广东工业大学建筑设计研究院东莞设计部
摘要：太阳能是一种可再生的自然资源，其在建筑设计中的广泛应用，可以很大程度上实现建筑工程的节能减排功能，增加企事业单位的运营效益和环保效益。因此，在实际应用过程中，相关技术人员一定要重视太阳能的合理利用，使其可以与建筑系统设计得到充分的融合，进而不断提升各系统的应用功能，使其整体设计达到标准性、合理性，从而为人们的居住需求提供安全、舒适的可靠保障。
关键词：太阳能技术；建筑设计领域；发展方向
随着我国建筑业的不断发展，其在系统设计方面，也逐渐向着环保化、节能化的方向迈进，有效的利用各种自然能源，实现建筑物的多元化应用功能，进而充分满足人们对建筑物的使用需求。目前，太阳能技术的利用，就在很大程度上改善了人们的生活质量，其与各建筑系统设计的有效融合，更是使建筑物达到了节能减排的目的。本文也会对该技术在建筑设计领域中的具体应用进行详细的分析，进而详细讨论了其未来发展方向，从而为我国建筑业的不断发展提供有效的参考。
1. 太阳能技术在建筑设计中的具体应用
1.1传统应用
太阳能资源的利用，在我国由来已久，其为人类日常生活提供了极大的便利，传统太阳能的应用范围主要集中在朝向采光、表面颜色等几方面：
1.1.1朝向及采光
众所周知，太阳光线是具有一定的方向感的，因此，为了在寒冷的冬季，能获取更多的太阳光源，人们通常都会将建筑屋的朝向对着阳光直射的正南方向，主要以南墙为吸光主体，且对应的窗口设计也大多以大面积的玻璃为主，这样就可有效的改善室采光效果，使其变得通透、明亮。这种传统式利用太阳能的方法，在我国北方建筑布局中的应用率最为明显，甚至一些院落中的天井布置，都是从自然采光角度出发。
1.1.2表面颜色
据相关研究发现，世界各地的传统建筑，都会结合太阳光线的深浅来设计建筑装饰面颜色，一般情况下，偏冷地区的建筑物大多以深色为主，较热地区的建筑颜色则基本以浅色为主，尤其是我国北方地区的房屋建筑，通常都会采用褚红色、青灰色作为建筑面的主体颜色，而南方温暖地区的建筑面，就会多数选择白色作为建筑外墙颜色，相对，这种太阳能利用方式都是通过建筑外墙及屋顶颜色来进行区分的。
1.2采暖系统应用
太阳能在建筑采暖系统中的应用，是指将其转化为可以提升室内温度的一种常规能源，其也被称作为太阳能建筑，根据采暖系统的区别，这种建筑工程也被分成主动式和被动式两种建筑类型。
1.2.1主动式太阳能建筑
该建筑类型，在应用太阳能过程中，必须借助相应的动力能源来实现，如：集热器、管道、储热装置、循环泵、散热器等，这样才能很大程度上满足人们的热舒适度，确保其采暖和热水源的充足供给，但是主动式利用方法，所涉及的投资成本较为昂贵，且所有的热水集热系统都要依靠防冻设施来实现，所以，其应用范围也受到了很大的局限。
1.2.2被动式太阳能建筑
该建筑类型在利用太阳能时，不会采用任何辅助设备，只是单纯的利用太阳能量来进行供暖，而多余的热量也会被相应的建筑构件所吸收，到了夜晚，其会通过自然对流的放热效果来保持室内的均衡温度。这种被动式利用方法，在运行过程中，所需的投资成本较少，只是在夜晚的温度变化会高于主动式利用方式。
同时，根据太阳能利用方式的差别，被动式太阳能建筑又可细化为间接得热式和直接得热式两种利用方法，前者的应用原理，是通过大面积的窗口设计来获取太阳能的辐射热度，进而使室内楼板、墙体、家具等吸收到充足的热量，一旦夜间温度变低时，这些储热体就会向室内散发出一定的热能。而后者应用原理则是利用室内所安置的集热器、储热材料等来储存太阳热量，进而通过传导、辐射、对流等方法，将热能传递给建筑室内环境，如若处在炎热的夏季，则这种利用方法还会通过相应的构造措施来阻隔太阳能的辐射热度，进而充分保证室内温度的凉爽。
1.3热水器的应用
随着国民生活水平的日益提高，太阳能热水器已走进千家万户，截止到2000年底，其生产厂家已扩展到近一千多家，年销售量也占到了总经济的60％左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种利用太阳能所研制的热水装置，具有较低的经济性和较高的实用性，且其生产技术也达到了国际化水准，相对太阳能热水器的类型也是多种多样，目前，市面上常见的热水器按照其工质流动方式可分为：闷晒式、循环式以及直流式等热水器规格，且大多主导产品都是以全玻璃真空管材质为主，并逐步向光、电智能化等发展方向靠拢，但是这种太阳能装置也有其自身的利用弊端，只能局限在单个家庭来使用，而且通常都会占用大面积的建筑屋顶，因此，很容易降低建筑屋顶的保温、隔热、防水等使用功能。
1.4太阳能光伏发电技术的应用
在我国的一些偏远山区由于供电设施不完善，但是又充足的日照条件，基于此，可以利用先进的太阳光伏发电技术解决日常的用电问题。而相对较大的城镇地区，虽然供电水平有所提升，但是在某些老住宅区由于前期的规划和设计的不合理，导致跳闸现象频繁出现，究其原因是负荷开关容量偏小，且居民用电量大。此外，在密度较大的住宅区中，重排供配电线路几乎不可能，但是，应用太阳能光伏发电技术来供电能有效地解决以上这些问题。该技术的应用不仅能有效地稳定电网电压，降低蓄电池组的投入成本，并且最大化地实现资源的合理配置，运用该技术一方面缓解了能源短缺的局面，且太阳能发电对环境的影响少，最大限度地保护了人们居住周边的环境。
2.未来发展建议
2.1太阳能建筑一体化
尽管现下，太阳能技术在我国建筑设计领域中的应用，取得了十分显著的成效，但是其在利用方面，仍或多或少的存在一定的弊端。从市场调研结果来看，大多数建筑系统应用太阳能技术，都主要集中在热水供热方面，且这种设计效果也是最为普及、最为经济的。另外，被动式采暖太阳房，也在少部分地区开始成立试验点，相对用来供电的太阳能光伏技术则依然处于发展中阶段，所以，为了更好的有效利用太阳能技术，实现我国建筑领域的可持续发展目标，应大力加强太阳能建筑一体化，并争取做到统筹兼顾，可以从以下几方面去分析：
首先，要充分考虑太阳能产品的应用性能，看其是否满足建筑物的设计需求，是否会给其自身的应用优势带来影响，进而有效维护建筑结构的主体特性，使其外观体形及受立面不会发生任何改变。
其次，要根据实际太阳能利用系统类型，来选择对应的太阳能产品，并使其与建筑外形进行充分的融合，进而形成可以满足人们居住需求的建筑系统。
最后，要从多方位去降低太阳能产品的经济性和适用性，使其做到贴合民意，进而为自身的发展应用打下良好的基础。
2.2加大政府支持力度
其一，当地政府机构，应向民众大力宣传建筑结构设计采用太阳能技术的优势，使其真正认识到太阳能产品的应用效果，如：环保节能、物美价廉等，进而大大推动太阳能产品生产企业的经济建设，为保护社会环境及自然生态环境创造便捷的途径。
其二，政府机构，还要结合太阳能产品的市场情况，制定对应的补贴政策，对开发研究太阳能和主动利用太阳能的相关单位和个人给予适当的优惠或奖励，以便于更好的调动社会大众采用太阳能技术的积极性，从而使相关生产厂家的经济效益得到最大化提升，为太阳能产品在建筑设计领域中的长期应用奠定扎实的基础。
2.3提高建筑设计人员对太阳能技术的研究力度
随着近年来，我国建筑业的不断发展，太阳能技术在其设计领域中的应用范围也在逐步扩大，相对，对于相关研发人员的专业素质也提出了很高的要求。目前，我国大多数从事太阳能研发的人员，都是其它专业领域的科学人员，相对所提出的观点建议及对太阳能的研究都与建筑设计相脱节，进而导致我国太阳能建筑一体化的发展速度与发达国家相比，要略逊一筹，所以，为了改善这种势态，促进太阳能技术在建筑设计领域中的广泛应用，建筑设计人员就要加强对太阳能技术深入研究，不断充实自身的专业知识和专业技能，进而可以灵活的将太阳能装置与建筑物进行有效的融合，使其更能贴合人们的生活需求。
结束语：
为了进一步缓解我国资源短缺及环境污染等问题，只有将节能环保理念深入到各领域及行业中，才能实现社会经济的可持续发展目标。尤其是太阳能技术的有效利用，其与建筑设计通过充分的融合后，不仅满足了人们对建筑功能的使用需求，而且也达到了节省资源、降低能耗、保护环境等设计目的，所以，大力研发太阳能产品，构建一体化的太阳能建筑，对于保护我们赖以生存的地球环境有着十分重要的影响。
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论文作者:刘荣彬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
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