川渝地区农村住宅太阳能应用研究

摘要

自1970年代世界能源危机爆发以后，能源问题引起世界各国重视。目前，秸秆、柴薪等生物质仍然是我国约两亿农村居民赖以生存的能源，造成植被破坏、生态恶化。我国化石能源短缺，环境污染严重，迫切需要利用可再生能源。《中华人民共和国可再生能源法》的颁布加快了我国太阳能应用的发展。并且，农村地区在生态环境、规划布局、建筑形式上具有应用太阳能的优势，为太阳能在农村地区的推广提供前提条件。此外，太阳能热水系统和太阳能光伏系统能够实现“自给自足”，能够解决农村地区能源短缺、结构不合理的问题。被动式太阳能技术能实现太阳能得热和太阳能降温，能够有效地改善农村住宅室内热舒适性。因此，加强关于农村住宅太阳能应用的研究已成为建筑师的当务之急。
　　论文选题来源于“十二五”国家科技支撑计划项目（项目编号2013BAJ11B01）《山地村庄集约化规划与建设关键技术与示范》。该课题在城乡统筹区村镇建设的背景下，从“技术集成”和“区域示范”两条途径，开展川渝地区城乡统筹区山地村庄集约化发展规划与建设研究。通过参与调研走访其中6个农村示范点，发现了两个问题：川渝地区并不像传统观念认为的那样无法使用太阳能，不仅能用，而且还能取得较好的效果；由于朝向这个川渝地区特有的因素，造成一些该地区太阳能应用的困难。基于这两点发现，论文试图研究分析川渝地区太阳能应用的可行性、太阳能推广不利的原因以及适用于川渝地区农村住宅的太阳能应用方式。
　　论文立足于川渝地区农村，旨在更准确、更直观地为太阳能应用提供理论依据和参考，试图总结出适用于川渝地区农村住宅太阳能应用的适应原则、改善策略以及建筑师可以直接选用的太阳能应用的具体形式，希望能对太阳能在川渝地区农村的推广有所促进。通过查阅国内外大量太阳能应用的文献，以文献分析、实地考察、问卷调查的研究方式，按照“提出问题——分析问题——解决问题”的技术路线进行研究。
　　论文首先对川渝地区的地理条件、气候特征、太阳能概况进行分析，紧接着通过对川渝地区农村住宅的规划布局及建筑设计、用能现状及热舒适需求、太阳能应用现状的调研，发现了该地区难以推广太阳能的原因，即朝向是首要因素，其次，形式不满足需求，导致在有利条件下用不好太阳能；无可利用接收面，导致在不利条件下无法用太阳能。在此基础上，本文先是论证了川渝地区农村住宅太阳能应用的可行性，再提出了川渝地区农村住宅太阳能应用的适应原则，即适应整体——注重一体化、系统化设计，适应差异——满足适宜技术要求，适应朝向——区别处理不同朝向。此外，在充分借鉴国内外经验之后，提出了切实可行的改善策略，即设计整体化，包括空间形态一体化设计、节能措施系统化设计；路线多元化，包括高技术路线的应用模式、低技术路线的应用模式；朝向区别化，包括优化有利条件下的太阳能应用措施、应对不利条件下的太阳能应用措施。然后，以适应原则为出发点，充分运用改善策略，提出了川渝地区农村住宅相对切实可行的太阳能应用的具体形式。最后，运用研究提出的理论对川渝地区农村住宅实例进行解析，为建筑师提供更加详细具体的参考的同时为论文的观点提供佐证。

目录

1 绪 论

1.1研究背景

1.2研究范围及内容

1.3研究目的、意义及特色

1.4太阳能应用历史与发展概述

1.5研究方法及技术路线

2 川渝地区农村住宅现状调研及太阳能应用分析

2.1川渝地区的自然地理条件

2.2川渝地区农村住宅现状调研

2.3川渝地区农村住宅太阳能应用的问题分析

2.4本章小结

3 川渝地区农村住宅太阳能应用的适应原则及改善策略

3.1川渝地区农村住宅太阳能应用的可行性

3.2川渝地区农村住宅太阳能应用的适应原则

3.3川渝地区农村住宅太阳能应用的改善策略

3.4本章小结

4 太阳能能源系统应用分析

4.1太阳能热水系统及光伏系统运行的技术要求

4.2与屋顶一体化设计

4.3基于适应原则的太阳能能源系统应用的具体形式

4.4本章小结

5 太阳能得热、降温技术应用分析

5.1适用于川渝地区农村住宅的太阳能得热、降温技术选择

5.2被动式太阳能技术应用的前提条件

5.3基于适应原则的太阳能得热、降温技术应用的具体形式

5.4 本章小结

6 川渝地区农村住宅太阳能应用实例分析

6.1新农村住宅示范户案例分析

6.2自建农宅示范户案例分析

6.3本章小结

7 总结与展望

7.1总结

7.2展望

致谢

参考文献

附录

A. 调研农宅的基本信息表

B. 调研农宅住户问卷调查表

C. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文