摘要本文在引用
建筑能耗、能源现状、CO2排放等统计数据的基础上,论述了
太阳能建筑的概念,提出了
太阳能建筑发展的制约因素、技术途径和
策略。关键词:
太阳能建筑技术途径
策略1
建筑能耗 根据我国的统计要求,
建筑能耗一般指
建筑使用能耗,即
建筑物在使用过程中所消耗的能源,包括照明、电器,采暖、制冷、设施、热水、炊事等。2000年的统计结果表明,尽管我国民用
建筑的整体舒适度低于世界各发达国家,但我国的
建筑能耗已经占到当年全社会终端能源消耗的27.8,接近发达国家(1/3左右)的水平[1],采暖和空调为主的
建筑能耗已占10以上。最新报道显示,我国终端能源消耗总量已经位于世界第二。2能源现状 根据美国、日本和Shell、BP等公司预测,世界化石燃料生产和消耗峰值在2020~2030年之间。我国人口众多,人均能源资源占有量低于世界人均值,而且能源经济可开发剩余采储量的资源保证程度仅为129.7年[1]。3.CO2减排压力 有关资料显示,世界各国
建筑能耗中排放的CO2约占全球排放总量的1/3。其中,住宅约占2/3,公共
建筑占1/3。 对未来CO2排放的预计[2]是,如果不采取措施,50年后,大气中的CO2含量是现在的3.5倍,如果积极采取各种清洁能源替代技术,在25年内就可以看到明显效果,在50年内可把CO2的含量降低到目前的水平。 对可再生能源减排潜力的系统研究[3]表明,
太阳能光热光伏应用和
太阳能建筑对于CO2减排的贡献,从2010到2030年时,可达到1-5~15-30TtC/yr。 我国具有丰富的
太阳能资源,年日照时数在2200小时以上地区约占国土面积的2/3以上。对
太阳能应用的预测结果[4]为,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,2050年我国
太阳能利用在总能源供给中分别达到4.7和10。其对我国未来CO2减排的潜力估计是,到2010年以后,
太阳能利用对减排开始有较明显作用,2020年以后开始有较显著作用。4
太阳能建筑 定义:综合考虑社会进步、技术发展和经济能力等因素,在
建筑物的策划、建造、设计、使用、维护以及改造等活动中,充分利用
太阳能的
建筑统称为
太阳能建筑。我国
太阳能建筑领域中技术最成熟、应用范围最广、产业化发展最快的是家用
太阳能热水器(系统),其次是被动式采暖太阳房。 我国在
太阳能建筑领域进行了长期的、积极的研究与实践。包括
太阳能光热、光伏设备设施厂家在内,各地政府、研究机构、设计院以及开发企业等在不同层面、不同区域、不同
建筑上做了大量细致的研究、开发、设计、建设工作。正是在这些工作基础上,中国
太阳能学会决定增设
太阳能建筑专业委员会。其作用是以满足
建筑对清洁能源的需求为宗旨,在可持续发展框架下,为
太阳能在
建筑中的应用,构架学术和技术交流平台,促进两个行业的技术进步。5
太阳能建筑的技术途径
太阳能建筑的应用领域包括
建筑物的使用功能以及业主对于安全、便利、舒适、健康的环境需求。
太阳能建筑的技术途径包括了被动应用、主动应用和综合应用等多种途径。如从保温隔热材料的开发、自然采光通风功能的实现、
太阳能光热光伏技术的应用到遮阳、光影和舒适环境的创造,全方位地综合应用
太阳能资源。就目前发展最快的
太阳能光热利用而言,也将包括低温利用、中温利用和高温利用等多层次能源效率利用形式;而
太阳能光伏利用也将在
太阳能建筑一体化上表现出更为广阔的发展前景。6制约
太阳能建筑发展的因素 尽管国家和行业主管部门已经出台了一系列法规、标准,如节约能源法、民用
建筑节能管理规定、不同地区的节能设计标准等,除成本、技术、市场等制约因素外,管理体制过于分散、激励政策体系不健全、全民教育与理念传播不够等都是制约
太阳能建筑发展的相关因素。 当前,
太阳能建筑的理念推广比具体某项技术或产品的推广更加迫切。7
太阳能建筑发展
策略7.1
太阳能建筑的发展思路 在各级政府的政策导向和激励机制的基础上,提高职业培训和公众教育程度,加强产品(系统)检测认证和
建筑准入制度,完善规范标准及相关技术规程,发挥从企业到业主等各个层面的积极性,共同推进
太阳能建筑的有序健康发展。7.2
太阳能建筑的发展
策略1)成熟的被动
太阳能技术与现代的
太阳能光伏光热技术的综合利用;2)保温隔热的围护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合;3)传统
建筑构造与现代技术和理念的融合;4)
建筑的初投资与生命周期内投资的平衡;5)生态驱动设计理念向常规
建筑设计的渗透;6)考虑区域气候特征和经济发达程度的差异;7)关注不同的
建筑特征和人们的生活习惯。7.3
太阳能建筑的发展目标 充分地综合利用
太阳能,满足
建筑物对于使用功能和环境功能尽量多的能源供应需求,以降低
建筑能耗在社会总能耗中的比例。因此,进一步考虑将
太阳能利用与地热能、风能、生物质能以及自然界中的低温热能等复合能源的利用结合起来,并进行系统的优化配置,以满足
建筑的能源供应和健康环境的需求,是
太阳能建筑发展的最高目标。零排放
建筑代表了
太阳能综合应用的最高理想。近期研究开发的重点是
太阳能热利用产品和系统与
建筑一体化。7.4综合确定
太阳能建筑发展
策略1)气候特征和经济发达程度:西部经济欠发达地区,往往又是
太阳能资源丰富的区域。依然应以被动利用
太阳能建筑为主,加强集热、蓄热、导热等材料和技术的研发与推广;而对于经济发达的沿海地区,夏季炎热、冬季阴冷,又具有冬季采暖、夏季空调的生活需求和经济能力。因此,应积极扩大综合利用
太阳能建筑新技术的投资优势,并成为实施
太阳能或水源热泵等采暖空调技术示范
建筑的首选地区。2)生活习惯和经济水平:随着我国社会发展和人民生活水平的不断提高,稳定的热水供应逐步成为居民的基本生活需求之一。这是
太阳能热水设备及系统与
建筑一体化成为
太阳能建筑领域发展最快的主要原因。3)
建筑特征与政策导向:对于不同的
建筑类型和社会功能,在
太阳能利用等领域应给予不同的示范导向和税收等激励政策。如,对于公益性
建筑采取强制推行
太阳能利用的政策;而对于商业性
建筑则给予税收等激励政策;对于量大面广的居住
建筑则实行税收激励政策、能源投资机之及业主有偿使用相结合的
策略。当然这些
策略对于既有
建筑的改造同样适用。近期可在选择特殊用途
建筑、大型公益性
建筑及政府办公
建筑等进行示范推广和政策引导。4)
太阳能建筑技术和体系:编制设计规范、标准及其相关图集,建立产品(系统)检测中心和认证机构,完善施工验收及维护技术规程等,是
太阳能利用(如热水供应)列入
建筑工程设计环节,并作为一个“专业”纳入
建筑体系的前提。5)理念推广:节能生态的教育、生活方式的改变和理念的传播在
太阳能建筑发展中的重要性凸现。教育人们了解常规能源的一般知识、
太阳能的优越性以及健康的生活方式,是一项全社会的重要任务,各级政府应给予足够的重视,并予以专项资金支持。6)
太阳能建筑应用技术的研究与推广:针对我国的社会发展、技术进步、经济能力、区域气候、生活需求等因素,以
太阳能建筑领域中的热水供应为切入点,扩大
太阳能热水供应的既有理念优势,倡导“理念先行、示范突破、政策跟进”的原则,推行“标准设计、检测认证、
建筑准入”的机制,分阶段逐步推进
太阳能建筑在中国的发展,最终达到
太阳能建筑的普及和推广。参考文献:[1]王长贵,郑瑞澄,新能源在
建筑中的应用,北京,中国电力出版社2003:3~18。[2]ChariesFreinstein,CultivatingTheGreenCarrot-aMarketStimulusforPhotovoltaicTechnology,TheWorldDirectoryofRenewableEnergySuppliersandServices1996:122。[3]S.TanleyR.Bull,etal,ThePotentialImpactforRenewableEnergyTechnologytoReduceCarbonEmission,AdvancesinSolarenergy,AmericanSolarenergySociety,Vol.13,1999:143。[4]科技部,中国能源研究会,《中国后续能源发展战略研究》,2000.12。相关文章·利用
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