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摘要：随着能源危机的日益严重和建筑能耗的逐渐增加，如何在不影响建筑质量的基础上进一步减少能耗是当今的一个重要课题；太阳能环保可靠，能够有效取代传统的一次性能源，为建筑的可持续发展提供了新的动力；本文结合几款新的太阳能建筑一体化产品，对太阳能与建筑的结合发展提供一些新的思路和建议。
关键词：建筑能耗；能源；太阳能建筑一体化；思路和建议
1 引言
随着国民经济的快速增长和人民生活水平的不断提高，我国每年新增建筑面积达20亿平米，新建房屋占全球一半以上，而建筑能耗也占据总能源消耗的1/3，如何发展新能源减速建筑能耗，是我国亟需考虑的一个问题。
太阳能清洁高效，且取之不尽用之不竭，太阳每秒照射到帝地球的能量相当于燃烧500万吨煤释放的能量，40分钟内照射到地表的能量可供全球使用一年，太阳能与建筑一体化节能技术是利用太阳能作为电、热、冷等转换的动力，以最大限度的满足室内用电、用热和用冷的要求，本文结合国内外发展现状以及我司几款新型太阳能与建筑一体化产品，对相关技术进行简要分析。
2 国内外研究现状及问题分析
目前，国外在太阳能与建筑一体化的应用的研究较早，相较国内而言己经有了相当成熟的设计经验和技术。欧美各国都对发展太阳能与建筑的结合应用非常重视，通过太阳能建筑一体化技术的应用使建筑达到更适宜的人居环境[1]，进而还提出了“零能耗建筑”的概念。近几年国内太阳能建筑一体化发展也较为迅速，太阳能建筑一体化己经开始越来越多地融入北京奧运场馆、上海世博会场馆和深圳园博会场馆等各种公共建筑中。
国内外现有太阳能建筑一体化主要分为两大类：太阳能热利用技术和太阳能光电转换技术，太阳能建筑相较普通建筑而言具有明显优势，如可以有效降低墙面和屋顶的温升[2]，无噪音、安全环保，同时也能有效减少建筑能耗，提升建筑的综合品质，但就现有技术来说，无论是太阳能热利用技术还是太阳能光电转换技术均存在太阳能配套产品没有和建筑有机结合的缺陷。
3 太阳能与建筑一体化系统分析
3.1集成太阳能热水器窗系统
太阳能热水器是将太阳光转化水的内能，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用[3]，是太阳能热利用技术最典型也最成熟的技术之一，普通太阳能热水器分为真空管太阳能热水器和平板太阳能热水器，真空管太阳能热水器体积较大，一般放置与屋顶或位置，平板太阳能热水器比真空管天阳能热水器体积小，但也需要放置在阳台等专用位置。
集成太阳能热水器窗系统是太阳能热水器技术和门窗技术相结合的产品，实现了太阳能与建筑的完美结合，在不影响门窗使用的前提下，解决了传统太阳能热水器的安放问题，其具体结构和原理如图所示：
系统由集成太阳能窗和温控系统组成，集成太阳能窗相当于热水器中的集热器，系统采用定温和温差循环强制出水的运行方式，可以运用在幕墙层间位置，由于集成太阳能热水器中集热管排布平整、美观，所以除了节能以外对建筑立面效果还有很好的装饰作用。
3.2集热百叶幕墙系统
百叶分为铝合金百叶、木百叶和朗斯百叶等，因百叶幕墙具有通风、装饰和阻挡紫外线等作用而被现代建筑广泛使用。
集热百叶幕墙系统主要有集成百叶窗、集热水箱和用水设备组成，其具体结构和原理如图所示：
系统在实际安装中，储能水箱的位置要高于百叶幕墙的位置，系统采用自然循环，其循环动力为热虹吸效应（即热水上行，冷水下行原理），如果加入强制循环泵，则位置并没有要求。
集热百叶幕墙是在现有百叶幕墙技术的基础上，结合太阳能吸热技术，对百叶片进行技术改造，铝制百叶片向光面壁厚为1.2mm，水从百叶空腔内流过，热量通过向光面传递，传热效率高，进而达到节能的目的。
3.3竖向节能光伏幕墙一体化系统
太阳能光电转化技术在我国应用的也比较广泛，太阳能光电建筑一体化主要有以下几个方面的应用：光伏屋顶、光伏遮阳板和光伏幕墙，这三种应用各有各的缺点，光伏屋顶和光伏遮阳板受建筑结构影响较大，且相对而言，能够放置光伏电池板的面积较小，光伏玻璃幕墙一般要考虑透光性，可安放光伏电池板的面积也较小，可吸收的太阳能的能量受限。
竖向节能光伏幕墙一体化系统是将竖向装饰玻璃幕墙与太阳能光伏板技术相结合，玻璃板正反两面均设置光伏板，接收太阳能面积大大增加；另外可以有效降低室内空调负荷，光伏阵列吸收太阳能转化为电能，降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷[4]，起到建筑节能作用，而且并不影响装饰幕墙原有的装饰作用。其结构和原理图如图所示：
图中1为配电室，2为竖向装饰光伏玻璃板，3为楼板，4为玻璃幕墙。竖向节能光伏幕墙一体化系统不影响室内的采光性能，同时具有一定的遮阳性。因为装饰玻璃幕墙的总面积一般较大，所以产生的电能相当可观，这部分产生的电能一部分通过设备传输给交流和直流负载使用，一部分存入蓄电池中，该系统操作简单，便于推广。
4 结论
太阳能与建筑一体化节能技术是未来发展的方向，真正的太阳能与建筑一体化并非太阳能和建筑的简单相加，而是让太阳能成为建筑的一部分，为整个建筑的节能减排发挥作用，随着政府政策支持力度的增大和太阳能与建筑配套产品的逐步完善，太阳能与建筑一体化必将迎来新的发展契机。
参考文献：
[1]黄云峰，太阳能在住宅中的应用现状与建筑一体化技术[J].住宅科技，2008，7：14-17.
[2]郝馨颖，汪若江，太阳能光伏发电在建筑应用技术集成方面的应用[J].住宅与房地产：2010，2：12-18.
[3]任春立，耿慈，梁连进，洗浴采暖两用换热器和太阳能热水器在住宅上联合应用的研究[J].城市建设理论研究（电子版）：2015，12：101.
[4]肖佳莉，基于城市建筑屋顶光伏发电并网可调式系统初探[J].门窗：2015，12：192.
[5]郭晓东，江苏省绿色节能住宅的开发研究—太阳能建筑一体化应用浅谈[J].价值工程：2011，33：71-72
论文作者:张杞文
论文发表刊物:《基层建设》2017年第7期
论文发表时间:2017/7/13
标签：建筑论文; 太阳能论文; 幕墙论文; 光伏论文; 能与论文; 太阳论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第7期论文;