以北京東帽灣村為例論述太陽能建筑發展現狀

　　現如今能源危機在逐漸加重，資源短缺，環境污染已經嚴重威脅到生態平衡，對人類生存也非常不利，因此人們在尋求新的能源以解決困境。于是就有了太陽能資源，太陽能作為作為取之不盡用之不竭的清潔能源，在緩解能源危機和節能減排方面作用巨大。人們在建筑中也引入了太陽能建筑，這作為低碳建筑的一種，為提高能效，降低二氧化碳排放量提供了幫助，也成為了國際建筑界的主流趨勢。

　　關鍵詞：太陽能建筑,低碳建筑,農家樂

　　1、北京懷柔東帽灣村現狀

　　北京市懷柔區東帽灣村，位于湯河口中心鎮西南3公里的白河南岸，臨近灤赤路。全村共有239戶、728口人，總面積7500畝，村域面積150畝，耕地面積787.2畝，果園種植面積1500畝。早在2006年上半年，該村就被確定為新農村建設試點村，主導產業為民俗旅游，以農家樂為代表。同年，懷柔區科委按照全區的統一部署，積極開展各項工作，實施四大示范工程，助推懷柔區社會主義新農村建設。四大示范工程中的第三項便是在東帽灣等8個試點村實施北京市太陽能照亮百村示范工程，投資420萬元，安裝太陽能路燈、景觀燈及科普宣傳燈箱等設施。

　　東帽灣村作為首批太陽能試點村，較其他村落與低碳建筑更加貼近一步，因此，課題小組選定此村為重點調研對象，并通過發放問卷等研究形式，多角度分析太陽能建筑引入農家樂中的產業效益。

　　2、太陽能建筑走進農家院

　　2.1太陽能綠色建筑構建

　　經實地調查，東帽灣村共有農家院58家，幾乎全部采用普通的“紅磚”建房，這樣每間4m*5m的房屋，大概花費10000元左右。而我們倡導的太陽能建筑則是采用灰色的陶粒磚，這種磚是由輕質粘土陶粒制成的混凝土空心砌塊，與普通紅磚相比，具有防火、質輕、高強、隔熱，防潮等優點。農家樂經營者在建造房屋初始階段，每間房屋的花費雖比紅磚多4000元，但陶粒磚使用年限較之紅磚可長達8~12年，因此，從長遠來看，具有經濟效益。此外，陶粒磚的的使用，不僅可以實現爐灰的資源化，同時還可以節約能源，保護生態環境，產生了巨大的環境效益。

　　在房屋內部的設計上，我們課題小組主張“美觀、節能、環保”的建房理念，我們倡導的低碳建筑則是，前期從規劃入手，規定無論是翻建還是新建房屋，必須按照統一規格進行布局設計，這樣有利于形成錯落有致、井井有條的村莊格局，雖然前期較為繁瑣，但從長遠利益來看，這種格局將會吸引更多的游客前往，預計1年之后將會以每年1. 53倍的客流量增加。內部供游客休息的土炕，改建為美觀漂亮的節能吊炕。節能吊炕與傳統大炕相比，可使室溫增加3-5攝氏度，可節省燃料40%以上。不僅能源節省一半，保暖時間也延長了很多。一年下來，每個農家院可節省燃料費用約0.65萬元。課題小組大規模走訪，與當地農家樂經營者進行了深入探討，其中75%左右完全可以接受我們的提議，15%表示無所謂，10%表示不愿意改造，覺的麻煩。因此，從回收到的問卷來看，太陽能綠色建筑的內外兩重構造，具有現實意義、可操作性，能夠得到東帽灣村農家樂經營者的支持，可以得到良好的推廣。構建綠色建筑，降低建筑物的能耗，是節約能源、減少碳排放的重要舉措。

　　2.2太陽能熱水供應系統

　　我國家庭熱水能源消耗占總能耗的比例為25%~30%。我國是一個能耗大國，人均常規能源占有量極低，21世紀面臨著經濟的可持續發展與節能環保的雙重課題。用可再生清潔能源解決全部或部分家用熱水，節能環保意義重大，推廣太陽能熱水器是一個有效的途徑。

　　在東帽灣村太陽能熱水器的實地調研中，我們發現，當地農家院中，41%使用燃氣熱水器，35%使用電熱水器，僅僅有24%左右使用太陽能熱水器，因此，我們認為太陽能熱水器在當地普及十分必要。從能源、環境影響、能源利用效率、資金投入、安全性及可行性等方面進行分析：東帽灣村目前有239戶、728口人，因其計算量小，所以按我國總人口進行計算比較分析。我國目前有12.9億人口，3.5億個家庭，按較低標準計算，每日每戶供應60℃熱水100升，從15℃~60℃共需18.82x10^5kJ熱量，要提供這些熱量，分別采用上述三種熱水器進行具體分析：

　　(1)電熱水器

　　每日每戶供應60℃熱水100升，全年需求為6643億kWh(度)電。按現行平均電價計算，每年用于熱水供應的電費約為4000億元，每戶1140元/年，費用極大，而目前空調等大功率電器的普及已使大量已建成的一般住宅電表及電網容量日顯不足。

　　電是潔凈的二次能源，我國電力的70%是通過火力發電生產的，會有大量廢氣、廢水、煙塵排放，對環境造成嚴重污染，發電—高壓傳輸—變電—低壓傳輸—家庭—生活熱水，用大量投資將最高品位能源變為最低品位能源使用，是能源的極大浪費。所以，用電來提供生活熱水需要極大的投資，若用10年解決25%的家庭用電產生生活用熱水，每年需新增2000萬kw容量，相當于長江三峽工程一期總容量的10倍以上。

　　(2)燃氣熱水器

　　燃氣熱水器效率不高，使用中會產生一氧化碳、二氧化碳等廢氣，污染環境;無論直排式、強排式燃氣熱水器，在室內通風不好的情況下，都有一定的危險性;每戶每日60℃熱水100升，月耗燃氣約30m³，全國每年需1260億立方米天然氣，花費約2500億元，每戶712.5/年。另外燃氣資源有限，輸送天然氣要國家花費巨額投資修建管道工程，在縣級城市及廣大農村基本上不可能實現。

　　(3)太陽能熱水器

　　太陽能蘊藏量極大，我國大部分地區資源豐富，使用太陽能無需政府投資，只需制定政策、法規推廣普及和規范使用。無需開采、運輸，無運行費用(或運行費用很低)，一次投資、長期受益，無污染、無噪音，無廢氣物排放，具有巨大的環保效益。

　　據有關資料計算，將太陽能熱水器所獲得的終端熱量和常規煤爐燃煤進行比較，每平方米太陽能熱水器在北京周圍區域每年可節約標準煤123.6kg，減排二氧化硫23.46kg，減排一氧化碳394.8kg，減排二氧化碳2.5kg，減排煙塵1.9kg，按照2000年全國太陽熱水器社會保有量2600萬來計算，全國每年可節約標準煤321.36萬噸，減排二氧化硫29.00萬噸，減排一氧化碳1026.48萬噸，減排二氧化碳6.5萬噸，減排煙塵4.94萬噸。一個三口之家的用戶，購買大約3㎡的太陽能熱水器，初投資在3000元左右，每年只需消耗少許的電能用于驅動循環水泵就可以，估計不會超過400元/戶。

　　而到了中高階段，太陽能熱水集中供應系統成功運轉，不但為將來節省大量資金，更主要的是在環境方面的特點尤為突出。使用太陽能可以減少煙塵排放量、有害氣體等，根據理論計算機實際應用證明，每臺面積為1m2的太陽能熱水器在使用壽命內，可減少燃煤向大氣排放的二氧化碳25.66kg，一氧化碳136kg，粉塵1120kg。節約標準煤200~300kg，節電1200KWh，或節約液化氣180Kg。根據這樣的數據可以進一步計算出，一個農家院都用太陽能熱水器代替電熱水器，每年可節約3000kWh的電量，如果東帽灣村58家農家院全部使用太陽能熱水器的話，那每年可以節省的電量將非常的可觀。不僅能夠為為農家樂經營者帶來直接的經濟效益，又很好地保護了環境，解決了能源需求緊張的問題，具有良好的社會經濟價值。

　　3、太陽能建筑未來發展的預期

　　3.1迫切性

　　根據美國、日本和Shell、BP等公司預測，世界化石燃料生產和消耗峰值在2020～2030年之間。我國人口眾多，人均能源資源占有量低于世界人均值，而且能源經濟可開發剩余采儲量的資源保證程度僅為129.7年。有關資料顯示，世界各國建筑能耗中排放的CO2約占全球排放總量的1/3。其中，住宅約占2/3，公共建筑占1/3。對未來CO2排放的預計是，如果不采取措施，50年后，大氣中的CO2含量是現在的3.5倍，如果積極采取各種清潔能源替代技術，在25年內就可以看到明顯效果，在50年內可把CO2的含量降低到目前的水平。

　　我國具有豐富的太陽能資源，年日照時數在2200小時以上地區約占國土面積的2/3以上。對太陽能應用的預測結果為，在正常發展和生態驅動發展兩種模式下，2050年我國太陽能利用在總能源供給中分別達到4.7%和10%。對我國未來CO2減排的潛力估算是，2020年以后開始有較顯著作用。上述一系列數字可以看出，太陽能資源的利用、太陽能建筑的推廣等具有時代的迫切性。

　　3.2太陽能建筑發展策略

　　充分地綜合利用太陽能，滿足建筑物對于使用功能和環境功能盡量多的能源供應需求，以降低建筑能耗在社會總能耗中的比例。將太陽能利用與地熱能、風能、生物質能以及自然界中的低溫熱能等復合能源的利用結合起來，進行系統的優化配置，是太陽能建筑發展的最高目標。在農家樂中引入太陽能建筑，實現污染零排放是太陽能綜合應用的最高理想。

　　在太陽能建筑引入農家樂的過程中，不僅僅是當地的經營者，作為游客也需要不斷學習，樹立節能生態的理念。同時作為一項全社會的重要任務，各級政府應給予足夠的重視，并予以專項資金支持。針對我國的社會發展、技術進步、經濟能力、區域氣候、生活需求等因素，以太陽能建筑領域中的熱水供應為切入點，擴大太陽能熱水供應的既有理念優勢，倡導“理念先行、示范突破、政策跟進”的原則，推行“標準設計、檢測認證、建筑準入”的機制，分階段逐步推進太陽能建筑在中國的發展，最終達到太陽能建筑的普及和推廣。

　　4、時代意義

　　中共十七屆五中全會審議并通過的“十二五”發展規劃中，首次明確提出將在未來5年內，政府直接投資4萬億元用于新能源、節能環保技術等九大行業的發展。作為同時橫跨“新能源”和“節能環保”兩大產業的太陽能，勢必在今后5年邁入規模擴張的快車道。

　　不僅僅是在農家樂中的推廣使用，更應讓一臺臺太陽能熱水器真正走進“千村萬戶”，將太陽能熱水系統鋪滿“屋頂墻面”，讓太陽能從家庭走向工程、商業樓宇，從提供熱水到供暖、制冷，太陽能光熱產業新一輪快速發展的背后，除了得益于一批大企業的全力推動，更有賴于行業內企業在商業模式和產業形態上的創新與變革。

　　相信在國家政策的支持下，太陽能行業的快速發展將會使太陽能成為我國節能減排的中堅力量，農家樂也將因為太陽能建筑的植入，獲得經濟和環境效益的雙豐收。

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