绿色建筑之住宅中的太阳能利用

绿色建筑是指在建筑物的物理寿命的生命周期内，最大限度和范围的使用资源和节约资源，比如节约水电，耗材，节约空间等等，在保护环境的同时还能减少对环境的污染，能够给人类提供绿色健康和谐的生存环境，它能够合理的利用高效能的存储和使用的空间，将自然和人工完美的结合在一起，是综合现代的建筑学，工程力学，环境科学等等，能够把住宅建造成为一个小型的生态系统，能够让选择绿色建筑的居住者享受到生机盎然的自然气息，使得他们能够居住在舒适安全并且节约资源的空间之中。

1 表现类型 

1.1 自然通风

自然通风是一种具有十分大的能量的自然的通风方式，它可以在室内起到一个改变室内温度、湿度、舒适度和提高室内空气质量和新鲜度的一种方法，人类从古至今就会用的一种自然的获取能量的方式，可以提供鲜活的，清洁的自然而又原始的方式。自然通风实际上可以在不消耗任何能源的情况下，改善室内的温度和室内的热度，并且能够提供自然的新鲜的空气，这对于居住在绿色建筑物内的居民有着非常重要的作用，可以保持身体健康，和普通建筑物相比，可以提供更好，更安全的环境。

自然通风是现代建筑物中最常见的通风方式，其主要的实现方式有以下几种：利用室内和室外的风速的压力，来实现自然通风，其实自然通风的基本动力和原理就是利用风的压力和热压，二者产生的压强，能够使得内外压力平衡，进而通风。对于室外温度和空气，良好的住宅环境，建筑本身非常适合采取自然通风手段；利用热压来实现自然通风的第2个原理就是利用热空气上升冷空气下降的原理，开窗或开门通风以后新鲜而温度较低的空气，从建筑物底部吸入，进而热空气上升，冷空气回流。这种方式和原理，能够使得污浊的，热空气从室内排出。然而，热压的作用和原理，其实和室内外温差有关，温差越大，通风效果越好。

1.2  双层维护结构

双层维护结构是当下建筑物普遍采用的一种结构和技术，所谓的双层结构就是指双层玻璃，或者是3层玻璃及其以上而组成的玻璃结构，在玻璃之间形成一定空间的缝隙，也就是空气夹层，并且玻璃缝隙之中夹杂百页。在冬天，建筑物的宗旨就是：保温。空气夹层和百页之间可以形成一个自然的，加热空气的装置，也就是保温装置，有利于提高，建筑外墙的温度，从而进行保暖；在夏天，可以利用热压的原理，将热空气不断的从上方排出，也就是从双层玻璃的夹层的上部排出，从而使空气从下方进入，达到换气的目的，也能够保持室内凉爽。

1.3  太阳能结构

太阳能并不是新型能源，而是任何生物，生长的必备能源，从古至今太阳能都在人类的生活中起着巨大的作用，植物和动物也同样需要太阳能，太阳能是一个非常宽泛的概念，比如风能，水能，潮汐能，等等，自然能源都是来自于太阳能，太阳无时无刻在其内部进行着聚变反应，从而产生大量的能量，辐射到整个宇宙，包括地球，供给万物生长。太阳能是，永久性能源，可以为地球提供源源不断的能量，可以说，太阳能是取之不尽，用之不尽的。文章主要讲述的是，绿色建筑物中的太阳能在住宅中的应用。

2  太阳能在住宅中的应用

2.1  太阳能的采暖系统

太阳能的采暖系统的原理主要是利用蓄热体吸收太阳辐射的能量，从而给建筑物进行加热，而吸热体的不同，又将供热系统分为空气采暖系统和热水采暖系统。

2.1.1  空气采暖系统:

空气采暖系统的蓄热体媒介指的是空气，而根据是否利用机械的方式获取太阳能，把适当的建筑设计，分为主动式太阳能采暖设计和被动式太阳能采暖设计，主动式太阳能采暖设计  指的是需要通过机械设备来获取太阳能，而被动式采暖设计，则恰恰相反，无需任何机械设施来获取太阳能；被动式采暖设计 是指通过建筑物的朝向，及其周围环境的分布，内部空间的人工处理，加之建筑物材料的选择和结构的设计，使得绿色建筑物能够在冬季保持，正常的温度，使建筑物能够储存及取，从而维持室内的热度。被动式的太阳能建筑设计的原理，是能够调节阳光和空气，进入建筑物的时间，进而合理的分配，冷热空气的交替。

这种方式，突破了传统的暖气地热的方式，无需消耗不可再生能源，为保护环境，减少环境污染，做出了非常巨大的贡献，是人类建筑史的向前迈进的一大步。而被动式的太阳能房间的储存热量的方式分为直接受益式和合集热蓄热墙式。直接受益式是比较早采用的一种方式，它通过玻璃对阳光的吸收，使得室内保持一定的温度。原理就是能够使得地板和墙壁共同蓄热。换言之，我们可以把整个，太阳能房间当成一个储存太阳能的空间，在有阳光的时候，太阳能透过，玻璃进入房间，地板和墙壁吸收热量，其表面温度上升，通过热传导作用，将一部分热量传递给空气，并通过对流的方式，进行与室外的空气传递，完成蓄能，。而另一部分热量，就是把热量传递到内部进行储存，以辐射的方式，与其内部结构进行热交换，使整个房间都具有能量，而在没有阳光的时候，被吸收了的太阳能将会释放出来，维持室内温度高于室外温度。

在直接受益式太阳窗的后面，能够建造起重型结构墙，利用结构墙的储存热量的能力，和传导热量的能力，来获取辐射热，这种墙的表面涂有吸收热量的涂料，并且在其顶部和底部都具有通风口，能够在其获取热量的同时，保持室内通风，一举两得。通过这种方式获得的能量储存时间更久，热量更高，并且室内外，温度和密度不同，能够使得室内保持新鲜的空气，有利于人类的身体健康。

2.1.2  太阳能热水采暖系统

太阳能的热水采暖系统是指太阳能为基本能源，同样是通过媒介来吸收太阳能，此处的媒介指的是集热器，在以水为另外的媒介进行采暖系统。它与空气采暖的最大区别就是，媒介的不同，然而其实太阳能并不是特别稳定，在我国的一些地区，梅雨季天气为常见天气，所以太阳能供热并不稳定，那么为了弥补不足，可以采用，太阳能热泵，等等新型技术来模拟太阳能。

太阳能热水辐射采暖的热媒是温度为30~60℃的低温热水，这就使利用太阳能作为热源成为可能。按照使用部位的不同，可分为太阳能顶棚辐射采暖、太阳能地板辐射采暖等几类，太阳能地板辐射采暖是目前使用较为普遍的。 

2.1.3  太阳能地板辐射采暖

太阳能地板辐射采暖是一种将集热器采集的太阳能作为热源，通过地板上的加热系统进行采暖，这种采暖系统是将整个地面作为，一个媒介，或者称作散热面，传播的方式也是主要以辐射散热为主，这种传播热量能够，使得整个空间内的热度保持一个平稳的状态，并且能够将，储存的能量中的大多数都传递给空气，也是一种采暖选择，或者是一种采访方式。

2.2  太阳能热水系统 

太阳能的应用有很多, 太阳能的供热系统有很多，而在所有技术中，最成熟应用最广泛的就是太阳能的热水器，在我国，太阳能热水器技术已经有20多年的发展历史，也就是说技术已经相当成熟，所以得到了广泛的推广，并且国内现在有很多家公司都推广了太阳能热水系统。太阳能热水器的工作原理，就是将太阳能的集热元件，比如，平板式的集热器，玻璃真空管，等等一些集热元件，及蓄热容器的控制系统，以及完整的保温系统，和防护系统于一身的太阳能热水器系统。使得太阳的光能转化为我们日常所需要的热能，可以用于燃气，热水，，等等的使用。也是，现在我国大多数，建筑物所使用的加热能源。这种能源的优点同样是无污染，安全，对环境没有损害，并且不会消耗不可再生能源。并且整个太阳能的加热系统，占地面积非常小，外体可以挂在墙壁上，节约空间和居民的时间，具有加热速度快的特点。

2.3 太阳能光伏电池板 

太阳光发电是指无需通过热过程直接将光能转变为电能的发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电。光伏发电是利用太阳能半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能，并使之转变成电能的直接发电方式，是当今太阳光发电的主流。时下，人们通常所说的太阳光发电就是太阳能光伏发电，亦称太阳能电池发电。太阳电池工作原理的基础是半导体PN结的光生伏打效应，就是当物体受到光照时，物体内的电荷分布状态发生变化面产生电动势和电流的一种效应。即当太阳光或其他光照射半导件的PN结时，就会在PN结的两边出现电压，叫做光生电压，使PN结短路，就会产生电流。 

太阳能与建筑物的结合方式有几种, 它是通过与整栋建筑物融为一体，它的作用不仅能够改善，建筑内部的环境，也能够改变建筑物的外观，给居民以视觉冲击，太阳光发电是一种现在社会非常新颖的方式，可以增加建筑物的艺术感，并且给其带来商业价值，随着经济社会的发展，人类对于美好生活的追求，不单单只解决温饱，还要追求幸福感，所以在各个方面的审美都有所提高，这也对建筑物的设计，有了更高的要求和追求。

3  结语 

文章对绿色建筑物的概念和表现进行了阐述，着重讲述了绿色建筑物中的太阳能在现代人类住宅中的应用，太阳能的应用非常广泛，并且很多太阳能的应用系统已经非常纯熟，可以说是人类居住的必备能源，太阳能是环境友好型能源，是永久性能源，且不会造成环境的污染，并且有利于人类的健康生活。　　

本文来源：《城市住宅》：https://www.zzqklm.com/w/kj/12544.html