如果每年新增綠色建築項目100個,“十二五”期間將節電8。5億千瓦時,減排二氧化碳76。6萬噸,節約水資源0。3億噸。

      大力發展綠色建築、建設生態城市和綠色家園、推動建築的可持續性發展,是減少資源消耗的有效途徑,是解決環境惡化的良方,是可持續發展和生態宜居建設的必要條件,也將成為建築業發展的必由之路,綠色建築必將成為21世紀人類理想的居住建築模式。

      2 綠色建築與太陽能熱水系統應用

      綠色建築的目的是實現建築全生命期的節約、環保、高效,並為人們提供健康舒適的工作和生活環境。

      隨著建設標准的提高,設計要求越來越趨向於綠色建築的內涵。綠色建築的規定並非提高了標准,而是與常規標准相同。例如公建配套車位、外窗可開啟面積、節水器具、無障礙設計、文明施工等。一方面,只是建築朝向、窗牆比等參數的簡單修正就可以達到加強采光、通風和降低能耗等綠色建築的要求,而這些措施並不額外增加投資。另一方面,有些技術措施雖然增加了初投資,但在短期內可以通過節省的運行費用收回,通過對北方某地區住宅和公共建築太陽能熱水系統投資與經濟效益分析,與采用電能、輕柴油或城市燃氣等常規能源系統的經濟效益比較,得出其動態回收期在3~7年之間。在建築全生命期內具有較好的經濟性,因此在綠色建築中應推廣應用。

      3 太陽能與建築相結合設計要點

      綠色建築設計強調從規劃階段開始,利用模擬仿真輔助優化設計方案,因地制宜制定技術策略,其全方位、全過程整合設計原則與太陽能與建築相結合設計原則如出一轍。

      應用太陽能熱水系統的民用建築及建築群體,均應與太陽能熱水系統統一規劃、同步設計、同步施工、同步驗收,與建築物同時投入使用,以保證所選用的太陽能熱水系統各個部分及其輔助設施與建築規劃布局、建築設計有機結合,成為建築規劃設計中合理的不可分割的部分。太陽能與建築相結合設計至少有以下幾方面的要求:

      規劃設計中,除像一般規劃設計要考慮的建築功能、場地條件、周邊環境等制約規劃設計的因素外,確定建築布局、群體組合和空間環境時還特別需結合場地的地理條件、當地地域的氣候條件、日照條件等因素來確定和設計建築的朝向,建築之間的間距及建築形體組合,最大限度地滿足太陽能熱水系統設計和安裝的技術要求。

      設計要結合建築功能及其對熱水供應方式的需求,綜合考慮環境、氣候、太陽能資源,常規輔助能源類型和可供給的條件、施工條件等因素,太陽能系統比較不同類型太陽能熱水系統的性能、優缺點、造價,進行經濟技術分析。在充分綜合比較後,酌情選擇適用的、性價比高的太陽能熱水系統類型。

      在建築上合理設計太陽能集熱器的安裝位置尤為重要。建築設計需將太陽能集熱器作為建築的組成元素,與建築相結合,保持建築統一和諧的外觀,並與周圍環境相協調。在建築設計中不僅需考慮地震、風暴、積雪、冰雹等自然破壞因素,還應為太陽能熱水系統的日常維護提供必要的安全便利條件。在管路布置上,建築物中都要事先預留出所有管路的通口,合理布置太陽能循環管路以及冷熱水供應管路。

      4 結語

      如何在建築上合理布置集熱裝置以充分地利用太陽能資源,使太陽能產品成為建築物有機的組成部分,是生產廠商、建築師和機電設計工程師需要共同探討研究的問題。建築設計應該把太陽能產品作為建築的不可或缺的部分,設計的美觀性、適用性和經濟性應綜合考慮,生產廠家應提供更加優化的產品,努力做到產品的標准化和多元化,從而有利於太陽能與建築相結合,加速太陽能產品在綠色建築的推廣普及。

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