節(jié)能減排是國家“十一五”重點(diǎn)研究領(lǐng)域，它已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重中之重，建筑是可再生能源應(yīng)用的重要領(lǐng)域，研究開發(fā)利用可再生能源，為建筑供能，是解決建筑能源問題的一條有效的新路。目前“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“可再生能源與建筑集成技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目取得了創(chuàng)新性成果。該項(xiàng)目于2006年10月正式啟動(dòng)，由清華大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海交通大學(xué)以及住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心共同完成。研究內(nèi)容包括居住建筑的可再生能源與建筑集成（簡(jiǎn)稱BIRE）核心技術(shù)和關(guān)鍵單元技術(shù)，確定BIRE能量系統(tǒng)集成化、模塊化、低成本的基本構(gòu)成方案，研制成功有效降低建筑能耗的BIRE成套設(shè)備，并形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，制定BIRE建筑設(shè)計(jì)驗(yàn)收規(guī)范和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
記者了解到，目前“可再生能源與建筑集成技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目按照計(jì)劃已全部完成，達(dá)成預(yù)期效果。其中，新產(chǎn)品、新技術(shù)、新裝置總計(jì)21項(xiàng)，計(jì)算機(jī)軟件3項(xiàng)，發(fā)表科技論文168篇，申請(qǐng)國內(nèi)專利67項(xiàng)，其中獲得專利授權(quán)60項(xiàng)，研制國家標(biāo)準(zhǔn)16項(xiàng)，建成實(shí)驗(yàn)基地、生產(chǎn)線及示范工程共計(jì)85處。該項(xiàng)目取得了創(chuàng)新性成果。項(xiàng)目有四個(gè)課題：“新型建筑室內(nèi)熱濕負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究”、“太陽能供熱、制冷、通風(fēng)系統(tǒng)與建筑接口技術(shù)研究”、太陽能集熱建筑模塊的研究與開發(fā)“、可再生能源與建筑集成示范工程”。
“相變蓄能石膏板復(fù)合技術(shù)”取得重大進(jìn)展
四項(xiàng)課題中，“新型建筑室內(nèi)熱濕負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究”完成了相變蓄能石膏板中涉及大生產(chǎn)線生產(chǎn)及產(chǎn)品相關(guān)性能的測(cè)試，在規(guī)定研究內(nèi)容之外，還自主開展了定形相變材料批量制備設(shè)備和工藝的研究實(shí)驗(yàn)，并取得了一定的進(jìn)展。
相變蓄能石膏板復(fù)合技術(shù)，以紙面石膏板工藝為基礎(chǔ)，并在常規(guī)的紙面石膏板生產(chǎn)工藝中增加對(duì)微膠囊相變材料粉末預(yù)分散步驟，不僅使相變蓄能石膏板生產(chǎn)工業(yè)化易于實(shí)現(xiàn)，降低制備工藝成本，而且克服了微膠囊相變材料粉末直接摻入時(shí)產(chǎn)生的顆粒團(tuán)聚和分布不均的現(xiàn)象。技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)是在傳統(tǒng)紙面石膏板配方的基礎(chǔ)上，用煙氣脫硫石膏替代天然石膏以降低添加相變微膠囊對(duì)石膏板強(qiáng)度的影響，用新的粘結(jié)劑取代或者部分取代改性淀粉以增強(qiáng)石膏板芯與紙面間的粘結(jié)。
該技術(shù)適用于輕結(jié)構(gòu)建筑，適用于晝夜溫差較大的西北地區(qū)，施工方法與常規(guī)石膏板相同，易于與建筑集成。紙面石膏板作為一種輕質(zhì)、環(huán)保建筑材料也被大量應(yīng)用于各類建筑中。目前我國紙面石膏板年產(chǎn)量超過10億平方米，因此其推廣應(yīng)用前景廣闊。四座示范工程目前已開工建設(shè)并完工。
太陽能熱泵供熱技術(shù)逐步完善
“太陽能供熱、制冷、通風(fēng)系統(tǒng)與建筑接口技術(shù)研究”課題以上海交通大學(xué)的太陽能復(fù)合能量系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為依托，進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化與改造，更新了實(shí)驗(yàn)測(cè)試用傳感器，增加了小型吸收式制冷機(jī)組。目前，該實(shí)驗(yàn)臺(tái)可以進(jìn)行太陽能供熱、太陽能吸收式空調(diào)以及太陽能吸附式空調(diào)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試。項(xiàng)目組與中國建筑設(shè)計(jì)研究院合作參與了國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑太陽能空調(diào)工程技術(shù)規(guī)范》的編制工作。該項(xiàng)研究為課題所研究的太陽能空調(diào)技術(shù)的規(guī)?；茝V應(yīng)用提供了技術(shù)依據(jù)。
民用建筑太陽能空調(diào)使用與維護(hù)技術(shù)研究國內(nèi)已經(jīng)有多個(gè)太陽能空調(diào)示范工程，但如何合理使用并進(jìn)行合理的系統(tǒng)維護(hù)一直是一項(xiàng)研究較少的內(nèi)容。課題組編制了《太陽能吸附空調(diào)使用與維護(hù)說明書》，對(duì)太陽能吸附空調(diào)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)、電氣線路圖、使用與維護(hù)方法、開/停機(jī)程序等進(jìn)行了規(guī)范化，利于該項(xiàng)技術(shù)的推廣實(shí)施。
課題對(duì)太陽能熱泵供熱技術(shù)研究進(jìn)行了完善，取得了“基于直膨式太陽能熱泵的太陽能建筑一體化節(jié)能熱水系統(tǒng)”國家發(fā)明專利，并將該項(xiàng)成果進(jìn)行了轉(zhuǎn)讓。
光伏光熱建筑被動(dòng)技術(shù)平臺(tái)建立
“太陽能集熱建筑模塊的研究與開發(fā)”課題建立了太陽能光熱綜合利用技術(shù)測(cè)試平臺(tái)。小型建筑太陽能光熱綜合利用技術(shù)測(cè)試平臺(tái)可以進(jìn)行單獨(dú)的新技術(shù)、新裝置和新設(shè)備性能測(cè)試及評(píng)估；通過對(duì)建筑環(huán)境的控制，可以進(jìn)行人工設(shè)定環(huán)境，在模擬我國各地不同氣候條件下進(jìn)行單種或多種太陽能建筑新技術(shù)對(duì)建筑整體性能的測(cè)試等。目前國內(nèi)尚無此類太陽能建筑綜合應(yīng)用技術(shù)檢測(cè)、系統(tǒng)集成和評(píng)估平臺(tái)。
目前光伏建筑一體化（BIPV）存在的問題是，光伏電池效率低，約85%的太陽能未得到利用；溫度偏高影響電池發(fā)電效率；建筑表面同時(shí)安裝光電光熱模塊面積有限；單一光伏發(fā)電價(jià)格過高，經(jīng)濟(jì)性太差。BIPV技術(shù)與Trombe墻技術(shù)結(jié)合，通過控制系統(tǒng)中的上下風(fēng)口、上下?lián)醢搴途砗煹?，在改善室?nèi)熱環(huán)境的同時(shí)輸出電力，提高了綜合利用率。
示范建筑中綜合考慮了主、被動(dòng)式太陽能采暖技術(shù)相結(jié)合，以采用太陽能解決北方地區(qū)冬季采暖為目的，適用于城鄉(xiāng)居民采暖需求的綜合功能太陽房。在工程中采用了新型墻面安裝太陽能空氣集熱模塊、新型太陽能空氣采暖蓄熱地板、太陽瓦、平板型太陽能熱水器等多項(xiàng)太陽能應(yīng)用技術(shù)?？紤]到農(nóng)村住宅的使用，設(shè)計(jì)建造了新型節(jié)能灶炕與太陽能空氣集熱模塊綜合采暖房間。
可再生能源與建筑集成示范工程進(jìn)展快
課題完成41個(gè)示范工程的建設(shè)、監(jiān)測(cè)以及項(xiàng)目監(jiān)督與管理。本課題從2006年10月開始實(shí)施，截至目前，共有41個(gè)可再生能源與建筑集成示范項(xiàng)目，總示范建筑面積達(dá)到415萬平方米，其中居住建筑270萬平方米，公共建筑145萬平方米；新建建筑有309萬平方米，既有改造建筑有106萬平方米。其中太陽能光熱建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目10個(gè)，太陽能光電示范項(xiàng)目8個(gè)，地源熱泵能示范項(xiàng)目16個(gè)，采用兩種以上可再生能源形式的項(xiàng)目7個(gè)。
課題組完成《可再生能源建筑應(yīng)用集成技術(shù)目錄》，完成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，完成征求意見稿 國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑太陽能空調(diào)應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，編寫完成《太陽能與建筑集成技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指南》、國標(biāo)圖集《民用建筑太陽能光伏系統(tǒng)選用與安裝》，編寫完成《可再生能源建筑應(yīng)用集成技術(shù)目錄》、《可再生能源與建筑集成示范建筑案例集》等。
作為“十一五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，“可再生能源與建筑集成技術(shù)研究與示范”項(xiàng)目具有重要的意義。項(xiàng)目針對(duì)民用建筑中可再生能源的應(yīng)用需求，研究主、被動(dòng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)單元技術(shù)、現(xiàn)有先進(jìn)成熟的可再生能源技術(shù)之間的耦合技術(shù)和可再生能源系統(tǒng)與建筑之間的接口技術(shù)。
項(xiàng)目組通過在規(guī)模化建筑和試驗(yàn)性建筑中進(jìn)行工程示范，實(shí)現(xiàn)可再生能源與建筑集成技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，為提高可再生能源在民用建筑使用能耗中的貢獻(xiàn)率提供技術(shù)支撐。
來源：中國建設(shè)報(bào)網(wǎng) 作者：任佳
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