淺析太陽能在建筑上的應用
近年來在低碳之風勁吹的大背景下,建筑低碳也成為社會各界普遍關注的熱點。目前我國建筑能耗占總能耗的30%,單位建筑面積采暖能耗為發達的3倍，每年新建建筑中約95%是高能耗建筑。因此,建筑行業低碳減排水平的提高,對提高整個國民經濟的低碳水平意義重大。盡管太陽能熱利用產業有了國家扶持的利好政策，搭上了太陽能家電下鄉的快車，但是近兩年在房地產工程開拓之路上，依然難以為眾多開發商所接受，主要原因是開發成本（建設太陽能建筑每平方米需增加成本230元）的增加不能帶動房屋銷售，再加上現有的太陽能產品壽命短，維修成本高，這些都會使開發商積極性不高。但在未來15年，國內城市化進程仍將高速增長，太陽能行業的市場重心將逐步由農村轉向城市，這將給房地產開發企業帶來無限商機。
太陽能是上清潔、儲備豐富的可再生能源。一般來講，太陽能在建筑上的應用有供電利用和光熱利用。
1.供電利用就是太陽能發電，分為熱發電和光伏發電，熱發電就是把太陽的光反射，用反射鏡來聚焦陽光，在聚焦點上產生蒸汽，由蒸汽來通過汽輪機帶動汽輪發電機來發電，所以它和一般熱發電機一樣，只是產生蒸汽的方式不同；而光伏發電就是利用太陽能電池的光伏效應，直接把太陽能轉換成電能，這種方式在建筑上較為常用，如一些草坪燈、庭院燈、路燈等。
2.光熱利用就是把太陽能轉換成熱能，提供生活熱水，它主要包括兩部分：一是集熱部分，二是末端用熱部分，根據用熱部分的不同又分為太陽能熱水、太陽能供熱和太陽能制冷。
①太陽能熱水目前應用較為普遍，其中使用的太陽能集熱器可大體分為兩類：平板型太陽能集熱器和真空管型太陽能集熱器，其中平板型太陽能集熱器由吸熱板、蓋板、保溫層和外殼四部分組成，吸熱板采用的涂層主要有涂料涂層、陽極氧化涂層、黑鉻涂層及磁控濺射涂層；真空管型又分為全玻璃真空管、U型管式真空管、金屬熱管式真空管和玻璃熱管等多種形式。在太陽能與建筑結合項目中，平板型太陽能集熱系統以其壽命長、性能穩定、承壓運行、易與建筑結合等特點，受到了房地產開發商及設計單位的青睞。太陽能工程系統設計形式有多種，就住宅建筑來說常用的系統有四種：家用太陽能熱水器、陽臺壁掛太陽能熱水器、集中集熱-集中儲熱的太陽能熱水系統以及集中集熱-分戶儲熱的太陽能熱水系統。
② 近年來除太陽能熱水廣泛利用外，太陽能采暖系統也較為普遍，它是指以太陽能作為采暖系統的熱源，利用太陽能集熱器將其轉換為熱能，供給建筑物冬季采暖和全年其他用熱系統。太陽能采暖分為主動式和被動式兩種，被動式太陽能采暖通過建筑的朝向和周圍環境的合理布置，內部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結構構造的恰當選擇，使建筑物在冬季能充分收集存儲和分配太陽輻射熱；主動式主要由太陽能集熱系統、蓄熱系統、末端供熱采暖系統、自動控制系統和其他能源輔助加熱、換熱設備集合構成。相比于被動式，其供熱工況更加穩定，但投資費用也增大，系統更加復雜。隨著經濟和社會的發展，主動式太陽能采暖開始大規模應用。太陽能由于熱密度較低，集熱溫度很難達到較高水平，普通散熱器熱媒溫度要求70℃以上，而太陽能系統不易達到該出水溫度要求，因此，通常采用地板輻射采暖的末端供熱方式，地板采暖所需要的低溫熱水在35～55℃之間，正好是太陽能集熱器所能提供的適合溫度。
③所謂太陽能制冷，就是利用太陽能集熱器為吸收式制冷機提供其發生器所需要的熱媒水。在夏季，被集熱器加熱的熱水先進入儲水箱，當熱水溫度達到某值時，由儲水箱向制冷劑提供熱媒水；從制冷劑流出并已降溫的熱水流回儲水箱，再由集熱器加熱成高溫熱水；制冷機產生的冷媒水通向空調箱，以達到制冷空調的目的。當太陽能不足以提供高溫熱媒水時，可由輔助鍋爐補充熱量。但是目前此系統的初投資偏高，僅適用于層數不多的建筑，且只適用于單位的空調,存在局限性。為了進一步推廣太陽能空調技術，相信在和社會的大力支持下，緊緊依托太陽能熱水器這個成熟的大市場，未來太陽能空調技術也有廣闊的應用前景。
目前，國內建筑能耗占全社會總能耗的比重比較大，熱水、空調和采暖能耗占建筑能耗的65%左右，而綜合利用太陽能，太陽能熱水可補充15%的建筑能耗，采暖、制冷系統可解決50%的建筑能耗，光伏發電可節約30%的建筑能耗，就可建成理想的零能耗房。所謂太陽能與建筑一體化是將太陽能利用設施與建筑有機結合，利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層，既消除了太陽能對建筑物形象的影響，又避免了重復投資，降低了成本。太陽能與建筑一體化是二十一世紀太陽能技術發展的方向，也是一個建筑節低碳場的亮點。太陽能與建筑一體化技術有以下幾個特點：
1. 把太陽能的利用納入環境的總體設計，把建筑、技術和美學融為一體，太陽能設施成為建筑的一部分，相互間有機結合，取代了傳統太陽能的結構所造成的對建筑的外觀形象的影響；
2.利用太陽能設施完全取代或部分取代屋頂覆蓋層，可減少成本，增加效益；
3.可用于平屋頂或斜屋頂，一般對平屋頂而言用覆蓋式，對斜屋頂用鑲嵌式;
4.太陽能熱水器完全納入建筑部品體系，成為建筑體系不可分割的一部分，與建筑同步設計、同步施工、同步后期物業管理。
綜上所述，隨著國家對節低碳排的日益重視，目前部分地區建筑節低碳減排指標已經列入考核，太陽能與建筑一體化已經有強制進入主動解決，這就給房地產開發企業一個明確的信號，未來幾年在相關政策的扶持下，新開發的項目須引入太陽能利用系統，只有這樣真正意義上的節低碳能大幅度的被體現。