綠色建筑之住宅中的太陽能利用

綠色建筑是指在建筑物的物理壽命的生命周期內(nèi)，最大限度和范圍的使用資源和節(jié)約資源，比如節(jié)約水電，耗材，節(jié)約空間等等，在保護環(huán)境的同時還能減少對環(huán)境的污染，能夠給人類提供綠色健康和諧的生存環(huán)境，它能夠合理的利用高效能的存儲和使用的空間，將自然和人工完美的結(jié)合在一起，是綜合現(xiàn)代的建筑學(xué)，工程力學(xué)，環(huán)境科學(xué)等等，能夠把住宅建造成為一個小型的生態(tài)系統(tǒng)，能夠讓選擇綠色建筑的居住者享受到生機盎然的自然氣息，使得他們能夠居住在舒適安全并且節(jié)約資源的空間之中。

1 表現(xiàn)類型 

1.1 自然通風

自然通風是一種具有十分大的能量的自然的通風方式，它可以在室內(nèi)起到一個改變室內(nèi)溫度、濕度、舒適度和提高室內(nèi)空氣質(zhì)量和新鮮度的一種方法，人類從古至今就會用的一種自然的獲取能量的方式，可以提供鮮活的，清潔的自然而又原始的方式。自然通風實際上可以在不消耗任何能源的情況下，改善室內(nèi)的溫度和室內(nèi)的熱度，并且能夠提供自然的新鮮的空氣，這對于居住在綠色建筑物內(nèi)的居民有著非常重要的作用，可以保持身體健康，和普通建筑物相比，可以提供更好，更安全的環(huán)境。

自然通風是現(xiàn)代建筑物中最常見的通風方式，其主要的實現(xiàn)方式有以下幾種：利用室內(nèi)和室外的風速的壓力，來實現(xiàn)自然通風，其實自然通風的基本動力和原理就是利用風的壓力和熱壓，二者產(chǎn)生的壓強，能夠使得內(nèi)外壓力平衡，進而通風。對于室外溫度和空氣，良好的住宅環(huán)境，建筑本身非常適合采取自然通風手段；利用熱壓來實現(xiàn)自然通風的第2個原理就是利用熱空氣上升冷空氣下降的原理，開窗或開門通風以后新鮮而溫度較低的空氣，從建筑物底部吸入，進而熱空氣上升，冷空氣回流。這種方式和原理，能夠使得污濁的，熱空氣從室內(nèi)排出。然而，熱壓的作用和原理，其實和室內(nèi)外溫差有關(guān)，溫差越大，通風效果越好。

1.2  雙層維護結(jié)構(gòu)

雙層維護結(jié)構(gòu)是當下建筑物普遍采用的一種結(jié)構(gòu)和技術(shù)，所謂的雙層結(jié)構(gòu)就是指雙層玻璃，或者是3層玻璃及其以上而組成的玻璃結(jié)構(gòu)，在玻璃之間形成一定空間的縫隙，也就是空氣夾層，并且玻璃縫隙之中夾雜百頁。在冬天，建筑物的宗旨就是：保溫?？諝鈯A層和百頁之間可以形成一個自然的，加熱空氣的裝置，也就是保溫裝置，有利于提高，建筑外墻的溫度，從而進行保暖；在夏天，可以利用熱壓的原理，將熱空氣不斷的從上方排出，也就是從雙層玻璃的夾層的上部排出，從而使空氣從下方進入，達到換氣的目的，也能夠保持室內(nèi)涼爽。

1.3  太陽能結(jié)構(gòu)

太陽能并不是新型能源，而是任何生物，生長的必備能源，從古至今太陽能都在人類的生活中起著巨大的作用，植物和動物也同樣需要太陽能，太陽能是一個非常寬泛的概念，比如風能，水能，潮汐能，等等，自然能源都是來自于太陽能，太陽無時無刻在其內(nèi)部進行著聚變反應(yīng)，從而產(chǎn)生大量的能量，輻射到整個宇宙，包括地球，供給萬物生長。太陽能是，永久性能源，可以為地球提供源源不斷的能量，可以說，太陽能是取之不盡，用之不盡的。文章主要講述的是，綠色建筑物中的太陽能在住宅中的應(yīng)用。

2  太陽能在住宅中的應(yīng)用

2.1  太陽能的采暖系統(tǒng)

太陽能的采暖系統(tǒng)的原理主要是利用蓄熱體吸收太陽輻射的能量，從而給建筑物進行加熱，而吸熱體的不同，又將供熱系統(tǒng)分為空氣采暖系統(tǒng)和熱水采暖系統(tǒng)。

2.1.1  空氣采暖系統(tǒng):

空氣采暖系統(tǒng)的蓄熱體媒介指的是空氣，而根據(jù)是否利用機械的方式獲取太陽能，把適當?shù)慕ㄖO(shè)計，分為主動式太陽能采暖設(shè)計和被動式太陽能采暖設(shè)計，主動式太陽能采暖設(shè)計  指的是需要通過機械設(shè)備來獲取太陽能，而被動式采暖設(shè)計，則恰恰相反，無需任何機械設(shè)施來獲取太陽能；被動式采暖設(shè)計 是指通過建筑物的朝向，及其周圍環(huán)境的分布，內(nèi)部空間的人工處理，加之建筑物材料的選擇和結(jié)構(gòu)的設(shè)計，使得綠色建筑物能夠在冬季保持，正常的溫度，使建筑物能夠儲存及取，從而維持室內(nèi)的熱度。被動式的太陽能建筑設(shè)計的原理，是能夠調(diào)節(jié)陽光和空氣，進入建筑物的時間，進而合理的分配，冷熱空氣的交替。

這種方式，突破了傳統(tǒng)的暖氣地熱的方式，無需消耗不可再生能源，為保護環(huán)境，減少環(huán)境污染，做出了非常巨大的貢獻，是人類建筑史的向前邁進的一大步。而被動式的太陽能房間的儲存熱量的方式分為直接受益式和合集熱蓄熱墻式。直接受益式是比較早采用的一種方式，它通過玻璃對陽光的吸收，使得室內(nèi)保持一定的溫度。原理就是能夠使得地板和墻壁共同蓄熱。換言之，我們可以把整個，太陽能房間當成一個儲存太陽能的空間，在有陽光的時候，太陽能透過，玻璃進入房間，地板和墻壁吸收熱量，其表面溫度上升，通過熱傳導(dǎo)作用，將一部分熱量傳遞給空氣，并通過對流的方式，進行與室外的空氣傳遞，完成蓄能，。而另一部分熱量，就是把熱量傳遞到內(nèi)部進行儲存，以輻射的方式，與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行熱交換，使整個房間都具有能量，而在沒有陽光的時候，被吸收了的太陽能將會釋放出來，維持室內(nèi)溫度高于室外溫度。

在直接受益式太陽窗的后面，能夠建造起重型結(jié)構(gòu)墻，利用結(jié)構(gòu)墻的儲存熱量的能力，和傳導(dǎo)熱量的能力，來獲取輻射熱，這種墻的表面涂有吸收熱量的涂料，并且在其頂部和底部都具有通風口，能夠在其獲取熱量的同時，保持室內(nèi)通風，一舉兩得。通過這種方式獲得的能量儲存時間更久，熱量更高，并且室內(nèi)外，溫度和密度不同，能夠使得室內(nèi)保持新鮮的空氣，有利于人類的身體健康。

2.1.2  太陽能熱水采暖系統(tǒng)

太陽能的熱水采暖系統(tǒng)是指太陽能為基本能源，同樣是通過媒介來吸收太陽能，此處的媒介指的是集熱器，在以水為另外的媒介進行采暖系統(tǒng)。它與空氣采暖的最大區(qū)別就是，媒介的不同，然而其實太陽能并不是特別穩(wěn)定，在我國的一些地區(qū)，梅雨季天氣為常見天氣，所以太陽能供熱并不穩(wěn)定，那么為了彌補不足，可以采用，太陽能熱泵，等等新型技術(shù)來模擬太陽能。

太陽能熱水輻射采暖的熱媒是溫度為30~60℃的低溫熱水，這就使利用太陽能作為熱源成為可能。按照使用部位的不同，可分為太陽能頂棚輻射采暖、太陽能地板輻射采暖等幾類，太陽能地板輻射采暖是目前使用較為普遍的。 

2.1.3  太陽能地板輻射采暖

太陽能地板輻射采暖是一種將集熱器采集的太陽能作為熱源，通過地板上的加熱系統(tǒng)進行采暖，這種采暖系統(tǒng)是將整個地面作為，一個媒介，或者稱作散熱面，傳播的方式也是主要以輻射散熱為主，這種傳播熱量能夠，使得整個空間內(nèi)的熱度保持一個平穩(wěn)的狀態(tài)，并且能夠?qū)?，儲存的能量中的大多?shù)都傳遞給空氣，也是一種采暖選擇，或者是一種采訪方式。

2.2  太陽能熱水系統(tǒng) 

太陽能的應(yīng)用有很多, 太陽能的供熱系統(tǒng)有很多，而在所有技術(shù)中，最成熟應(yīng)用最廣泛的就是太陽能的熱水器，在我國，太陽能熱水器技術(shù)已經(jīng)有20多年的發(fā)展歷史，也就是說技術(shù)已經(jīng)相當成熟，所以得到了廣泛的推廣，并且國內(nèi)現(xiàn)在有很多家公司都推廣了太陽能熱水系統(tǒng)。太陽能熱水器的工作原理，就是將太陽能的集熱元件，比如，平板式的集熱器，玻璃真空管，等等一些集熱元件，及蓄熱容器的控制系統(tǒng)，以及完整的保溫系統(tǒng)，和防護系統(tǒng)于一身的太陽能熱水器系統(tǒng)。使得太陽的光能轉(zhuǎn)化為我們?nèi)粘Ｋ枰臒崮埽梢杂糜谌細?，熱水，，等等的使用。也是，現(xiàn)在我國大多數(shù)，建筑物所使用的加熱能源。這種能源的優(yōu)點同樣是無污染，安全，對環(huán)境沒有損害，并且不會消耗不可再生能源。并且整個太陽能的加熱系統(tǒng)，占地面積非常小，外體可以掛在墻壁上，節(jié)約空間和居民的時間，具有加熱速度快的特點。

2.3 太陽能光伏電池板 

太陽光發(fā)電是指無需通過熱過程直接將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電方式。它包括光伏發(fā)電、光化學(xué)發(fā)電、光感應(yīng)發(fā)電和光生物發(fā)電。光伏發(fā)電是利用太陽能半導(dǎo)體電子器件有效地吸收太陽光輻射能，并使之轉(zhuǎn)變成電能的直接發(fā)電方式，是當今太陽光發(fā)電的主流。時下，人們通常所說的太陽光發(fā)電就是太陽能光伏發(fā)電，亦稱太陽能電池發(fā)電。太陽電池工作原理的基礎(chǔ)是半導(dǎo)體PN結(jié)的光生伏打效應(yīng)，就是當物體受到光照時，物體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化面產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。即當太陽光或其他光照射半導(dǎo)件的PN結(jié)時，就會在PN結(jié)的兩邊出現(xiàn)電壓，叫做光生電壓，使PN結(jié)短路，就會產(chǎn)生電流。 

太陽能與建筑物的結(jié)合方式有幾種, 它是通過與整棟建筑物融為一體，它的作用不僅能夠改善，建筑內(nèi)部的環(huán)境，也能夠改變建筑物的外觀，給居民以視覺沖擊，太陽光發(fā)電是一種現(xiàn)在社會非常新穎的方式，可以增加建筑物的藝術(shù)感，并且給其帶來商業(yè)價值，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，人類對于美好生活的追求，不單單只解決溫飽，還要追求幸福感，所以在各個方面的審美都有所提高，這也對建筑物的設(shè)計，有了更高的要求和追求。

3  結(jié)語 

文章對綠色建筑物的概念和表現(xiàn)進行了闡述，著重講述了綠色建筑物中的太陽能在現(xiàn)代人類住宅中的應(yīng)用，太陽能的應(yīng)用非常廣泛，并且很多太陽能的應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)非常純熟，可以說是人類居住的必備能源，太陽能是環(huán)境友好型能源，是永久性能源，且不會造成環(huán)境的污染，并且有利于人類的健康生活?！　?/p>

本文來源：《城市住宅》：http://m.12-baidu.cn/w/kj/12544.html