国家新能源示范城市新疆吐鲁番示范区
吐鲁番示范区是我国目前已初步建成、全面运用太阳能、最具规模的多层住宅楼光电光热建筑一体化项目，是实现示范区范围内居民日常用电自给有余的新能源示范区。该示范区将城镇规划和建筑设计同太阳能技术有机结合，实现太阳能系统发电最大化。目前，1.43平方公里的一期起步区基本建成，其示范效果对我国能源结构战略调整具有前瞻性、重要性影响，意义重大。现对该示范区的太阳能建筑一体化设计进行全面展示，总结分析经验。
吐鲁番示范区以太阳能资源应用最优化为目标，探索太阳能光电系统在建筑群中获得最大发电效率的途径，结合绿色住区及绿色建筑的节能技术策略，实现一期起步区68.56万平方米保障性住宅的屋顶太阳能光伏发电与居民日常用电总量平衡并自给有余。
截至年底，共有栋住宅楼屋顶铺设了太阳能光伏板，装机容量达到8.兆瓦。全部住宅楼屋顶设置太阳能集热系统，已实现24小时供应热水。
示范区保障性住宅屋顶铺设的太阳能光电板
示范区保障性住宅屋顶铺设的太阳能光热板
吐鲁番示范区的太阳能一体化设计绝不是将太阳能利用设施简单的放置在建筑上，而是以研究分析为基础，从技术与美学两方面入手，充分考虑研究太阳能板的朝向、倾角、布设方案等因素，使太阳能设施与建筑有机结合，探索太阳能光电系统在建筑群中获得最大发电效率的途径。
以研究为基础进行设计
（1）为使太阳能板全年接收的太阳能总辐射量达到最大，计算了当地建筑物各朝向的年总辐射量与光电板不同倾角的年总辐射量，经过研究分析，光电、光热接收板的最佳朝向是正南到南偏东10°，最佳壁面倾角是30°到35°。依据后期气象检测证明，理论计算的最佳朝向和倾角（30度）比按纬度朝向确定的倾角（43度）获取太阳辐射能量高1.4%。
代表性朝向在不同月份接收到的月总辐射量分布
正南附近朝向各倾角的年总辐射量情况
（2）为使太阳能光电光热得到最优化利用，还进行了示范区居住用地不同容积率对太阳能利用供需平衡的影响分析。分析结果表明，在保证居住用地容积率的情况下，保持较低的住宅楼层数，即住宅每平米面积分摊到的有效屋顶面积尽量多，可使屋顶光伏发电量达到更高。根据研究结果，最终确定居住区合理容积率为0.8-1，并提出低层高密度的设计理念指导后期规划设计实践。
（3）为使示范区的能源利用经济性高、可行性强，以10公顷住宅用地面积为单位，研究比较了全部采用光伏发电（方案一）；全部采用太阳能集热（方案二）；光电与光热相结合，安装面积各50%（方案三）；光电与光热相结合，优先考虑热水供需平衡，剩余用作光电（方案四）等四种方案的投入产出效果与经济性。
住宅建筑各方案的能源供需关系图
住宅建筑各方案单位面积投资与收入图
根据分析图可知，太阳能集成住宅的屋顶安装的太阳能集热系统所占比例越高，其经济性越好。但太阳能热水不易远距离输送和长时间储存，多出需求的热水量没有消耗途径；而电能可以并入电网，多出需求的电能远距离输送到其它区域用户使用。
太阳能系统设置图
（4）此外，还针对吐鲁番地区夏季高温、年日温差大、风多且强的特点，结合光热光电构件自身特性，提出确保吐鲁番地区太阳能板发电效率和安全美观的建筑构造方式。同时，为使建筑技术措施与建筑自身实现优化结合，在研究基础上，还提出了针对场地规划、建筑单体被动式低能耗设计、光电光热系统与建筑一体化设计的细部构造、系统管理及运行维护等多方面的设计要求，并保证太阳能建筑的合理高效性及美观实用性。
太阳能建筑一体化设计
（1）根据研究成果，示范区太阳能建筑采用低层高密度的建筑布局，建筑层数以4至5层为主。建筑朝向为南向，建筑日照间距为1.8。规划总建筑面积75.40万平方米，其中住宅建筑面积68.64万平方米，容积率0.87。
示范区实景图1
（2）建筑屋顶采用坡屋顶形式，在坡屋顶上铺设太阳能光电板，太阳能光伏电板面积力求在坡屋面上最大限度的铺设。屋面坡度与计算出的吐鲁番地区30至35度的太阳能板最佳倾斜度一致，并利用坡屋顶下的空间设置储藏间。为避免屋面上的太阳能板过热，在屋面板和太阳能光电板之间设置10厘米的空气间层，利用通风将太阳能板下的热量带走。太阳能集热板面积按照满足住户热水需求设置。
示范区实景图2
（3）从经济性与可行性方面综合考虑，示范区按照：“采用光热与光电相结合的原则；太阳能光热产热实行满足用户自身需求的原则，不进行统一管理；太阳能光电产电将进行统一管理，实行用户计量、回归使用原则。”选取太阳能利用方案。
示范区光电光热相结合
综合运用多种绿色设计策略
除充分利用太阳能供电和供生活热水以外，示范区住宅建筑设计还遵循绿色理念，优先采用被动式设计，减少对能耗的需求。（1）住宅建筑平面布局紧凑，以一梯两户为主，将起居室和主卧室朝南放置，获得太阳能热辐射和良好的采光，并将楼梯间、厨房、生活阳台等放置在北侧，阻隔不利的室外环境。同时，形成南北通透的格局，有利于形成穿堂风。
住宅建筑平面图
示范区住宅内景
（2）外围护结构以保温、隔热、遮阳设计为主，墙体采用外墙外保温形式，毫米厚KP1空心砖外墙墙外贴80毫米厚膨胀聚苯保温板,阳台板、混凝土雨蓬、空调室外机挑板、屋面挑檐上下两侧均作保温，外墙传热系数达到K=0.46W/(㎡·K),。坡屋面设置80厚挤塑聚苯保温板，传热系数K=0.41W/(㎡·K),。外窗采用断桥铝合金三玻外窗4+9(A)+4+9(A)+4，传热系数K=2.2W/(㎡·K),。建筑还在南侧设置遮阳板等，减少夏季太阳辐射进入室内。围护结构热工性能可达到节能65%的要求（当时吐鲁番地区执行的节能设计标准要求为节能50%）。
示范区住宅外景
（3）建筑采用反射性能较好的浅色调，主要以土灰，土黄，土红，驼红为基色，辅以蓝，黄，绿，灰，红色，并避免白色（在炎热地区视为光污染）。局部细节通过花砖搭砌、密致镂空木窗栅等唤起传统回忆。
经验总结
现阶段我国关于太阳能光伏系统的相关标准更多是偏向于北京中科白殿疯在哪里治疗白癜风好的医生
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