优化建筑布局,提高住区的风环境质量,达到夏季通风良好。而在冬季,住区局部最大风速不超过5m/s,建筑物前后压差不大于5Pa,减少冷风渗透。
充分利用自然通风排除室内污浊空气,改善室内环境,保证人与自然交往的心理需求。由于住宅建筑进深较浅,一般多利用风压获得自然通风。
全方位的被动设计方法还包括,住宅屋顶形状和材料选择、屋顶和地下室的换气构造、墙体材料和性能的控制、屋顶冷却等等。
利用太阳能光热、光伏技术除了提供稳定的生活热水供应、制冷与采暖以及电力供应外,还应为住宅提供“值班环境”用能。如采用全自动运行的太阳能通风采暖技术,可以保证无人居住时的室内基本环境质量。当然包括风力发电、地源热泵等可再生能源的应用从更大范畴而言,也可以归纳到太阳能的应用。例如,地表浅层收集了47%的太阳能量,从而成为巨大的太阳能集热器。
3、太阳能建筑在节能省地型住宅建设中的重要作用
3.1是调整住宅建筑能耗结构、保障能源安全的现实需求
2000年的统计结果表明,尽管我国民用建筑的整体舒适度低于世界各发达国家,但我国的建筑能耗已经占到当年全社会终端能源消耗的27.8%,接近发达国家(1/3左右)的水平,采暖和空调为主的建筑能耗已占10%以上。因此,在我国《可再生能源法》的编制报告中指出,到2010年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量5%,2020年可再生能源利用量不低于全国能源消费总量10%。
我国具有丰富的太阳能资源,年日照时数在2200小时以上地区约占国土面积的2/3以上。对太阳能应用的预测结果为,在正常发展和生态驱动发展两种模式下,2050年我国太阳能利用在总能源供给中分别达到4.7%和10%
显然,太阳能建筑将在调整建筑能耗结构、保障能源安全的现实需求和心理需求等方面发挥积极作用。
3.2将大大降低温室气体排放和大气环境保护方面的压力
有关资料显示,世界各国建筑能耗中排放的C02约占全球排放总量的l/3。
其中,住宅约占2/3。
事实上,我国目前约90%的二氧化硫和氮氧化物排放来自化石能源的生产和消费。大气污染物造成的酸雨、呼吸道疾病等已经严重威胁经济发展和人体健康。对我国未来C02减排的潜力估计是,到2010年以后,太阳能利用对减排开始有较明显作用,2020年以后开始有较显著作用。
3.3是农村和偏远地区全面建设小康社会的有效手段之一
目前,我国仍有4亿左右农村居民,依靠直接燃烧秸秆、薪柴等生物质提供生活用能。全国还有约2万个村,约800多万农户、3000万人口没有电力供应。同时,经济发展水平较高的地区,农村生产、生活用能中商品能源的比例不断上升,对化石能源需求加大。因此,将现代太阳能理念和技术与传统的建造技术相结合,解决偏远地区农房基本能源供应,对全面建设小康社会,保护生态环境具有重要的现实意义。
实际上,截至2002年底的统计数据,今国农村房屋建筑面积已达256.2亿平方米。其可以利用的屋顶面积是可观的。
因此,在《可再生能源法》第十八条“国家鼓励和支持农村地区的可再生能源开发利用”中指出:“县级以上地方人民政府管理能源工作的部门会同有关部门,根据当地经济社会发展、生态保护和卫生综合治理需要等实际情况,制定农村地区可再生能源发展规划,因地制宜地推广应用沼气等生物质资源转化、户用太阳能、小型风能、小型水能等技术,县级以上人民政府应当对农村地区的可再生能源利用项目提供财政支持”。
最近在北京市平谷区新农村新民居建设中,充分利用了太阳能提供采暖及生活热水用能。实测表明,1 5m2的太阳热水集热器与12m2太阳热风集热器,平均一个冬季可以提供约18900MJ的热量,对建筑耗能的贡献率为49700的情况下,平均可保证70m2主要采暖空间的供暖,可节约1054kg标煤,每户平均一个采暖季实际采暖耗煤量为1093kg标煤。在整个采暖季中的最不利工况下,太阳能采暖系统贡献奉为19%。太阳能的利用,显著地提高了农民的生活质量。采用目前的太阳能采暖系统,与居民原有住房相比,扩大了3~4倍的采暖面积现状为1间,提高了采暖温度(现在的室内温度为1 5—1 6℃,原来为1 0—13℃),改善了室内的热舒适度,并为自助游经济的发展提供了物质基础。如果将民居进一步按被动太阳能建筑设计(如改变阳台形式,形成可控制通风的阳光室;减小北立面窗户面积;合理划分室内采暖空间;提高节能节点设计,减小冷桥;等等),太阳能的保证率将会更高。


