关于太阳能与建筑一体化设计的研究.pdf

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1、规划设计关于太阳能与建筑一体化设计的研究侯广明刹、宇(天津市建筑设计院，天津300074)摘要：在绿色建筑、绿色城区的快速发展过程中，太阳能建筑一体化这一技术获得的关注度也越来越高。目前，中国大陆在此方面也逐渐向“工程化规模应用”方向发展。本文主要对太阳能与建筑一体化在应用原则、存在的问题、相应建议等方面加以阐述，并对其发展前景做出展望。关键词：光伏：光热；太阳能建筑一体化中图分类号：TUl8文献标识码：A文章编号：1674--3024(2016)22—0090-加11太阳能建筑一体化应用原则1．1光热。(1)采用“光热一体化”的建筑应该积极地利用太阳能。(2)应充分

2、将其设计顺应一系列主客观条件，对其材料、构造、形式加以综合分析后再行选择。(3)立面分格应适应室内空间组合，力求和建筑外观形式、室内功能和视觉相互协调。(4)宜和供热水、供暖、供水体系形成“一体”。(5)太阳集热器应充分利用建筑中相应构件布置，以南向安装为主。(6)光热系统介质、设备总重量应纳入相应结构计算荷载。(7)应进行太阳热水系统设计方面的经济技术分析，充分考虑各方面要求和规定。1．2光伏。在此方面主要包括绿色建筑设计理念、集成太阳能工程技术与传统建筑构造、全过程协同控制、智能结合外围护结构、分析其生命周期内社会与经济费用等。1．3太阳能与建筑一体化适用对象。主

3、要适用于能够与建筑同步施工、设计的薪建绿色建筑，民用、工业建筑，绿色、节能建筑改造项目等。2存在的问题及建议2．1光热。在光热行业，原有的竞争多集中于价格层面，概念炒作甚嚣尘上，但实质性的技术、服务创新则极少。而在如今，太阳能光热行业市场竞争升级局面造成的“技术战”必然日趋升级，不少企业借此来不断研发先进技术，以此来引领行业转型，构建核心技术竞争力。2．2光伏。2．2．1技术方面。目前，国际上晶体硅高效电池商业化效率已超过20％，但中国大陆依旧处于空白；国际上铜铟镓硒、碲化镉薄膜电池已经产业化，而中国大陆尚无商业化生产线；新型电池尚未掌握相应技术、生产柔性、高倍聚光、

4、晶体／薄膜硅异质结电池技术，前沿技术(全光谱、黑硅电池)研究也落后于国际先进水平。在光伏直流并网、区域建筑光伏、光伏微网、大型并网光伏电站等系统的并网技术、功率预测、关键设备、设计集成等方面尚不及国际先进水平，尚缺少综合利用经验。2．2．2产业方面。目前，光伏产业链有“上游小下游大”这一问题的存在，缺乏应有的产品设备设计、制造能力。很多晶体硅电池的关键设备性能尚落后于国际先进水平，缺乏具备自动化程度的成套生产线；薄膜电池关键设备严重依赖进口。整线集成解决方案缺失。2．2．3建议。欲对太阳能与建筑一体化建设有所推进，首先应对政策法规加以完善，应及时出台相关文件，加大此方

5、面的政策支持力度；要对经济杠杆予以充分利用以调动开发商积极性；提升技术研发力度，解决其散热性、安全性等方面问题，对系统智能化、集成化程度予以提升；加强人才建设，尤其要加强培养建筑、机械、电磁学、光学等学科人才和产品开发设计、施工安装人员的培养；以“全寿命周期成本”在社会、经90建筑建材装饰济层面评价工程，政府也应在推广“全寿命周期成本”的过程中，给予政策扶持。3前景展望3．1中国的可持续发展战略。中国大陆的建筑面积在如今平均每年增加20亿m：L一就数量而言，全社会总能耗中建筑能耗占比已近1／3，而在城市化进程加快的过程中，建筑能耗也将进一步增长。提升建筑领域中可再生能

6、源的“规模化应用”，是调整用能结构、降低能耗的一个主要措施。《可再生能源中长期发展规划》中也提到：到2020年，中国大陆范围内屋顶光伏发电项目总容量将达到100万KW，数量达到2万个。3．2中国的经济发展。截至2014年，中国大陆的GDP总量已经接近了60兆元人民币的国模，GDP也获得了高达7．8％的增长率；全社会也完成了近40兆元人民币的固定资产投资，同比增长近21％；全国范围内有近8兆元人民币的房地产开发投资，同比上升16．2％；从上世纪70年代末至今，中国大陆经济发展成就堪称举世瞩目，也奠定了中国大陆发展太阳能建筑一体化这一方面的基础。3．3中国太阳能产业的发展

7、。2015年，中国大陆的太阳能热水器获得了高达44730MW的年生产量，和2014年相比上升了约1l％，按照专业研究机构提供的数据，2015年中国大陆已经拥有约为4．5GW的光伏装机容量，和2014年的2．89GW相比，获得了55．7％的增长率。在近段时间内召开的“全国能源工作会议”房中，国家能源局确立了光伏发电装机目标，并出台了关于《国务院关于印发能源发展“十三五”规划的通知》，将其装机容量目标定位为25GW．一中国大陆光热、光伏产业在如今的不断向前推进，给太阳能建筑一体化提供了坚强后盾。3．4行业发展前景展望。近段时间里，中国大陆太阳能技术发展迅