建筑学毕业论文太阳能建筑的发展与实践
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浅析被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践【摘要】被动式太阳能建筑是一种利用自然光热资源高效节能的建筑形式。
本文首先介绍了被动式太阳能建筑的概念,包括其利用太阳能的原理和特点。
然后分析了被动式太阳能建筑的设计理论,探讨了如何通过建筑形态、材料选择和布局等设计手法最大限度地利用太阳能资源。
接着通过实际案例分析和应用实践探讨了各种设计策略的效果和可行性。
最后讨论了影响被动式太阳能建筑设计的因素,如气候条件、地理位置和建筑用途等。
通过对这些因素的综合考虑,可以为未来的建筑设计提供更可持续和环保的方案。
结论部分总结了被动式太阳能建筑设计的重要性,并展望了其在未来的发展前景。
通过本文的深入研究,读者可以更好地了解被动式太阳能建筑的设计理论和应用实践。
【关键词】被动式太阳能建筑、设计理论、应用实践、实例分析、影响因素、引言、结论1. 引言1.1 引言被动式太阳能建筑是指通过建筑的朝向、遮阳、隔热等设计手段,最大限度地利用太阳能,实现建筑能耗的减少和室内舒适度的提升。
其设计理论涉及建筑物理、热学、光学等多个学科领域,需要综合考虑建筑环境、气候特征、利用机理等因素,进行科学合理的设计。
在实际应用中,被动式太阳能建筑需要结合具体建筑场地条件和功能需求,灵活运用各项设计原则,才能取得良好的效果。
实例分析和案例研究也是促进被动式太阳能建筑发展的重要手段,为设计和实践提供有益借鉴。
深入研究被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践,探讨其在现代建筑设计中的地位和作用,对于促进绿色建筑发展、提高建筑能效和改善人居环境具有重要意义。
在本文中,将就该主题展开较为详细的讨论与分析。
2. 正文2.1 被动式太阳能建筑概念被动式太阳能建筑是指利用建筑自身结构、材料和环境以最大限度地利用太阳能的建筑设计理念。
通过充分利用日照、热量和通风等自然资源,减少对外部能源的依赖,提高建筑的能源利用效率。
被动式太阳能建筑的设计主要包括以下几个方面:1. 太阳照射:通过合理设计建筑朝向和开口方向,最大限度地利用太阳能进行passively heating 或者passively cooling。
太阳能光伏发电与建筑一体化毕业论文一、光伏产业光伏产业是一种环保型能源产业。
就是利用太阳电池,不需要复杂的中间环节,就可以直接把光能转换为电能,将太阳赋予的能量送到每一个地方。
与其他常规能源相比,太阳能光伏发电具有明显的优越性:一是高度的清洁性,发电过程中无污染、无噪音、无损耗,对保护环境极其有利;二是绝对的安全性,太阳光一照射太阳电池就能发电,对人、动植物无任何伤害;三是普遍的实用性,凡是能安装太阳电池的地方就能实现“到处阳光到处电”的目标,可广泛用于通信、交通、海事、军事等各个领域,上至航天器,下至家用电器,大到兆瓦级电站,小到玩具,都能运用光伏太阳能;四是资源的充足性,太阳的能量几乎是取之不尽的.太阳能光伏建筑发电是新世纪的一种最重要的可再生能源,同时又是高科技在建筑中的应用。
人人都应该了解它,熟悉它和利用它。
从整体开看,我们要研究光伏太阳能,是因为太阳能是地球上对环境起保护作用的最重要能源,是“取之不尽,用之不竭”的可再生能源,同时又是唯一满足宇宙空间中卫星和航空器所需要的能源。
随着能源要求量的不断增加,原有的传统能源(如煤,石油,天然气等矿物化学燃料)不但对环境已产生极其严重的污染,而且在不久的将来就会耗尽。
所以我们必须研究和发可再生能源,尤其是研究和发展太阳能。
二、太阳能技术的类型。
从应用类型看,太阳能技术可分为太阳能发电、太阳能热利用技术和太阳能空调技术三种类型:一是太阳能发电。
包括太阳能光伏发电和太阳能热发电。
太阳能光伏发电技术成熟,不论是离网光伏发电系统还是并网光伏发电系统都有较大规模的应用和实践。
太阳能热发电技术目前尚处于商业化前夕,世界现有的太阳能热发电系统大致有三类:槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。
预计2020年前后,太阳能热发电将在发达国家实现商业化,并逐步向发展中国家扩展。
二是太阳能热利用技术。
在欧洲、澳大利亚等国家的太阳热水系统主要是作为辅助热源与常规能源系统联合运行在供应生活和洗浴热水的同时,还为建筑供暖。
太阳能技术在建筑设计中的应用摘要:随着社会的发展与进步,重视太阳能技术在建筑设计中的应用具有重要的意义。
本文主要探讨太阳能技术在建筑设计中的应用的有关内容。
关键词太阳能技术建筑设计应用abstract: along with the development of social development and progress, and pay attention to the solar energy technology in architectural design of the application is of great significance. this paper mainly discusses the solar energy technology in architectural design, the application of related content.key words solar technology application architecture design中图分类号:tk51 文献标识码:a文章编号:引言太阳能是一种清洁、环保能源,是一种可再生资源,同样也是一种可持续发展的能源和绿色的能源。
太阳能是节能和环保的资源,取之不尽用之不竭。
如能很好地加以利用可以在很大程度上减少现阶段正大量消耗且面临枯竭威胁的有限能源的使用量。
1、太阳能在绿色建筑设计中的阻碍因素在目前的太阳能资源和太阳能产品的利用范围来看,太阳能在绿色建筑中的利用是很有限的,以下几方面的原因阻碍了太阳能在建筑设计中的利用。
1.1在目前的技术条件下太阳能发电在建筑中造价太高,不适合推广使用目前绿色建筑中有太阳能发电、太阳能空调、太阳能热水和太阳能暖气等利用太阳能的方式,太阳能发电是其中能有效减少煤炭等化石燃料的使用量的方式,对于推广使用新能源具有很好的效果。
太阳能发电一般是将发电装置安装在向阳屋顶或阳台,所安装的太阳能电池能将太阳光转化为电量直接供住户使用,能节省相当大的电量。
浅析被动式太阳能建筑的设计理论与应用实践1. 引言1.1 引言被动式太阳能建筑是一种利用太阳能实现节能、环保的建筑设计理念,其核心思想是通过建筑自身的设计和布局来最大程度地利用太阳能资源,减少对传统能源的依赖,降低能耗,实现建筑的可持续发展。
被动式太阳能建筑的设计理论主要包括建筑朝向、采光设计、隔热保温、自然通风等方面,通过合理的设计和规划来最大化利用太阳能资源,在保证舒适度的同时实现节能和环保的目标。
在应用实践中,被动式太阳能建筑已经得到了广泛的推广和应用,越来越多的建筑师和设计师开始关注和尝试这种新型的建筑设计理念。
未来,随着社会对可持续发展的需求日益增加,被动式太阳能建筑将在建筑领域发挥越来越重要的作用,成为建筑设计的一大趋势。
2. 正文2.1 被动式太阳能建筑概述被动式太阳能建筑是一种利用建筑本身的结构和材料特性来最大程度地利用太阳能的建筑设计理念。
通过科学的设计和规划,被动式太阳能建筑能够在不需要外部能源的情况下实现舒适的室内环境。
这种建筑可以根据当地气候和环境条件来合理利用太阳能的热量和光线,从而降低能源消耗,减少对环境的影响。
被动式太阳能建筑的设计理念包括多个方面,如建筑朝向、采光设计、热量保持等。
建筑朝向是其中非常重要的一环,通过合理确定建筑的朝向和开窗位置,可以最大程度地利用太阳的热量和光线。
采光设计则是通过设计合理的窗户和采光设施,实现自然采光,减少人工照明的使用。
而在热量保持方面,被动式太阳能建筑通过保持建筑的热量,降低能源消耗。
被动式太阳能建筑的应用实践已经得到广泛推广和应用。
在各种建筑类型中,都可以看到被动式太阳能建筑的设计思想和实践成果。
许多国家和地区也在建筑规范中加入了被动式太阳能建筑的要求,以促进绿色建筑的发展。
被动式太阳能建筑是一种可持续的建筑设计理念,可以有效降低能源消耗,减少对环境的影响。
随着技术的不断发展和完善,相信被动式太阳能建筑在未来会有更广泛的应用和发展。
未来建筑中的太阳能利用与发展趋势随着全球对可再生能源的需求不断增长,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式,正逐渐成为未来建筑中重要的能源选择。
本文将探讨未来建筑中太阳能利用的发展趋势,包括太阳能技术的创新、建筑一体化太阳能系统以及智能化管理的发展。
一、太阳能技术的创新与突破1. 高效太阳能电池技术的发展太阳能电池作为太阳能利用的关键部件,其效率和稳定性直接影响着太阳能系统的利用效果。
未来,太阳能电池技术将朝着更高效、更稳定的方向发展。
例如,钙钛矿太阳能电池以其高效能转换和低制造成本的特点,成为研究的热点,有望在未来得到广泛应用。
2. 光热太阳能利用技术的突破除了太阳能电池,光热太阳能利用技术也具有巨大的潜力。
未来,光热太阳能利用技术将继续创新,提高升温速度和温度控制的精度,使其在供暖、热水和工业生产中发挥更大作用。
同时,利用集中光热发电技术,将太阳能转化为电能的效率也将得到进一步提升。
二、建筑一体化太阳能系统的发展1. 太阳能建筑外观设计的融入未来建筑将更加注重太阳能系统与建筑外观的结合,使太阳能设备融入建筑本身,不再被视为附加装置。
例如,建筑外墙、屋顶等可以采用太阳能电池板或光热集热器的设计,实现太阳能利用的同时保持建筑的美观性。
2. 多功能太阳能建筑材料的应用未来,将出现更多多功能太阳能建筑材料的应用。
这些材料不仅能够发电,还可以吸收太阳能进行空调调节、采集雨水等功能。
例如,柔性透明的太阳能材料可以应用于窗户和幕墙,既保证了建筑的采光需求,又能提供电能。
三、智能化管理的发展1. 太阳能与能源管理系统的整合随着物联网技术的发展,太阳能系统将与能源管理系统实现智能化的集成。
未来的建筑将通过智能的监测与控制系统,实现对太阳能系统的自动化管理,包括太阳能电池板的优化倾斜角度调整、能源储存的管理以及能源利用的智能化决策等。
2. 太阳能建筑的智能化运维未来的太阳能建筑将运用大数据分析和人工智能技术,实现对太阳能系统的智能化运维。
浅谈太阳能与建筑一体化【摘要】实现太阳能与建筑的一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,同时美化建筑造型,是未来太阳能利用技术发展的重要方向。
本文对我国目前太阳能与建筑一体化存在的问题和对策做了粗浅的阐述。
【关键词】太阳能;建筑;一体化1 引言城市和建筑必将是朝着绿色生态方向发展,这一点已经在各个国家对绿色建筑的日益重视中得到体现。
太阳能是可再生绿色能源,将太阳能系统做为建筑的一部分来集热或发电,同时美化建筑造型,实现太阳能与建筑的有机一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,是未来太阳能技术应用发展的重要方向。
建筑能耗占全社会总能耗的比重比较大,热水、空调和采暖能耗占建筑能耗的65%左右,如果能综合利用太阳能,全面实现太阳能与建筑一体化及太阳能光热、光电综合应用一体化,对我国节能环保事业的发展和生态环境的改善起到巨大的作用。
但是,我国太阳能利用在建筑行业中的应用尚处于起步阶段,太阳能系统与建筑的有机融合还需要走很长的路。
2 国内外建筑太阳能利用现状2.1 国外建筑太阳利用现状国外对建筑太阳能应用系统的研究已有较长的时间,特别是欧美等一些发达国家,出台了一系列鼓励新能源利用的法律文件,在太阳能利用研究方面投入大量经费,在经济上也采取减税优惠等有效措施,使欧美等发达国家太阳能利用建筑的发展极为迅速,无论是对太阳能利用建筑的研究、设计一体化,还是材料、房屋部件结构的产品开发、应用,以及真正形成商业运作的房地产开发,均处于世界领先的地位。
美国国家可再生能源实验室展示中心极富韵律的trombe墙为展览厅提供了被动式采暖和自然采光,同时也塑造了极富个性的立面效果。
以色列某建筑在叠错的屋顶阳台尽端安放的太阳能集热器,与建筑巧妙结合,使其更为生动活泼。
丹麦南部的某展览会议中心运用了这个国家最大规模的pv光电板阵列,这些半透明的光电板与中庭屋顶玻璃相结合,既作为发电元件,又可起到遮阳构件的作用,避免阳光曝晒引起的过热。
浅谈建筑节能技术及太阳能建筑的应用论文【关键词】建筑物节能;太阳能建筑;能源建筑物;综合应用建筑节能成为日益关切的大问题,当今社会非常关注建筑工程的能耗及建筑物使用过程中长期的能耗,因此要依据建筑设计的节能要求,尤其是利用太阳能建筑技术的推广应用。
1、建筑物的节能技术建筑节能是技术进步的重要标志,新能源利用是实现建筑可持续进展的重要环节。
在目前条件下,建筑节能主要实行以下五项技术措施:1.1削减建筑物的外外表积。
建筑物的外外表积的衡量值是体形系数。
掌握建筑物体形系数的重点是平面设计,当平面凸凹过多,建筑物外外表积就会增加。
如住宅建筑设计中,常常会遇到卧房及卫生间开窗问题,由于卫生间靠内开窗要凹进平面许多,无形中增加了建筑物外外表积,另外还有飘窗,晒台等构造对节约能源很不利。
所以对平面设计时,要综合考虑多种因素,在满意使用功能的同时,使建筑物体形系数掌握在有合理效范围内。
另外在立面造型,层高掌握方面也会影响到建筑物体形系数。
进入21世纪很多高层建筑实行矩形平面及矩形组合,使建筑物外外表积相应减小,整体尺寸较和谐,也保持了建筑物的外观,对建筑节能是有益的。
表达了建筑设计理念的新思维。
1.2重视围护结构体设计。
建筑物的能源和热工消耗,主要反映在外围护结构上。
围护结构设计主要包括:选择围护结构材料和构造,确定围护结构传热系数,外墙受周边冷热桥影响下其平均传热系数的计算,围护结构热工性能指标及保温层厚度的计算等。
在外墙外侧或者内侧增设肯定厚度的保温材料,以提高墙体的保温性能,是现阶段墙体节能的重要措施。
目前外墙保温多数采纳聚苯乙烯泡沫塑料板类材料。
在施工过程中根据保温材料的施工程序,加强保温板的粘结及固定坚固,保证边缘及底部的质量,才能到达保温效果。
同时屋面是热量波动最大的部位,需要实行有效措施增加保温隔热效果和耐久性。
1.3合理掌握窗墙面积比例。
同自然环境接触面大的还有外门窗。
很多分析和试验说明,门窗占全部热能耗的50%左右。
建筑学中的建筑太阳能利用与绿色能源在当今环境保护与可持续发展的背景下,建筑学中的建筑太阳能利用与绿色能源变得日益重要。
本文将探讨建筑学中的太阳能利用技术以及绿色能源的应用,以期为建筑学领域的专业人士和广大读者提供参考和启示。
一、太阳能利用在建筑学中的重要性随着全球能源危机的日益加剧,传统的能源来源愈发稀缺。
因此,建筑学中的太阳能利用成为了一种可行的替代能源方案。
太阳能是一种无穷尽的资源,可以通过太阳能电池板(太阳能光伏系统)将光能转化为电能,并对建筑的供电系统进行补充或完全替代。
现代建筑中,太阳能板往往被安装在屋顶或外墙上,可将阳光转化为电能供家庭或建筑物使用。
这种技术不仅节省了传统能源的使用,也减少了碳排放,使建筑更加环保和可持续。
二、建筑学中的太阳能利用技术1. 太阳能热水系统太阳能热水系统是建筑学中广泛采用的太阳能利用技术之一。
通过太阳能热水系统,建筑可以收集太阳能热源,并将其用于供应建筑内部的热水需求。
这种系统通过太阳能热水集热器将太阳能转化为热能,并将热能存储在储热装置中,供建筑使用。
太阳能热水系统具有经济实惠、环保高效的特点,可以大大减少传统热水供应所需的能源消耗。
随着技术的不断发展,太阳能热水系统在建筑学中的应用越来越广泛。
2. 太阳能光伏系统太阳能光伏系统是建筑学中最常见的太阳能利用技术之一。
通过太阳能光伏系统,建筑可以利用太阳能光线转化为电能。
太阳能电池板可以安装在建筑的屋顶或外墙上,将阳光转化为电能供建筑使用。
太阳能光伏系统具有使用简便、可靠性高等优点。
这种系统不仅可以减少对传统电力的依赖,还可以将多余的电能反馈到公共电网中,为其他建筑提供电力支持。
三、绿色能源在建筑学中的应用除了太阳能利用外,绿色能源在建筑学中还有其他应用方式,如风能、地热能和生物质能等。
这些绿色能源的利用不仅能够减少碳排放,还能够节约传统能源的使用。
1. 风能利用建筑学中的风能利用是通过风力发电机将风的动能转化为电能。
太阳能光伏发电在建筑领域的应用研究随着全球能源危机的呼唤和环境保护意识的提高,可再生能源成为了各国政府和社会关注的焦点。
而其中,太阳能光伏发电作为一种绿色清洁能源,受到了广泛的关注和应用。
特别是在建筑领域,太阳能光伏发电正逐渐成为一种重要的能源供应方式。
本文将研究太阳能光伏发电在建筑领域的应用,并探讨其优势、挑战以及未来的发展方向。
一、太阳能光伏发电的背景与原理太阳能光伏发电是利用光伏效应将太阳光能转化为电能的一种技术。
光伏效应是指在特定材料中,当光照射其表面时,光子能量被材料中的原子或者分子吸收后,能量激发了电子从原子或者分子的价带跃迁到导带上,形成电流。
太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、电池板支架、组件、逆变器以及电网连接等组成。
二、太阳能光伏发电在建筑领域的应用随着技术的进步和成本的降低,太阳能光伏发电逐渐在建筑领域得到广泛应用。
主要包括以下几个方面:1. 太阳能光伏发电系统建筑一体化传统的光伏发电系统往往需要额外的安装空间,而太阳能光伏发电系统建筑一体化可以将光伏电池板直接集成到建筑物的立面、屋顶或窗户中。
这种方式不仅可以减少对建筑物的占用空间,还能够提高建筑物整体的美观性。
此外,与传统的太阳能光伏发电系统相比,太阳能光伏发电系统建筑一体化还有更高的能源利用效率。
2. 垂直太阳能光伏发电系统传统的太阳能光伏发电系统主要利用屋顶、立面等水平面进行安装,但是垂直太阳能光伏发电系统则是利用立面面积安装光伏电池板。
这种方式可以将建筑物的外墙转化为发电设备,充分利用了空间。
同时,垂直太阳能光伏发电系统还可以起到遮阳的作用,减少建筑物的能耗。
3. 太阳能光伏发电系统与建筑物的结合太阳能光伏发电系统可以与建筑物的设计相结合,形成一种整体化的建筑与能源系统。
例如,在建筑物的屋顶或墙壁上安装太阳能电池板,并以此来供给建筑物的电力需求。
这种方式不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以降低建筑物的碳排放量,提高建筑的能效。
-+懒惰是很奇怪的东西,它使你以为那是安逸,是休息,是福气;但实际上它所给你的是无聊,是倦怠,是消沉;它剥夺你对前途的希望,割断你和别人之间的友情,使你心胸日渐狭窄,对人生也越来越怀疑。
—罗兰建筑科技论文:浅析太阳能在建筑领域的应用发展摘要: 通过归纳太阳能利用技术特点,显示出太阳能热利用在节能建筑中的重要地位,对太阳能热利用在建筑领域的现状进行了分析,同时提出了改进对策,以完善太阳能在建筑领域的应用。
关键词: 太阳能,节能建筑,太阳能供暖,应用引言随着社会经济的发展,能源短缺问题是各国面临的共同问题,为保护环境、保持经济可持续发展,各国竞相开发风能、太阳能等新能源,太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,正日益受到重视,太阳能在建筑领域的应用愈为广泛。
1太阳能热利用技术特点和在节能建筑中的重要地位太阳能热利用技术特点太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,具有一些其他能源不可比拟之处:1) 普遍性。
我国是太阳能十分丰富的国家,2/3以上国土面积年日照量为2 200 h以上,如我们浙江省年日照时间在2 100 h~2 200 h之间,非常适宜太阳能热利用;2) 无污染性。
煤炭、石油等生物化石能源燃烧时要产生有害气体和废渣,但太阳能的利用不会产生废气、废渣,不会对环境造成污染;3) 安全性。
太阳能利用不同于核能发电,一旦发生事故就会严重污染环境,造成生态危机,太阳能利用安全可靠,不会因发生事故而污染环境;4)用之不竭。
太阳能是太阳内部进行裂变释放的能量,据估计在过去漫长几亿年中,太阳只消耗它本身能量的2%,对于人类短暂存活期限来言是用之不竭的。
太阳能作为一种新兴能源,其利用也存在一些缺点:1)受气候时间影响大,地球的自转造成太阳能昼夜差异大,阴、雨天和晴天太阳能差异大,夏天和冬天差异大。
这不仅增加技术上的困难,也增加太阳能利用的不稳定性;2)利用效率的技术不成熟,在我国利用较多较成熟的是太阳能热水器,太阳能热水器基本是靠天吃饭,太阳能利用率低,诸如太阳能光伏发电,太阳能供暖在我国起步晚,技术上不成熟,设备造价高。
太阳能建筑的发展与实践
太阳能光热技术在中国的应用非常广泛,具有良好的产
业化和商业化基础。
而太阳能光电技术,由于其较高的成本,还
未像光热那么普及。
下面按照时间和技术的更新将太阳能建筑划
分为3个阶段,并结合实例加以介绍。
第一代太阳能建筑建于
2002年,已运行3年多,总体运行很好,我们从中积累了大量数据;第二代为超级节能示范楼,2005年建成,用于接待VIP客人
的客房,大量应用了太阳能和其它新能源;第三代太阳能建筑刚
刚起步,在建中的皇明太阳能新总部大楼可以视为这一代的代表。
一、第一代太阳能建筑—初具雏形
2002年在山东德州的皇明科技园区,矗立起一栋栋外形
独特的太阳能建筑,这是中国现代太阳能建筑发展的雏形。
也正
是从这里开始,太阳能从单纯的生活热水利用逐步发展成为绿色
生态建筑中重要的组成部分。
太阳能的有效利用需要与系统的建筑节能设计、先进的
建筑节能技术和节能产品等优化组合,才能实现建筑耗能的结构
调整,提高利用太阳能的保证率,为住宅提供采暖、制冷和生活
用水,营造低能耗、高舒适、健康的居住环境,实现可再生能源
的高效利用。
在一个四面透风的建筑中利用太阳能是毫无意义的。
太阳能热水系统在这代建筑中处于核心地位,通过在房
屋的屋面和立面安装排放整齐的太阳能集热器,为建筑提供热水
和采暖。
在这代建筑中,还采用了太阳能遮阳、太阳能除湿空调
以及太阳能游泳池等技术。
其中,太阳能凉亭,太阳能水幕喷泉
和太阳能墙等产品,由于同时具备了美观性与艺术性,收到了节
能与美观的双重效果。
太阳能墙可以使一整面墙吸收太阳热能,从而形成一个
巨大的吸热器,成为冬季重要的热源。
太阳墙由西山墙上大量的
真空管组成,夏季将热量送到假山下的鹅卵石进行蓄热,冬季再
将这些热能送入室内进行采暖。
太阳能凉亭兼具功能性和艺术性,既可以生产热水又可
以产生电能,夏季还可以纳凉休闲,三位功能一体化。
二、第二代太阳能建筑—综合利用
在第一代太阳能建筑的基础上,第二代太阳能建筑在设
计上提出了:天地结合互补,开源节流并重的理念。
所谓天与地
的结合就是既应用天上的太阳能,同时也应用地下的地热能,即
土壤源。
通过综合使用可再生能源,减少传统能源的消耗。
开源
指的是尽量利用太阳能等可再生能源,节流就是做好建筑的维护
结构,最大限度地减少建筑能量的负荷。
这代建筑的能源供给来自于三个方面:太阳能光热系统、太阳能光电系统和地源热泵辅助系统。
其中太阳能光热系统提供
生活热水和采暖,太阳能光伏发电用于生活用电和设备用能,当
其不足时,系统将自动切换至城市电网。
在外墙保温措施方面,通过利用曲板屋顶夏季防晒、合
理的防热桥设计、外卷帘遮阳系统、屋面外墙隔热等措施,使建
筑具有极好的保温隔热能力,这使太阳能供暖制冷的效率大大提高,其在能耗中所占的比例也大大增加。
在这代建筑中,更加注重除太阳能系统外的一些节能技
术和手段的利用,如太阳能预处理和置换式新风送风系统利用及
建筑智能控制系统的利用。
智能控制系统可以保证建筑物不同人
群或功能区对新风量和对温度的不同需要,从而最大限度地满足
使用要求、最高效利用能源;在室外地下埋风道,利用土壤中的
热能对新风进行冬季预热、夏季预冷处理,并结合置换式新风送
风系统对回风中的热能回收,使送入建筑内的新风更舒适。
皇明公司2004年开始建造的“超级节能示范楼”就是这
代太阳能建筑的代表。
该建筑的总建筑节能率在90%以上。
以下为该超级节能示范楼的一些主要特点及所采用的技术:
(1)超级外墙/屋面隔热系统:外墙K<0.3W/m2.K,屋面
K<0.2W/m2.K;
(2)外窗隔热系统:K<1.5W/m2.K;
(3)卷帘外遮阳系统;
(4)低温辐射地板采暖/制冷系统;
(5)新风预处理系统;
(6)绿色照明和光导管技术;
(7)能量储存和回收系统;
(8)智能建筑控制系统;
另外,此建筑也更加注重了太阳能技术与建筑艺术的结合,不仅在功能上满足人们的需求,还从建筑美学的角度迎合了
人们的美学需要。
如:太阳能飘板集热器、跟踪式光电圆盘系统、遮阳电池板等。
集热管镶嵌在波浪型的屋顶飘板上,既造型美观又有实
用功能;双轴自动跟踪光电圆盘系统具有更高的光电转换功能;
具有遮阳功能电池板阵列在夏季具有明显的遮阳功能,有利于降
低夏季室内制冷的负荷。
三、第三代太阳能建筑——科技创新
第三代太阳能建筑在二代的基础上,加强了对一些关键
技术的突破,如高性能维护结构的使用和先进的蓄能方法等。
目
前这类建筑在国内尚属起步阶段,不少科研机构和设计机构正在
研究探索。
皇明太阳能正在建设的总部大楼是这一代的代表。
该建筑是为2010年在德州举办世界太阳城而准备的,建
筑面积5万m2,集热器的面积为5000m2.目前在世界范围内,这
个项目的太阳能利用是最到位的,具体表现在:利用被动技术,
实现主体建筑的自然通风和采光;良好的外维护结构,使采暖和
制冷的负荷控制在每平方米30W;高效节能的热交换新风系统,节能效率达到65%~70%;能源梯级利用。
利用地板采暖或制冷的回水,为空气进行预热处理。
在实现可再生能源利用的最大化方面
主要表现在:生活热水和游泳馆的利用达到100%;采暖达到
60%~70%;太阳能与吸收式热泵相结合进行制冷,达到40%.从各
方面的数据来看,都达到了很高的水平。
在设计过程中,应用了国际上流行的“能量平衡三重法”作为指导原则,即:尽量减少建筑能源需求;尽量提升可再生能
源提供率以及尽量提高传统能源使用效率。
此方法已经被广泛应
用于不同国家和地区的绿色节能建筑中,并取得了很好的效果。