——建设部科技发展促进中心 杨西伟
摘 要： 我国已经颁布了《可再生能源法》，实施条例也即将发布，在国家节能环保和可持续发展的政策背景下，太阳能作为洁净的新能源，其热利用已成为建筑节能的重要内容；建设部提出“太阳能与建筑结合应用”就是鼓励在城市建设中，使用与建筑结合的太阳能技术，制定标准与规范；从设计、施工安装、验收都有序的进行，以保证施工安装质量和建筑物的安全使用。2003年由建设部科技发展促进中心、建设部建筑节能中心负责实施的国家“十五科技攻关课题—太阳能供热制冷成套技术开发与示范”的过程中，开发新技术、研制新产品及开展工程示范，使得太阳能与建筑结合应用工作在关键技术方面有了阶段性的突破，部分技术的水平已经领先世界，系统性能有了很大提高，和建筑结合程度已经达到比较先进的水平。
一、太阳能与建筑结合应用的提出和发展
我国已经颁布了《可再生能源法》，实施条例也即将发布，在国家节能环保和可持续发展的政策背景下，太阳能作为洁净的新能源，是建设领域建设节能省地型住宅与公共建筑的内容之一，更是建筑节能的重要内容；而太阳能热利用作为一种节能、环保、经济、安全方便的利用形式，符合中国经济发展水平，这种利用形式具有投资省、太阳能利用率高的特点，得到了很大发展。目前我国的太阳能热水器的生产能力达到1200万平方米、太阳能热水器保有量超过6000万平方米，堪称世界第一，但是在大规模应用方面还存在问题。随着应用规模的扩大，数量的增加，应用地域从村镇、中小城市向大城市和中心城市扩展，遇到了与城市建设规划、管理要求相矛盾的问题，由于数量多而又无序的使用，从外观效果、系统性能，到设计、施工安装都存在着一定的问题，给城市建筑的规划、建筑物的安全使用带来了负面效应，以至于相当一部分的地方政府、城市建设管理和市容管理部门发文，禁止无序和不当使用，建设部在这样的背景下提出“太阳能与建筑结合应用”，其目的就是要鼓励在城市住宅建设中，在有条件的项目上广泛使用太阳能，但必须与建筑结合，有标准，有规范；从设计、施工安装、验收都有序的进行，以保证施工安装质量和建筑物的安全使用。自2001年建设部召开南京会议以来，特别是2003年由建设部科技发展促进中心、建设部建筑节能中心负责实施的国家“十五科技攻关课题—太阳能供热制冷成套技术开发与示范”以来，各地太阳能开发、房地产、设计等行业都积极的行动起来，在组织实施第4专题—“建筑一体化的太阳能工程类试点示范”的过程中，加紧开发新技术、研制新产品及开展试点和工程示范，使得太阳能与建筑结合应用工作在关键技术方面有了阶段性的突破，部分技术的水平已经领先世界，系统性能有了很大提高，和建筑结合程度已经达到昂贵的光伏电池的美观水平。
昆明金典园平板太阳热水系统 蒙自红竺园平板太阳热水系统
加州州立工艺大学光伏系统太阳能房 洛杉矶水电局停车场太阳能板遮阳蓬
北京某太阳能光热、光伏综合实验工程 秦皇岛某小区太阳能热水游泳池
二、太阳能与建筑结合项目实施的经济技术要求
针对目前建设部建筑节能示范工程和国家十五攻关太阳能与建筑结合应用示范工程应用中所需要解决的问题，我们提倡在实施太阳能与建筑结合应用示范工程时，应该满足以下基本条件：
1、技术要求（含产品性能指标）
（1）示范工程建筑围护结构符合所在气候区的建筑节能设计标准；
（2）太阳能集热器具有可承压、防冻、防雷击、抗风、抗冰雹等安全性能，系统工作寿命15年以上；
（3）与建筑一体化的太阳能集热器/系统及其配套设施，必须满足建筑构件相关产品标准、设计标准和安装、施工规范要求；
（4）与建筑一体化的太阳能集热器每单位每天得热量＞8兆焦/（17兆焦状态）、供热水温度≥
（5）太阳能热水供水系统要有保障热水水质的措施；要有太阳能热水循环流量方式及控制的措施；
（6）利用太阳能采暖的建筑，在采暖季节其采暖温度应达到
（7）利用太阳能采暖制冷的建筑，制冷季节其制冷温度应达到26~
（8）试点示范工程综合节能率≥65%；
（9）分别或者综合实施太阳能供应热水、制冷、供热技术与建筑一体化示范工程，面积多层建筑类：
（10）提供太阳能与建筑结合应用的集热器/系统设计指南及技术要求，以及太阳能生活热水系统图、平板太阳集热器和真空管太阳集热器与坡屋面结合节点大样图；提供太阳能建筑经济优化设计方法总结报告。
2、经济方面
（1）用太阳能按有关标准全天候为建筑物提供热水，增加投资不超过3-5%；
（2）太阳能热水供水系统与电热水器运行费用相比，投资经济回收年≦5年。
3、环境方面
（1）与未做建筑节能和采用常规能源供应热水建筑物相比，太阳能试点示范工程的能源综合节能率≥65%、耗煤指标≦35%；
（2）使用太阳能，每平方米热水器集热器每年减少燃煤
通过实施试点示范工程，使我国的建筑物利用太阳能供热水、制冷、采暖技术，以及太阳能与建筑结合的工程应用方面达到国际先进水平，并且形成有不同地方特色的太阳能建筑技术。
三、国家“十五”科技攻关，太阳能与建筑结合应用示范工程的情况
1、云南丽江滇西明珠
占地21000平米总建筑295栋，建筑面积93700平米，总集热面积3400平米，成功的解决作为屋面板构件的平板式太阳能热水器的结构外观与建筑一体的问题，解决构件式单元集热器的形体尺寸、强度、刚度，以及与建筑屋面安装的防风、防雨、防雷，保温、隔热问题，与周边结构连接和排水问题，解决屋面板热水器阵列水循环及控制问题，从而解决系统可靠性的问题；产品热性能指标符合相关标准。
云南丽江滇西明珠客房 云南丽江滇西明珠餐厅
2、北京常营示范工程
建筑围护结构符合所北京地区的建筑节能设计标准，节能率大于65%；工程总建筑面积
北京常营太阳能集中热水系统示范工程
3、力诺科技园生活区太阳能热水中心与建筑结合项目
示范工程占地面积：200亩，总建筑面积：2.
力
4、山东皇明德州皇明小区
占地3万平米，总建筑面积3。6万平米，住宅1.5万平米，总投资2700万，该项目采用光热转换、功能一体化集热器装置，注意解决楼内及室内上下水、安装施工技术，应用太阳能与常规能源复合系统经济优化设计、多种热水供应方式设计和控制系统设计等多项应用技术，形成太阳能屋面，形成热转换和功能装置与常规能源组合系统的经济优化，同时先进水平系统构件化。
德州皇明小区太阳能热水系统 德州皇明小区太阳能热水系统
四、太阳能与建筑结合应用示范工程的工作
1、申报和实施
太阳能与建筑结合应用示范工程工作的启动和实施是一个开放性的工作，地方政府、房地产开发企业、技术研发部门和产品生产企业显示了很高的积极性，为了鼓励技术进步、保证高质量的完成示范工程工作，项目课题鼓励有条件的建设项目积极申报，发挥地方、企业、个人的积极性，争取多种渠道资金支持。多方共同努力，建设了一批具有国内领先或国际先进水平的太阳能与建筑结合应用示范工程。
2、太阳能与建筑结合应用技术与产品尽快通过示范工程能为建设领域所了解、为建筑节能工程服务
我们大力发展太阳能与建筑结合应用技术与产品，是为了解决太阳能在建筑上大规模应用而出现的综合性技术问题，由于平板式、真空玻璃管式多种集热器/系统的应用技术均取得突破性进展，现在向建设项目和单位宣传和推介的时机已基本成熟，应该一方面抓紧继续完善与建筑结合应用的多种集热器/系统技术和产品、发展太阳能光电在建筑上的应用的同时，抓紧进行规范的技术、设备和系统的评估活动，以便向建设管理部门、建设项目单位、设计部门进行推广宣传，配合国家发展新能源、节约常规能源的政策，形成应用氛围，提供方便应用的技术条件。因此我们在国家“十五”科技攻关太阳能与建筑结合应用试点示范工程和“建设部建筑节能试点示范工程”的实施工作的基础上，开展“太阳能示范工程的技术、设备和系统评估体系”的研究，建立用于建筑节能和太阳能示范工程的技术、设备和系统评估体系，指导和规范认证和推广工作，并且将在国家建筑节能工程中安排进行大规模的城市级的太阳能应用示范，为实施低能耗和超低能耗建筑节能工程服务。
3、太阳能与建筑结合应用示范工程的意义
“建筑一体化的太阳能工程类试点示范” 专题的实施促进了与建筑结合的太阳能集热技术的完善和应用，促进了推广应用政策法规的制定，除编制地方规范、管理办法、标准图集外，以专题的技术和工程实践经验为基础形成了国家标准《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》的第四章“系统性能”的主要内容；促进了与建筑结合的太阳能集热技术的进步和产业化；培养了一批从事太阳能与建筑结合应用事业的技术骨干。
该专题的重大意义在于在国内外首次大规模研究和实施了与建筑结合的多种综合太阳能应用技术，该技术具有：（1）、外形与建筑外立面结合、符合建筑景观要求，取得类似国外用昂贵的太阳能光伏电池得到的外观效果；（2）、经过改进，太阳能热系统的可靠性、耐久性、舒适性大幅度提升；（3）、有显著的温室气体减排效果等优点；（4）、在建筑热利用方面与太阳光伏电池相比具有高过3倍的太阳能量转换效率、低至１／4～１／６的合理造价，符合我国和世界大多数国家经济技术发展水平，在中国乃至全球城乡有广泛的应用前景。
专题4还在国内首先明确了把太阳能热水系统既作为建筑的能源子系统，同时也作为新型节能房屋建筑体系的一个特别构配件来应用和管理，在国内现有技术条件和推广管理体制下首次初步建立了把太阳能热水系统作为建筑的一个构配件对其进行系统性能评估和推广的办法。《太阳能技术与产品/系统的评估管理办法》、《建设领域推广太阳能技术、产品与系统的规定》经过论证批准后，用于指导以后的建设领域推广太阳能技术、产品与系统的活动；太阳能专项推广活动将于2006年度起结合全国建设领域推广工作启动；这些国内首次成体系的研究太阳能在建筑上推广应用的方式、运行机制和管理办法，为在建设领域贯彻国家《可再生能源法》，提供了应用方面基础性的工作文件。
另外，本专题“建筑一体化的太阳能工程类试点示范”工作中取得的：太阳能技术改进、建设系统和工程积极推广、市场规范应用方面的经验，已经成为建筑与太阳能两个行业的共识，也已经成为太阳能与建筑结合应用工作的共识，为国家制定《可再生能源法》关于建筑领域利用有关条款时所采纳；并且作为重要内容答复了全国人大关于太阳能在建筑中利用存在障碍事宜的代表提案，比较准确地阐述和反映了建设部的有关工作安排、背景情况和取得的进展。
建设部在“国家十五科技攻关课题”框架内完成的太阳能与建筑结合应用及其示范工程工作，特别是在即将实施的国家建筑节能工程中启动的建筑节能及新能源利用工作，将给我国太阳能热利用事业的发展、给众多太阳能企业带来前所未有的市场机遇；同时也给技术研发、生产配套、城市管理、建筑设计、施工安装等环节带来挑战。希望社会各界、建设领域和太阳能企业界的有识之士统一认识、抓住机遇、发展做强，走出一条世界上独特的、具有中国特色的、普通老百姓用得起的太阳能大规模应用道路，造福中国百姓。
作者：杨西伟
建设部科技发展促进中心、建设部建筑节能中心高级工程师、副处长，政府机构节能协调工作小组专家，《外墙外保温工程技术规程》负责人，国家“十五科技攻关课题—太阳能供热制冷成套技术开发与示范”《建筑一体化的太阳能工程类试点示范》专题负责人
· 太阳能-空气源热泵组合热水制备技术 [2007-11-12 16:17]
· 太阳能与建筑结合并网发电技术 [2007-11-12 16:12]
· 低成本太阳能光伏建筑组件 [2007-11-12 16:11]
· 被动式太阳能建筑技术的应用 [2007-11-12 16:08]