四川地區(qū)為盆地構(gòu)造,常年陰雨潮濕,
太陽能如何在此發(fā)揮功能?
“不是說沒陽光太陽能就不能發(fā)揮作用。”國家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心副主任仲繼壽說,四川地區(qū)最大的問題是悶熱、潮濕、氣壓低。怎么解決這些問題呢?“通風(fēng)最關(guān)鍵,在這里,
太陽能建筑最主要的便是解決自然通風(fēng)、除濕降溫問題!
仲繼壽介紹,太陽能有著廣泛的含義,所有的化石能源、空氣流動(dòng)都來自于太陽。比如如果冬季風(fēng)速大于5米/秒,人們就會(huì)感覺寒風(fēng)刺骨;如果夏季風(fēng)速小于2米/秒,表皮換熱速度就慢,就會(huì)使人中暑;而太陽能建筑通過合理的設(shè)計(jì)能解決這些問題———
窗戶并不是開得越大就越?jīng)隹,而是將室?nèi)的通風(fēng)路徑、
門窗位置和空間布局關(guān)聯(lián)起來,達(dá)到加強(qiáng)通風(fēng)的目的,這種技術(shù)被稱為被動(dòng)式設(shè)計(jì)技術(shù)。還比如房子之所以要南北通風(fēng),是因?yàn)樵谔柕恼丈湎履厦鏈囟雀弑泵鏈囟鹊停瑥亩纬?a href='../../zsk/ct.asp?id=6573' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>風(fēng)壓或
熱壓,為自然通風(fēng)創(chuàng)造動(dòng)力。一些
綠色建筑都帶煙囪,道理何在?這些煙囪并不都是用來排煙的,而是用來通風(fēng)的,通過一定高度的煙囪可顯著提高通風(fēng)熱壓的平衡點(diǎn),達(dá)到強(qiáng)化通風(fēng)換氣的目的。如果熱壓的平衡點(diǎn)低了,便不可能實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。
長江流域素來氣候潮濕,應(yīng)對(duì)潮濕的辦法就是可將建筑物適當(dāng)架空,讓空氣在建筑物底部流通起來,達(dá)到除濕目的?諝庖鲃(dòng),要么靠風(fēng)壓要么靠熱壓,而通過建筑設(shè)計(jì)的方法和技術(shù)去創(chuàng)造風(fēng)壓和熱壓,就可以創(chuàng)造一個(gè)讓人們舒適的環(huán)境。仲繼壽說,“南北方在太陽能建筑上的思路策略是不一樣的,南方主要是解決除濕和降溫問題,這就需要通過設(shè)計(jì)屋面構(gòu)造、地面構(gòu)造、墻面構(gòu)造、
平面布局、院落布局、綠化方法、水池位置以及使用的材料等予以解決。在南方解決了除濕、通風(fēng)問題,太陽能建筑就達(dá)到了目標(biāo)!
仲繼壽認(rèn)為,推廣太陽能建筑可進(jìn)一步降低
建筑能耗和運(yùn)營成本,是災(zāi)后重建值得借鑒的一種建筑形式。
農(nóng)村急需普及“綠色生活”
對(duì)于太陽能建筑,全國人大環(huán)境與資源保護(hù)委員會(huì)調(diào)研室主任徐曉東認(rèn)為,目前有3個(gè)問題需要我們關(guān)注:在農(nóng)村如何利用太陽能;對(duì)城市既有建筑如何利用太陽能;以及太陽能相關(guān)
設(shè)備的開發(fā)和研制。
“隨著生活水平的提高,農(nóng)村正在向城市的生活方式轉(zhuǎn)型,比如冬天取暖,以前都是燒炭,夏天為了涼快要扇扇子,F(xiàn)如今,有的農(nóng)村地區(qū)也開始普及空調(diào)了,這就必然會(huì)對(duì)我國的能源消耗提出巨大挑戰(zhàn),因?yàn)檗r(nóng)民是一個(gè)很大的消費(fèi)群體。”徐曉東說,“如果不尋找一種新的能源途徑,必然會(huì)造成越來越緊缺的能源現(xiàn)狀。農(nóng)村目前正在面臨能源的轉(zhuǎn)型,我們應(yīng)高度關(guān)注農(nóng)村能源發(fā)展的走向。通過此次競賽,希望能夠引導(dǎo)農(nóng)村能源走可持續(xù)發(fā)展的道路!
仲繼壽說,在農(nóng)村普及
可再生能源利用,太陽能建筑大有可為空間!斑^去的能耗之所以不大,是因?yàn)檫^去使用的是生物能技術(shù),如沼氣等;隨著人們生活水平的提高,也開始逐步推廣燃?xì)、煤電,這使得農(nóng)村的生活能耗尤其是化石能源消耗占整個(gè)農(nóng)村能耗的比例在逐年增加。農(nóng)村的能源問題不止影響到農(nóng)民的生活質(zhì)量,還影響到了整個(gè)社會(huì)生活環(huán)境,因此很多技術(shù)都需要也正在往能源節(jié)省的方向轉(zhuǎn)變,比如將秸稈壓成塊,提高能量
密度以便提高燃燒效率;比如沼氣和太陽能結(jié)合,能夠支持沼氣在冬天的正常使用等等!
對(duì)于在農(nóng)村推廣太陽能建筑,仲繼壽認(rèn)為,北京市平谷區(qū)大華山鎮(zhèn)掛甲峪村是值得借鑒的一座文明生態(tài)式社會(huì)主義新農(nóng)村。該村在市、區(qū)的支持下,按
建筑節(jié)能65%%的標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一安裝,分兩期為每戶建設(shè)150-170m2住房一套,戶均安裝
平板式
太陽能集熱器20m2,室內(nèi)用上了
太陽能采暖和太陽能熱水。這些建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是所有房屋的陽面房頂全部覆蓋著太陽能集熱板,用以供應(yīng)農(nóng)居
采暖和洗浴。在太陽能保證率20%%的情況下,每平方米太陽能集熱板大約能夠供應(yīng)10平方米室內(nèi)面積的采暖。建筑用的材料也將摒棄黏土實(shí)心磚,而采用新型
節(jié)能建材,
保溫性能比傳統(tǒng)的磚墻要提高1倍以上。
“政府的引導(dǎo)、農(nóng)民的理念和技術(shù)的支持,是可以促進(jìn)農(nóng)村的可再生能源發(fā)展的。我們都希望農(nóng)村有一種新的發(fā)展模式,走可持續(xù)發(fā)展道路!敝倮^壽說。
據(jù)報(bào)道,在德國有一個(gè)“太陽村”,村民住在太陽能屋,用收集來的熱量發(fā)電點(diǎn)燈,家家戶戶沒有空調(diào),卻都能涼快舒適,這個(gè)“再生能源之都”已成環(huán)保人士的旅游勝地。在這里,身為村長的建筑師迪舒一手創(chuàng)造出太陽能屋,南面設(shè)有起居室,北面是廚房和儲(chǔ)物室,露臺(tái)和屋頂
隔熱,不論攝氏50度的炎夏或零下20度的寒冬,即使沒冷暖氣調(diào)節(jié),室內(nèi)都能保持?jǐn)z氏15至25度。太陽能屋有4層高,呈圓柱形,屋頂裝有太
陽光板,以最大角度對(duì)準(zhǔn)太陽,即使在冬季也能吸取足夠熱量。
看到德國“太陽村”的卓越成績,阿聯(lián)酋酋長國之一的阿布扎比隨后也啟動(dòng)耗資50億美元(約380億人民幣)的計(jì)劃,建造一個(gè)自給自足、零污染和零廢物的未來城市,取名“馬斯達(dá)”。城內(nèi)有完善的交通系統(tǒng),無人駕駛的公共電車為主要交通工具。阿布扎比是世界第五大石油出產(chǎn)地,但馬斯達(dá)城不用一滴石油,繞城種植的棕櫚樹和紅樹是制造生物能源的原料。城外的風(fēng)力和
光電發(fā)電廠會(huì)充分利用波斯灣的海風(fēng)和陽光,保證全城能源做到完全自給自足,城市的所有服務(wù)都將實(shí)現(xiàn)數(shù)碼化控制。
太陽能社區(qū)在國外許多城市已紛紛建設(shè),在我國,北京奧運(yùn)場館的建設(shè)為打造太陽能社區(qū)提供了典范,在不遠(yuǎn)的將來,我國太陽能社區(qū)必定如雨后春筍。
打造“無電城市”
“太陽能
建筑技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)很先進(jìn)了,而太陽能建筑產(chǎn)品應(yīng)用也已經(jīng)很廣泛。”國家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心副主任仲繼壽解釋說,比如
玻璃就有許多種,能夠保溫、隔熱、防紫外線等;比如燃?xì)猓ㄟ^發(fā)電余熱產(chǎn)生熱水或者采暖;還比如跟蹤
遮陽的窗簾,可以根據(jù)
太陽輻射強(qiáng)度判定并自動(dòng)調(diào)節(jié)玻璃顏色,重新決定引入多少陽光,屏蔽多少紫外線。如果室內(nèi)二
氧化碳濃度超標(biāo)的話,自動(dòng)感應(yīng)窗簾還能啟動(dòng)窗戶感應(yīng)器,自動(dòng)調(diào)整空氣流通量。
從技術(shù)上講,仲繼壽認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)“無電城市”是沒有難度的。比如通過
太陽能光伏發(fā)電技術(shù)產(chǎn)生電力,而通過太陽能熱利用技術(shù)可以制冷、采暖和生產(chǎn)生活熱水,并可以通過跨季蓄熱的方法解決冬夏季熱利用不平衡的問題。仲繼壽說,“在一些邊遠(yuǎn)地區(qū)、島嶼等國家能源網(wǎng)絡(luò)不能覆蓋的地方,打造‘無電城市’是肯定的。”
太陽能建筑崇尚自然
“雖然現(xiàn)代技術(shù)可以給太陽能更多的發(fā)展空間,然而其最基本的原理還是來自于傳統(tǒng)、樸素的生態(tài)文明觀!睂(duì)于現(xiàn)代文明的發(fā)展給人們生活所帶來的改變,仲繼壽不無感嘆地說,“一方面是所謂的
節(jié)能建筑;一方面是四處封閉,通過機(jī)器消耗能源達(dá)到環(huán)境舒適,這是現(xiàn)代文明一個(gè)扭曲的發(fā)展道路!
“以前天氣熱,我們會(huì)想到開窗戶,而現(xiàn)在一想到降溫就關(guān)窗戶開空調(diào),這實(shí)際上是一種生活方式的改變,被一種不環(huán)保、不節(jié)能的所謂現(xiàn)代文明改變了。所以我們要實(shí)現(xiàn)太陽能建筑節(jié)能或減排30%以上,一方面是通過設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn);另一方面還需要改變?nèi)藗兊纳盍?xí)慣和理念!敝倮^壽說。
“太陽能建筑真正需要推崇的,依舊是我們古代樸素自然的生活理念!迸_(tái)達(dá)環(huán)境與教育基金會(huì)董事長鄭崇華給我們舉例說:“太陽能建筑應(yīng)該是順應(yīng)自然的。比如,通過讓空氣流通來降低室內(nèi)溫度,而不是關(guān)起窗戶來開空調(diào)。我的外祖父在鄉(xiāng)下,鄉(xiāng)下雖然沒有電,但通過設(shè)計(jì)建造,房屋真正做到了冬暖夏涼;非洲用泥巴做的很厚的墻,主要起到隔熱的作用,造天井是可以讓空氣流通,屋頂建成雙層的,可以排掉空氣熱量;泰國的夏天酷暑難耐,而我的朋友在院子前面種了不同高度的樹,有矮樹,也有高樹,另外,在樹前面又建了水池,樹和水池都能吸收一部分熱量,使進(jìn)來的空氣溫度比鄰居家的低7℃,而且樹的光合作用使空氣中含氧量較高,起到凈化空氣的作用。諸如此類的建筑都是太陽能建筑,而現(xiàn)代綠色建筑的一些設(shè)計(jì)理念正是延續(xù)了以前建筑的特點(diǎn)。而且建筑師還應(yīng)該根據(jù)不同的地方有不同的氣候,考慮就地取材。”
技術(shù)成本降低還有空間
對(duì)于太陽能建筑的技術(shù)和設(shè)計(jì),我國與世界先進(jìn)水平相比已經(jīng)并不低,然而對(duì)于太陽能建筑在我國的規(guī)模化應(yīng)用卻是“路漫漫其修遠(yuǎn)兮”,未來太陽能建筑的推廣到底需要多少作為?
對(duì)于我國的太陽能技術(shù),仲繼壽認(rèn)為,我國的太陽能建筑技術(shù)尤其是被動(dòng)式太陽能建筑技術(shù)在世界上已經(jīng)達(dá)到了領(lǐng)先水平。太陽能建筑之所以沒有普及,一方面是成本問題;另一方面便是節(jié)能、自然的生活理念仍有待進(jìn)一步推廣。
對(duì)于成本問題,仲繼壽說,從技術(shù)上將成本降低,還有可為空間。比如無錫尚德電力公司提出到2012年希望把
光伏的發(fā)電成本降到每千瓦時(shí)1塊錢,這是因?yàn)?a href='../../zsk/ct.asp?id=3640' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>光伏電池的技術(shù)在不斷提升,美國在實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)將
晶體硅電池效率做到42%,而目前市場上的產(chǎn)品僅達(dá)到百分之十幾。
除了技術(shù)問題,美觀同樣是建筑不可忽視的一個(gè)方面!疤柲芙ㄖ壳皝砜纯赡苁遣幻烙^的,”全國人大環(huán)境與資源保護(hù)委員會(huì)調(diào)研室主任徐曉東說,“但是美觀不美觀只是不同人的判斷標(biāo)準(zhǔn),建筑的美觀如何與建筑的功能相協(xié)調(diào)?在這方面,設(shè)計(jì)者們其實(shí)可以大膽突破,讓設(shè)計(jì)更夸張一點(diǎn),拓寬人們思考的空間。”
對(duì)于太陽能建筑未來的發(fā)展,仲繼壽認(rèn)為,人們對(duì)舒適環(huán)境的需求越高,太陽能建筑越能在解決常規(guī)能源短缺的能源安全戰(zhàn)略方面發(fā)揮巨大作用,F(xiàn)在的太陽能建筑與常規(guī)建筑相比至少可以節(jié)約30%以上的實(shí)用能耗。所以其發(fā)展空間不僅是農(nóng)村住房,城市住宅、
公共建筑甚至
高層建筑都將大有作為。
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