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            綠色建筑之住宅中的太陽能利用

            作者:卜 楠來源:《城市住宅》日期:2021-01-28人氣:25

            綠色建筑是指在建筑物的物理壽命的生命周期內,最大限度和范圍的使用資源和節約資源,比如節約水電,耗材,節約空間等等,在保護環境的同時還能減少對環境的污染,能夠給人類提供綠色健康和諧的生存環境,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合在一起,是綜合現代的建筑學,工程力學,環境科學等等,能夠把住宅建造成為一個小型的生態系統,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約資源的空間之中。

            1 表現類型 

            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,它可以在室內起到一個改變室內溫度、濕度、舒適度和提高室內空氣質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,改善室內的溫度和室內的熱度,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,更安全的環境。

            自然通風是現代建筑物中最常見的通風方式,其主要的實現方式有以下幾種:利用室內和室外的風速的壓力,來實現自然通風,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,二者產生的壓強,能夠使得內外壓力平衡,進而通風。對于室外溫度和空氣,良好的住宅環境,建筑本身非常適合采取自然通風手段;利用熱壓來實現自然通風的第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,熱空氣從室內排出。然而,熱壓的作用和原理,其實和室內外溫差有關,溫差越大,通風效果越好。

            1.2  雙層維護結構

            雙層維護結構是當下建筑物普遍采用的一種結構和技術,所謂的雙層結構就是指雙層玻璃,或者是3層玻璃及其以上而組成的玻璃結構,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,也能夠保持室內涼爽。

            1.3  太陽能結構

            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部進行著聚變反應,從而產生大量的能量,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用。

            2  太陽能在住宅中的應用

            2.1  太陽能的采暖系統

            太陽能的采暖系統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,又將供熱系統分為空氣采暖系統和熱水采暖系統。

            2.1.1  空氣采暖系統:

            空氣采暖系統的蓄熱體媒介指的是空氣,而根據是否利用機械的方式獲取太陽能,把適當的建筑設計,分為主動式太陽能采暖設計和被動式太陽能采暖設計,主動式太陽能采暖設計  指的是需要通過機械設備來獲取太陽能,而被動式采暖設計,則恰恰相反,無需任何機械設施來獲取太陽能;被動式采暖設計 是指通過建筑物的朝向,及其周圍環境的分布,內部空間的人工處理,加之建筑物材料的選擇和結構的設計,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,從而維持室內的熱度。被動式的太陽能建筑設計的原理,是能夠調節陽光和空氣,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,突破了傳統的暖氣地熱的方式,無需消耗不可再生能源,為保護環境,減少環境污染,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部進行儲存,以輻射的方式,與其內部結構進行熱交換,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,能夠建造起重型結構墻,利用結構墻的儲存熱量的能力,和傳導熱量的能力,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,并且室內外,溫度和密度不同,能夠使得室內保持新鮮的空氣,有利于人類的身體健康。

            2.1.2  太陽能熱水采暖系統

            太陽能的熱水采暖系統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。它與空氣采暖的最大區別就是,媒介的不同,然而其實太陽能并不是特別穩定,在我國的一些地區,梅雨季天氣為常見天氣,所以太陽能供熱并不穩定,那么為了彌補不足,可以采用,太陽能熱泵,等等新型技術來模擬太陽能。

            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進行采暖,這種采暖系統是將整個地面作為,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,使得整個空間內的熱度保持一個平穩的狀態,并且能夠將,儲存的能量中的大多數都傳遞給空氣,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 

            太陽能的應用有很多, 太陽能的供熱系統有很多,而在所有技術中,最成熟應用最廣泛的就是太陽能的熱水器,在我國,太陽能熱水器技術已經有20多年的發展歷史,也就是說技術已經相當成熟,所以得到了廣泛的推廣,并且國內現在有很多家公司都推廣了太陽能熱水系統。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,以及完整的保溫系統,和防護系統于一身的太陽能熱水器系統。使得太陽的光能轉化為我們日常所需要的熱能,可以用于燃氣,熱水,,等等的使用。也是,現在我國大多數,建筑物所使用的加熱能源。這種能源的優點同樣是無污染,安全,對環境沒有損害,并且不會消耗不可再生能源。并且整個太陽能的加熱系統,占地面積非常小,外體可以掛在墻壁上,節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 

            太陽光發電是指無需通過熱過程直接將光能轉變為電能的發電方式。它包括光伏發電、光化學發電、光感應發電和光生物發電。光伏發電是利用太陽能半導體電子器件有效地吸收太陽光輻射能,并使之轉變成電能的直接發電方式,是當今太陽光發電的主流。時下,人們通常所說的太陽光發電就是太陽能光伏發電,亦稱太陽能電池發電。太陽電池工作原理的基礎是半導體PN結的光生伏打效應,就是當物體受到光照時,物體內的電荷分布狀態發生變化面產生電動勢和電流的一種效應。即當太陽光或其他光照射半導件的PN結時,就會在PN結的兩邊出現電壓,叫做光生電壓,使PN結短路,就會產生電流。 

            太陽能與建筑物的結合方式有幾種, 它是通過與整棟建筑物融為一體,它的作用不僅能夠改善,建筑內部的環境,也能夠改變建筑物的外觀,給居民以視覺沖擊,太陽光發電是一種現在社會非常新穎的方式,可以增加建筑物的藝術感,并且給其帶來商業價值,隨著經濟社會的發展,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,這也對建筑物的設計,有了更高的要求和追求。

            3  結語 

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


            本文來源:《城市住宅》:http://www.oregonpugbreeders.com/w/kj/12544.html

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