云南推广太阳能与建筑相结合的经验与思考
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近些年来，随着政府对家电下乡、节能补贴和可再生能源建筑应用产业扶持力度的加大，加上节能环保、低碳经济理念的盛行，我国太阳能热利用产业取得了飞速的发展。太阳能热水技术也有了新的发展，与建筑相结合的太阳能热水系统技术在政府、行业的推动下，也有了长足的进步。本文对云南省近些年来推广太阳能与建筑相结合的情况进行了介绍，并就太阳能与建筑相结合所积累的经验进行分析总结，为太阳能与建筑相结合发展提供新的思考方式和建议。
一、云南省促进太阳能与建筑相结合采取措施
近十年来，太阳能热水系统在云南省城镇地区已有了相当程度的普及和应用。但是由于太阳能热水装置的外观、规格、尺寸、安装位置缺乏统一的标准，在建筑上的安装排列混乱无序，安全措施不健全，给城市景观和建筑质量、人身安全带来了极为不利的影响。在这样的情况下，推行太阳能与建筑相结合，把太阳能热水系统作为建筑构件安装，不仅会美化建筑外观，而且可以在质量安全上得到保障。
云南省自2006年以来，在国家财政部、住建部的大力支持下，昆明、丽江、玉溪、普洱、瑞丽、宣威、曲靖、芒市、砚山等9个市、县获得了可再生能源应用城市和农村地区示范工作任务。依靠国家可再生能源建筑应用示范项目资助的大力支持，示范项目在各地积极推进了太阳能等可再生能源在建筑领域的应用。通过示范工程和技术推广，大力促进了太阳能与建筑相结合的发展。通过组织省内外专家对示范项目中的太阳能热水系统设计方案进行评审，对规范太阳能热水系统的设计与安装都起到了很好的约束作用。这样，不仅在一定程度上改变了市场上太阳能热水系统安装混乱的现状，而且间接提高了太阳能热水器生产企业的技术、业务素质。在实施示范工程后，云南省太阳能热水系统设计、安装及施工都呈现出合理、科学的新面貌，与建筑相结合的程度也逐渐提高，有一部分示范项目不仅代表目前我国太阳能与建筑相结合的高水平，而且还体现了云南省当地民族建筑特色。
云南省在太阳能热水系统应用中重点发展和推广太阳能与建筑相结合建设，省住建厅要求，在项目建设中必须推行“三同步”措施，即太阳能热水系统与主体工程同步设计、同步施工、同步验收。同时要求在建筑施工图纸上标示热水系统管道、集热器的排布及水箱的摆放位置，并在施工时作相关预留，便于后期太阳能热水系统的改造与安装。
云南省住建厅于2008年3月24日发布地方标准《太阳能热水系统与建筑一体化设计施工技术规程》（DBJ53-18-2007）（以下简称《规程》），《规程》是就规划、设计、施工安装、检验验收及运行维护等方面制定的技术标准，是太阳能热水系统与建筑相结合作业过程的技术依据和准则，更关系到建筑节能、建筑安全、工程质量以及城市景观和环境协调的方方面面，与提高人民群众的生活质量密切相关。《规程》重点有以下几点要求，对推进云南省太阳能与建筑相结合的发展有重要作用：
1.建筑工程太阳能热水系统应与建筑工程统一规划、统一设计、统一施工、统一验收，统一交付使用。
2.建设规划管理部门编制城市详细规划，应在确定建筑布局、形状和朝向时，充分考虑太阳能利用的要求。
3.各级建设行政主管部门应将太阳能热水系统的设计纳入现行设计管理体系，对太阳能热水系统安装工程实行质量监督验收管理，对从事太阳能热水系统安装维修业务的企业实行监督管理。
4.新建建筑项目，11层以下的居住建筑和24米以下设置热水系统的公共建筑，须配置太阳能热水系统。
5.太阳能集热器应安装在屋面上，需在建筑立面和阳台上设置太阳能集热器的，应按国家和省的相关技术规范执行。
6.太阳能供热与制冷技术在建筑中的应用情况应作为参评节能建筑、绿色建筑、优秀设计、优质工程和生态小区等奖项的一项重要指标条件。
经过多年的发展，云南省太阳能与建筑相结合的形式主要可分为三种：一是把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，将太阳能热水系统设计成建筑的一部分，相互间有机结合，取代传统太阳能热水系统的结构所造成影响；二是利用太阳能热水系统完全取代或部分取代屋顶覆盖层，可减少成本，提高效益；三是在平屋面和斜屋顶上设计施工，一般对平屋顶而言用覆盖式，对斜屋顶用镶嵌式。
在云南省，太阳能建筑领域中技术最成熟、应用范围最广、产业化发展最快的是家用太阳能热水器。在云南省昆明市、丽江市等地区，在一些别墅式建筑的屋面，把平板太阳能集热器镶嵌在具有瓦屋面的斜屋顶上，热水箱则隐蔽在斜屋顶的阁楼中，使太阳能热水器与建筑有机结合，外观漂亮，只是适合此类结构的建筑较少，推广应用受到局限。
二、云南省太阳能与建筑相结合的发展方向
太阳能与建筑相结合如果要得到大规模的发展，必须有一定的政策和技术策略与之相适应：一是成熟的被动太阳能技术与现代的太阳能光伏热利用技术的综合利用；二是保温隔热的维护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合；三是传统建筑构造与现代技术和理念的融合；四是建筑的初投资与生命周期内投资的平衡；五是生态驱动设计理念向常规建筑设计的渗透；六是综合考虑区域气候特征、经济发达程度、建筑特征和人们的生活习惯等相关因素。
在太阳能采暖方面，由于被动式太阳房造价较高，云南省除了在迪庆州有一些示范工程外，太阳能采暖还没有大规模的运用。主动式太阳能供能由于成本更高，更是没有太多发展的空间。因此，按照房间的功能，采用建筑供能的主动与被动相结合，以及太阳能与常规能源相结合的设计思路，采用不同方案的配合及交叉，可以大大降低太阳能用于建筑功能的投资和运行成本，使得整个方案在商业化下具有可操作性。
太阳能集热设备对当地气象条件和辐照条件的依赖性较强，要求我们必须对建筑用能负荷进行准确的预测，才能够在设备与建筑的匹配上做出设备投资和节能效益最佳的选择。建筑室内温度及气流的预测方法CFD/NHT是太阳能与建筑结合的理论和应用基础，但是我国目前在该方面的水平和从业人数还远落后于世界先进国家。对与建筑相结合的太阳能热水系统进行数值模拟分析，对于多数地区处于温和气候区的云南省来说，有着优化太阳能热水系统的合理与匹配作用，可节约成本、降低能耗、提高效率，应在未来的发展中大力提倡。
太阳能与建筑相结合的发展需要多方面配合来共同推进，需要国家政策法规部门、建设主管部门、太阳能热水器生产企业、房地产开发商、建筑设计单位的共同努力。另外，太阳能与建筑相结合的推广应用也离不开建筑师的参与，建筑师应在设计时，对与太阳能相结合的建筑造型、平面布局和功能等进行综合考虑。另一方面太阳能热利用设备的设计和生产厂家反过来也应从建筑师那里获得建筑对其设备要求的反馈信息，只有这样才能使设备的设计和生产与建筑的使用达到完美的统一。太阳能热水器生产企业一定要在技术上解决与建筑相结合的难题，要使太阳能热水系统成为建筑的一个构件，同时产品要标准化、系列化、配套化，并得到安全保障，这是推行太阳能与建筑相结合的根本问题。云南省具有丰富的民族资源，各州市的建筑也有当地的民族特色，在具有民族特色的建筑上推广太阳能与建筑相结合应用将是云南省节能建筑和太阳能热利用行业面临的一个长久问题。
三、结语
随着太阳能热利用行业的发展、技术的进步和人民生活水平的提高，建筑能耗也随之提高，因此建筑物对太阳能的充分利用具有重要的经济、社会意义和能源安全的战略意义。太阳能热水系统与建筑相结合的方式是多种多样的，如果建设方从规划、设计开始就把太阳能与建筑融为一体，优化资源配置，把太阳能与建筑巧妙地结合起来，既能起到装点效果，又节能环保、利国利民。云南省应加大对太阳能与建筑相结合的推广力度，加快构建资源节约型、环境友好型的生产方式和消费方式，对本地区的可持续发展将产生重要影响。
