工控网首页
>

新闻中心

>

行业动态

>

中国太阳能建筑发展的春天

中国太阳能建筑发展的春天

2008/12/11 14:43:05
 石油等石化能源紧缺引起的地缘政治问题越演越烈,能源供应安全在国家复兴和可持续发展中的战略地位越来越高,世界能源图谱在当今和可见的未来正在发生着变化,新能源将会发挥更大的作用。有专家提出,中国乃至世界将迎来石油时代之后的“太阳能时代”。
  在中国,1998年5月29日签署加入《京都议定书》,2006年12月1日批准施行《可再生能源法》,2007年8月31日发布《中国可再生能源中长期发展规划》,2008年4月1日正式实施《节约能源法》,2008年10月1日开始实施《建筑节能条例》。“节能减排”、“节能省地”成为建筑行业点击率最高的词语之一。这一切都在向人们昭示:我国的房屋建设及其能源问题已成为中国社会的全局问题,太阳能建筑在中国的发展逐渐受到社会各界的广泛关注。  太阳能建筑是一种先进的建筑理念
  传统太阳能建筑的理念是,不采用特殊的机械设备,而是利用辐射、对流和传导等方法,使热能自然地流经建筑物,并通过建筑设计方法控制热能流向,从而获得采暖或制冷效果。其显著的特征是,建筑物本身作为系统的组成部件,不仅反映了当地的气候特点,而且在适应自然环境的同时充分利用了自然环境的潜能,在解决建筑物的固有问题方面发挥着主要作用。
  目前,被动设计优先作为生态驱动设计策略逐渐成为当代建筑设计师的理念共识,构造节能将成为建筑节能设计的基本方法。现代建筑材料和建设技术的大量利用,让中国五千年积淀的传统建筑理念和建造方法得到了继承与提升。
  比对中国节能建筑的定义,中国可再生能源学会太阳能建筑专委会建议将太阳能等可再生能源利用在建筑使用能耗中所占比例大于30%%,或基于现状建筑二氧化碳排放平均水平上的减排贡献率大于30%%的建筑,称为太阳能建筑。现代太阳能建筑的定义更符合节能减排的国际环境和建筑设计的发展方向。
  当然,现代太阳能建筑的定义主要基于建筑运营中如何充分利用太阳能,突出太阳能等可再生能源的建筑利用,以及对降低建筑使用能耗和营造健康室内环境的贡献。与绿色建筑、可持续建筑并不矛盾,他们更强调建筑全生命周期中的资源循坏、与自然的和谐共生等。
  太阳能建筑具有开源节流特点,集成了太阳能光伏发电、太阳能采暖/热水、太阳能制冷空调、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术,能与浅层地能、风能、生物质能以及其他低品位能等广义太阳能技术结合,属于科技含量高、资源消耗低、环境负荷小的适宜建筑技术。因此,太阳能建筑将成为我国建筑的主要理念之一。  太阳能建筑理念催生产业发展机遇
  建筑承载着政治、经济、文化、教育等众多文明,具有强烈的社会功能,并已成为推动我国经济发展的重要支柱产业。同时,建筑业的快速发展带来了建筑生产能耗和建筑使用能耗的持续增加,并对人居环境的可持续发展和不可再生能源的可担负性提出了挑战。
  可喜的是,我国政府对CO2减排国际义务的承诺和科学发展观的落实,以及不断加强的建筑节能全民意识和日益成熟的房地产市场环境,促进了建筑节能完整利益链与市场化运行机制的形成,为建筑利用太阳能提供了良好机遇。可以肯定,未来的建筑市场将是节能减排的市场,太阳能建筑迎来了快速发展的春天。
  我国已经或正在制定较为完整的建筑节能和太阳能利用的设计规范和验收标准,并开始推行建筑节能和绿色建筑等级标识制度。正在编制的《绿色建筑设计规范》不但关注建筑体型系数、窗墙比、围护结构传热系数、设备及系统效率等与围护结构相关的分解指标,对于自然采光、自然通风等热舒适性指标,生态设计策略的综合指标,以及与可再生能源利用相关的“建筑产能”指标将给予更大的关注。
  目前,江苏、山东、河北、海南、云南等省,北京、上海、深圳、大连等市已经在新建12层以下居住建筑以及办公建筑、学校、医院、宾馆等公共建筑中开始强制推行太阳能热水系统,因此,应用太阳能热水系统完全可以成为国家层面的建筑节能强制要求,从而让50%%或65%%的建筑节能目标包含更多的内涵。能够想象,当强制要求成为标准规范,太阳能集热器就会像曾经的建筑“空调室外机”一样,成为普通的建筑部件。
  另外,国家提倡在建筑运行系统中引入建筑能耗计量平台,不仅为建筑节能审计和运行监察提供依据和手段,更为太阳能等可再生能源建筑应用提供了意识培养的环境。  太阳能建筑发展的中国之路
  选择基于建筑全生命周期的能源需求解决方案。正确理解“零能耗建筑”的含义,即在生命周期内,建筑使用能耗对于常规石化类能耗需求为零的建筑,或该建筑没有对大气环境新增二氧化碳排放。实质是用建筑节能和可再生能源的增长替代全社会石化类能源需求的增长,即可再生能源利用的“开源”和建筑节能的“节流”。
  开发建筑集能系统,实现建筑能源自助。建筑物本身作为能源系统的关键部件是太阳能建筑的显著特征。可以用建筑被动集能指标表征建筑的被动供能能力和建筑环境的热舒适度,而用建筑主动供能指标反映可再生能源对于建筑使用能耗和CO2减排的贡献率。
  提倡建筑能源中心模式,推广能源梯级利用。建筑能源中心是指以单户或单元建筑为能量供给对象,构成包括太阳能等可再生能源在内的复合能源系统,满足建筑的使用功能和环境质量所需要的能量(包括供暖、制冷、热水、新风、照明、炊事等)。它是分布式能源系统的最小单元,是建筑物基于能量梯级综合利用(如中水回用、余热回收等)的多能源复合能量系统,其优势在于可方便地综合、高效利用各种可再生能源技术,以满足安全、经济的建筑能耗需求。提倡建筑(家庭)能源中心模式及其相关技术的推广和应用,是太阳能建筑能量系统的重要理念。
  综合考虑建筑运营成本及其外部成本。建筑运营体现在建筑物的策划、建设、使用及其改造、拆除等全寿命周期的各种活动中,建筑节能技术、太阳能技术以及生态建筑技术对与建筑运营具有重要影响。因此,人们不仅要关注建筑初期的一次投资,更应关注建筑的后期运营和费用支出,不但要满足中国民众的居住需求,也要关注住房使用的耗能支出。另外,还应考虑二氧化碳排放等外部环境成本的增加。
  引入建筑整合设计方法,发展太阳能与建筑集成技术。建筑整合设计是指将太阳能应用技术纳入建筑设计全过程,以达到建筑设计美观、实用、经济的要求。采用模数化太阳能建筑部件(如可移动遮阳部件、窗间墙型空气集热器、阳台型太阳能集热器、水平遮阳构件以及通风窗等),既能较全面的运用主被动太阳能技术,又让这些部件构成了现代住宅的立面元素。
  提升传统建筑理念,推行被动优先设计原则。太阳能建筑首先必须是节能建筑,在被动优先的设计原则下,注重被动与主动太阳能利用技术的结合。
  充分利用建筑资源,向建筑要能源。满足中国人民温饱的18亿亩耕地底限、400亿平方米的既有建筑、10亿平方米的年新增建筑,成为充分利用建筑资源的外部压力和现实条件。因此,“充分利用建筑资源,向建筑要能源”不是口号,而是一种社会责任。
  关注气候特征和“值班环境”用能技术。“值班环境”是指建筑在无人使用时的环境。建筑值班环境直接影响着达到建筑使用环境的启动时间、建筑室内的空气质量品质和闲置建筑的使用寿命。设计师应关注相关的建筑维护设计技术和安全的“值班环境”用能技术,能源技术企业也应注意到其巨大的市场空间。
  充分利用太阳能热水等先进的成熟技术。太阳能热水器是目前太阳能利用技术中最为成熟的技术,应用普及率较高,到2006年底全球太阳能热水器安装量约1.68亿平方米,其中我国占9000万平方米,约占53.6%%左右。目前,与建筑集成应用的太阳能集热系统研发获得了长足发展。但也应看到,12层以上住宅建筑利用太阳能热水成为上面诸多政策中的空白。应该强调的是,太阳能热水系统尤其是集热系统的安全维护和可靠运行依然是太阳能热水整合设计的关键。
  引入能源互联网概念,提高可再生能源系统的经济和安全性能。“能源互联网”理念至少包括以下方面:多种可再生能源在时间和空间上能够互补,提高可再生能源系统的稳定性、经济性和系统效率;不同规模能源系统之间能够互联,集中能源系统(如集中热水/采暖系统、国家电网系统等)可以成为分布能源系统(如家庭能源中心)的备份系统,提高系统的安全性和投资的经济性;集中能源系统作为分布能源系统的蓄能系统,而分布能源系统又能为集中能源系统提供“削峰”功能,从而最大限度地利用可再生能源,提高系统的综合投资效益。
  选择适宜的太阳能建筑技术。应根据区域气候特点和居民生活方式,因地制宜,着眼于降低总能耗。比如对于北方城市,应尽量降低采暖能耗,提高围护结构保温性能和热源效率,改善供暖末端调节技术和设施;对于长江流域,宜发展多种热泵技术,提倡分时、分空间间隙使用空调采暖技术,尤其要加强自然通风设计;对于我国南方建筑,应积极应用自然通风和外部遮阳设计技术,不宜采用集中供冷技术。
  我国大型公共建筑不足城镇建筑总面积的4%%,但建筑能耗却占我国城镇建筑总能耗的20%%以上。研究和推广大型公共建筑低能耗节能设计技术,意义重大。例如,对于大型公共建筑的外窗设计应可开启,通过对自然通风的调节,减少对机械通风的依赖。
  总之,节能减排是我国必须长期坚持的国家战略,开源节流是我国推进建筑节能的必经之路。太阳能建筑将在建设资源节约型社会中发挥重要作用,并成为建筑节能的战略途径。
投诉建议

提交

查看更多评论
其他资讯

查看更多

八一精神铸就行家品质,睿控的十年“长征路”

如何零成本获取新技术?世强硬创开辟“新”“多”“快”技术创新之路

梅卡曼德第四代Mech-Eye LSR工业级激光3D相机全新升级

​复购案例| 赣锋锂业选用旷视“四向车+AMR”系统

IT翘楚齐聚海南博鳌 2022全国CIO大会盛大闭幕