太阳能采暖通风技术在节能建筑中的研究与实践

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　　摘 要：目前在建筑行业发展的过程中为了适应低碳经济及节约型社会的理念，其也在向着节能的方向发展，而这也使得节能建筑成为现今建筑行业中的一项重要内容。目前在建筑工程中采暖通风系统属于主要的能源消耗部分，为了节能建筑可以有效的可以达到节能降耗的目标，就必须要对采暖通风系统进行优化及改进。现今太阳能采暖通风技术的应用可以提供一种新的能源应用方向，其在采暖通风系统中的应用可以有效的提升建筑整體的节能效益。
　　关键词：太阳能;采暖通风技术;节能建筑
　　能源危机为我国社会的发展带来了极大的影响，在此条件下建筑行业也不断的开发及应用新的能源，因此也使得太阳能的应用实际中得到了广泛的研究及实践。将太阳能采暖通风技术应用于节能建筑中可以有效的提升建筑工程其采暖通风工程的应用效益，使其可以在实际中达到节能降耗的目的。以下则从多角度对太阳能采暖通风技术的内容及特点进行研究，并从实践的角度来分析其在应用中所具备的效果。
　　一、太阳能采暖通风技术在节能建筑中的应用目标
　　1.实现节能目标
　　太阳能技术作为有效的节能手段，应当被广大设计者和用户接受。所谓高效，是指尽可能最大限度地利用资源和能源，特别是不可再生的资源和能源。提高效率也就是实现了节能。因此在进行设计时，要提高太阳能系统的运行效率和集热效率，高效用能。这将对太阳能系统的设计、生产、安装或与建筑相连接的构造设计提出更高要求。
　　2.追求美观目标
　　建筑与大自然相和谐不仅体现在能量、物质方面，同时也体现在精神境界方面，包括建筑与自然景观相融合，与社会文化相融合。同样，在建筑中应用太阳能技术，不但要节能，还要实现太阳能建筑一体化。一是考虑太阳能在建筑上的应用对建筑物的影响，包括建筑物的使用功能，围护结构的特性，建筑体型和立面的改变;二是考虑太阳能利用的系统选择，太阳能产品与建筑形体的有机结合。
　　二、太阳能采暖通风技术在节能建筑中的研究与实践
　　1.太阳能采暖通风技术中的采暖研究
　　（1）被动式太阳能采暖技术。被动式太阳能采暖技术在节能建筑中的应用较为常见，其主要是通过对建筑的结构、朝向、环境等进行科学的设计，以此来使得其空间布置、外部形态、材料应用等都可以达到良好的采暖效果，使节能建筑在冬季可以对太阳热能进行良好的采集及储存，这样可以使得节能建筑整体的采暖效果得到提升。简单来说，被动式太阳能采暖技术的应用就是对阳光及空气进行合理的利用，从而对节能建筑中热空气进行高效的分配。在被动式太阳能采暖技术的应用中节能建筑外部必须要为绝热外壳，并且在此种采暖技术的应用中对节能建筑内部的热表面及储热体有着较高的要求，同时此种技术在实际的应用中有着较高的经济效益，其投资量较小，因此适用于中小型的建筑中。
　　（2）主动式太阳能采暖技术。主动式设计是以太阳能的集热器、管道、散热器、风机或泵以及储热装置等组成强制循环的太阳能采暖系统。按照集热器与集热介质的不同，可以分为多种系统形式。相对于被动式系统而言，主动式系统较为复杂，造价较高，多应用于大型公共建筑。
　　（3）太阳能热泵。热泵系统利用压缩机把地面、土壤、水池中的低温热能——太阳能增温，加以利用。热泵系统也可以与常规平板集热器结合成太阳能热泵系统。
　　（4）太阳能采暖技术的实践分析。位于美国科罗拉多州丹佛市的联邦特快专递配送中心，因为工作使用对采暖要求很高。在选择太阳能集热系统时，中心在南墙上安装了465m2铝质太阳墙板，太阳墙所提供的预热空气流量达到76500m3/h。这些热空气通过3个5马力的风机进入200米长的管道，然后分配到建筑的各个房间。该系统每年可节省大约7万立方米天然气，节约资金12000美元。另外，红色的太阳墙与建筑其他立面上的红色色带相呼应，建筑整体和谐美观。
　　2.太阳能采暖通风技术中的通风研究
　　（1）太阳能通风技术的特点分析。目前在建筑中都配置了相应的空调系统，而空调系统在实际的应用中其耗能占比极大，而为了满足人们对生活质量的要求，必须要采用适当的方式来提升建筑内部的通风效果。目前自然通风降温这一理念在节能建筑中受到了更多的重视根据自然通风的形成条件来看，其必须要有相应的压力作为推动自然风形成的因素，而在实际中可以使建筑内部形成自然通风的主要为“风压”及“热压”两种。根据建筑的实际结构及空间布局的情况来看，其会对建筑的自然通风产生极大的影响，因此在节能建筑现有的条件下，相较于风压的应用情况来看，热压在实际中所受到的影响相对较低，因此这也使得太阳能通风技术在节能建筑中的应用具备更为稳定的特点。
　　（2）太阳能通风技术的应用分析。在节能建筑工程中通过太阳能产生的热压来提升建筑内部的自然通风效果是太阳能通风技术应用的主要方向。在实际中热压通风的形成因素主要是由于其温度场不均匀分布的状态所带来的，因此在进行太阳能通风技术的应用中必须要全面的分析在节能建筑中其层高变化下的温差情况，利用太阳能来对节能建筑的温度分布进行控制，从而使建筑节能建筑形成相应的热压，这样也可以使建筑工程通风的质量及水平进一步的提升。通常在建筑竖向空间中形成热压，一般都称之为“烟囱效应”：热空气上升，从建筑上部风口排出，室外新鲜的冷空气从建筑底部被吸入。只有当室内两个垂直通风口之间的温差，大于这两个通风口之间室外的温差时，烟囱效应才会起作用。另外，如果室内温度小于室外温度，则通风状况为由上向下通风，如果室内温度高于室外温度，则通风状况为由下向上通风，室内外温差越大。
　　（3）太阳能通风技术的实践分析。在某小型建筑施工中，其周边风速较小，为了更好的实现自然通风，设计师在控制建筑进深以利于自然采光和通风的基础上，设计了一组顶帽可以升降的圆柱形玻璃通风塔作为建筑的入口和楼梯间。玻璃通风塔可以最大限度的吸收太阳的能量，提高塔内空气温度，从而进一步加强烟囱效应，带动各楼层的空气循环，实现自然通风。冬季时可将顶帽降下封闭排气口，通风塔变成为一个玻璃暖房，有利于节能采暖能耗。该设计冬夏都能发挥作用，非常值得借鉴。
　　三、结语
　　通过上文分析可以看出太阳能采暖通风技术在节能建筑中的应用可以有效的提升建筑工程的社会效益、经济效益及环境效益，为此必须要加强对太阳能采暖通风技术的研究，并在实际中不断的对相关的技术内容进行优化及改进，以此来使得太阳能采暖通风技术可以取得更好的应用效果。并且还需重视对太阳能采暖通风技术的实践，这样才能从中吸取及积累经验，进而提升建筑整体的节能效果。
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