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浅谈太阳能在建筑中应用 　　摘要：我国幅员辽阔,太阳能资源丰富，太阳能的利用前景十分广阔。文章从建筑入手，主要介绍了太阳能利用的几种方式及其基本原理和设计策略，并对其存在的问题提出一些建议。 　　关键词：太阳能;被动式;主动式;太阳能光电技术;设计策略 　　Abstract: China has a vast territory, abundant solar energy resources, the use of solar energy prospects are very broad. This paper introduced the utilization of solar energy in several ways and its basic principles as well as design strategies, to offer some suggestions for the problems.Key words: solar energy; passive; active; solar PV technology; design strategy 　　 　　中图分类号：TU73文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012） 　　 　　 在人类社会的发展史上，太阳能的利用始终伴随着人类社会发展的进程。而在“住”的方面，早在公元前2800年左右，埃及的神庙设计就将太阳的朝向作为基本的设计准则。中国古代建筑也以一种朴素、自发的形式利用太阳的光和热：南北向的布局、较大的开窗、深挑檐……20世纪初期，人们对工业革命以后的建筑进行反思，新建筑强调了对充足阳光和新鲜空气的重视，以预防当时流行的结核病。40年代到50年代是主动式太阳能技术研发的鼎盛时期。70年代石油危机的背景之下，被动式太阳能技术终于作为独立的概念被提了出来，同时主动式太阳能技术、太阳能光电技术也有了很大进展。 　　 在建筑中，太阳能的利用方式通常可以分为被动式太阳能技术、主动式太阳能技术和太阳能光电技术(这里不讨论自然采光问题)，以下主要从这几个方面对太阳能在建筑中的应用进行探讨。 　　一、被动式太阳能利用 　　 1．概述 　　 被动式太阳能利用指不借助机械设备和复杂的控制系统对太阳能进行收集、储藏和输配的系统，它与建筑是不可分割的，其利用方式有直接获取系统、间接获取系统和混合式系统。无论哪种系统，都有五个基本要素(图1)：采光面或收集器、热吸收装置、蓄热材料、输送系统和控制装置。 　　 　　 　　 　　 图1 被动式太阳能利用的五种要素 　　 最常用的采光面或收集器是窗户,窗户的整体热工性能用U值来量度(U值越小，绝热性能越好)，而???映玻璃主要性能的参数是“太阳得热系数―SHGC”(越大的SHGC值表示越多的太阳辐射能够进入建筑)以及K值。被动式太阳能利用需要高SHGC值的玻璃(在被动式太阳能建筑中选用低SHGC值的玻璃是常犯的错误)。 　　 热吸收装置是指蓄热材料的表面，一般为深色、硬质。它们被放置在阳光直射的路径上，入射阳光作为热量被吸收。其材料的颜色对阳光中短波辐射的吸收率影响较大，而材料的粗糙程度对长波辐射吸收率影响较大。蓄热材料指保留或者储存阳光产生能量的材料。 　　 输送系统是指太阳能从收集和储存处循环到建筑不同区域的方法。被动式太阳能建筑中通常利用三种自然的热传输模式(即传导、对流和辐射)，有时也会借助风扇、导管和风机。 　　 控制装置通常用来避免夏季过热，常用的有挑檐板、百叶以及通风口电子传感装置等。 　　 上述要素的不同组合，可以产生千变万化的被动式太阳能建筑。 　　2．被动式太阳能主要利用方式 　　1)直接获取系统 　　 该系统让太阳辐射直接进入室内，让室内的墙面和地面蓄热，因此需要根据采暖需要计算所需蓄热材料的面积和厚度。其优点是在拥有充足阳光的同时拥有开阔的视野，需要增加的额外建设费用很少，效率很高；缺点在于室内温度波动大，容易发生夏季过热的情况；为了保证蓄热材料曝露在直射阳光下，需要限制铺设地毯、在墙上挂画等行为。 　　2)间接获取系统 　　 该系统将蓄热材料放置在采光面与采暖空间之间，典型的有特洛姆墙(图2)、罗兰斯墙（图3）等蓄热墙体系统。以特洛姆墙为例，在南向的砖石砌筑墙体外侧3cm左右的位置安装单层或者双层玻璃，入射的阳光热能被墙体的深色表面所吸收后储存在墙体中，同时向使用空间进行辐射。不同的墙体厚度可以在不同的时间内持续向建筑内部释放热量。 　　 该系统的优点在于使用空间的热舒适性高，温度波动小，费用适中，尤其适于旧建筑改造。缺点在于可能会限制景观和视野，在阴天情况下较为不利。 　　3)混合式系统 　　 该系统综合了前两种系统的一些特征