0 前言
發(fā)展是人類社會永遠的主題。但隨著人口急劇增長，城鎮(zhèn)化建設快速發(fā)展，人類不得面臨資源匱乏、環(huán)境惡化等生存危機。2010年上海世博會有個口號叫“城市讓生活更美好”，城市化進程的飛速發(fā)展為我們創(chuàng)造了前所未有的美好生活，然而浮華背后，城市真的能讓生活更美好嗎？
建筑是城市的細胞和載體之一，據(jù)統(tǒng)計，全球有50%的能源用于建筑，同時建筑也消耗了42%的水資源和50%的原材料，另一方面建筑所引起的空氣污染、光污染、電磁污染超過環(huán)境總污染的1/3,人類活動所產生的水污染和固體廢棄物分別有50%和48%來自建筑。建筑碳排放所占的比例達到43.7%。據(jù)中國社科院城市發(fā)展與環(huán)境研究中心提供的一組數(shù)據(jù)：全國現(xiàn)有建筑430億平方米，城鎮(zhèn)累計建成節(jié)能建筑28.5億平方米，不足總數(shù)的10%。 每年城鄉(xiāng)新建房屋建筑面積近20億平方米，但其中仍有80%以上為高耗能建筑。 “北京、上海、廣州、深圳等城市公共建筑能耗比國家要求的能耗標準高出2~3倍。”
如何減少資源消耗和對環(huán)境的影響，更加有利于人類生存，是全球范圍內急需解決的問題。在這種大背景下，綠色建筑應運而生。
在傳統(tǒng)能源能源匱乏大背景下，建筑節(jié)能尤為重要，可再生能源應用將成為建筑節(jié)能的重要發(fā)展方向之一�？稍偕茉窗ㄌ柲�、地熱能、風能、生物質能、水能和海洋能等非化石能源，其資源潛力大，可在人類活動歷史時期內永續(xù)利用，是有利于人與自然和諧發(fā)展的重要能源形式。這其中人類利用太陽能而又以太陽能熱水系統(tǒng)的應用最為廣泛。
1 綠色建筑 建筑業(yè)發(fā)展的必由之路
將綠色理念引入建筑領域其起始時間可追溯至20世紀60年代。當人們對新的建筑理念無以名狀時，美籍意大利建筑師Paola Soleri將Architecture和Ecology兩個詞整合為Arology，意為“生態(tài)建筑”。
我國自2008年4月開始實施綠色建筑評價標識制度，2011年開始激增，達到200余項，2012年超過500項。截至2013年1月達到742個項目，總建筑面積達到7581萬平方米。 從標識種類來看，設計標識694項，建筑面積7066萬平方米；運營標識48項，建筑面積515萬平方米。
我國高耗能建筑量大面廣、發(fā)展綠色建筑前景廣闊。全國綠色建筑面積不足既有建筑面積的1%，發(fā)展綠色建筑的節(jié)能減排潛力巨大。如果每年新增綠色建筑項目100個，“十二五”期間將節(jié)電8.5億千瓦時，減排二氧化碳76.6萬噸，節(jié)約水資源0.3億噸。
大力發(fā)展綠色建筑、建設生態(tài)城市和綠色家園、推動建筑的可持續(xù)性發(fā)展，是減少資源消耗的有效途徑，是解決環(huán)境惡化的良方，是可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)宜居建設的必要條件，也將成為建筑業(yè)發(fā)展的必由之路，綠色建筑必將成為21世紀人類理想的居住建筑模式。
2 綠色建筑與太陽能熱水系統(tǒng)應用
綠色建筑的目的是實現(xiàn)建筑全生命期的節(jié)約、環(huán)保、高效，并為人們提供健康舒適的工作和生活環(huán)境。
隨著建設標準的提高，設計要求越來越趨向于綠色建筑的內涵。綠色建筑的規(guī)定并非提高了標準，而是與常規(guī)標準相同。例如公建配套車位、外窗可開啟面積、節(jié)水器具、無障礙設計、文明施工等。一方面，只是建筑朝向、窗墻比等參數(shù)的簡單修正就可以達到加強采光、通風和降低能耗等綠色建筑的要求，而這些措施并不額外增加投資。另一方面，有些技術措施雖然增加了初投資，但在短期內可以通過節(jié)省的運行費用收回，通過對北方某地區(qū)住宅和公共建筑太陽能熱水系統(tǒng)投資與經(jīng)濟效益分析，與采用電能、輕柴油或城市燃氣等常規(guī)能源系統(tǒng)的經(jīng)濟效益比較，得出其動態(tài)回收期在3~7年之間。在建筑全生命期內具有較好的經(jīng)濟性，因此在綠色建筑中應推廣應用。
3 太陽能與建筑相結合設計要點
綠色建筑設計強調從規(guī)劃階段開始，利用模擬仿真輔助優(yōu)化設計方案，因地制宜制定技術策略，其全方位、全過程整合設計原則與太陽能與建筑相結合設計原則如出一轍。
應用太陽能熱水系統(tǒng)的民用建筑及建筑群體，均應與太陽能熱水系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃、同步設計、同步施工、同步驗收，與建筑物同時投入使用，以保證所選用的太陽能熱水系統(tǒng)各個部分及其輔助設施與建筑規(guī)劃布局、建筑設計有機結合，成為建筑規(guī)劃設計中合理的不可分割的部分。太陽能與建筑相結合設計至少有以下幾方面的要求：
規(guī)劃設計中，除像一般規(guī)劃設計要考慮的建筑功能、場地條件、周邊環(huán)境等制約規(guī)劃設計的因素外，確定建筑布局、群體組合和空間環(huán)境時還特別需結合場地的地理條件、當?shù)氐赜虻臍夂驐l件、日照條件等因素來確定和設計建筑的朝向，建筑之間的間距及建筑形體組合，最大限度地滿足太陽能熱水系統(tǒng)設計和安裝的技術要求。
設計要結合建筑功能及其對熱水供應方式的需求，綜合考慮環(huán)境、氣候、太陽能資源，常規(guī)輔助能源類型和可供給的條件、施工條件等因素，比較不同類型太陽能熱水系統(tǒng)的性能、優(yōu)缺點、造價，進行經(jīng)濟技術分析。在充分綜合比較后，酌情選擇適用的、性價比高的太陽能熱水系統(tǒng)類型。
在建筑上合理設計太陽能集熱器的安裝位置尤為重要。建筑設計需將太陽能集熱器作為建筑的組成元素，與建筑相結合，保持建筑統(tǒng)一和諧的外觀，并與周圍環(huán)境相協(xié)調。在建筑設計中不僅需考慮地震、風暴、積雪、冰雹等自然破壞因素，還應為太陽能熱水系統(tǒng)的日常維護提供必要的安全便利條件。在管路布置上，建筑物中都要事先預留出所有管路的通口，合理布置太陽能循環(huán)管路以及冷熱水供應管路。
4 結語
如何在建筑上合理布置集熱裝置以充分地利用太陽能資源，使太陽能產品成為建筑物有機的組成部分，是生產廠商、建筑師和機電設計工程師需要共同探討研究的問題。建筑設計應該把太陽能產品作為建筑的不可或缺的部分，設計的美觀性、適用性和經(jīng)濟性應綜合考慮，生產廠家應提供更加優(yōu)化的產品，努力做到產品的標準化和多元化，從而有利于太陽能與建筑相結合，加速太陽能產品在綠色建筑的推廣普及。
