可在生能源在綠色建筑中的應(yīng)用

吳曉杰

【摘要】現(xiàn)在人們的居住環(huán)境正在發(fā)生著改變，能源的消耗給人類的生存和發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)和危機，同時建筑的舒適性的要求已經(jīng)不再局限于原有的防寒保暖。所以在這個背景之下，本文從建筑物的采暖、采光、通風、景觀設(shè)計幾個方面需要進行探討，分析各種可再生能源在綠色建筑設(shè)計中起到的作用，以期獲得一種可再生資源在大多數(shù)綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用方法。本文的討論范圍主要是風能、太陽能地熱能幾種常見可再生能源的使用設(shè)計，一方面總結(jié)常見可再生能源在綠色建筑中的設(shè)計方法，另一方面對今后的實際工作提供理論指導。

【關(guān)鍵字】環(huán)保；節(jié)能；可再生；舒適

引言

可再生能源在定義上就是指消耗后能夠再生的能源，這種能源不會對環(huán)境和自然資源造成不可恢復性的消耗。關(guān)羽可再生資源的界定不同國家有不同的規(guī)定，我國可再生能源法對可再生能源界定為風能、太陽能、生物能、地熱能、海洋能和裝機在五萬千瓦以下的小水電等。這些能源很多都可以應(yīng)用在建筑物的設(shè)計中。這些能源不僅對環(huán)境的消耗較小，同時由于能源較為清潔環(huán)保，不僅能夠減少消耗還能減少環(huán)境污染，給人更好的生活體驗，所以現(xiàn)在建筑設(shè)計中更為需要。

1. 綠色建筑的概念

綠色建筑是一種較大的概念，是在近些年逐漸的受到人們重視的，就是指建筑物能夠在整個使用壽命期內(nèi)，做到最大限度的節(jié)約資源、能源，保護現(xiàn)有環(huán)境并且減少對環(huán)境的污染。對必須使用的能源實現(xiàn)高效利用，對必須使用的資源做到重復高效利用。綠色建筑的概念并不是單純意義上的立體綠化、屋頂綠化等方面的措施，綠色建筑重在理念，并沒有一定的標準和做法，而是指建筑對環(huán)境無害，能充分利用環(huán)境自然資源，并且在不破壞環(huán)境基本生態(tài)平衡條件下建造的一種建筑，此外還可以將其稱為可持續(xù)發(fā)展建筑、回歸大自然建筑、生態(tài)建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。而是需要針對不同建筑物周邊的條件和具體的情況實現(xiàn)因地制宜。這樣的原因就使得綠色建筑的設(shè)計更加的需要實地考察和技術(shù)支持。

現(xiàn)在的綠色建筑主要涉及到建筑物設(shè)計中的溫度問題、日光照明、聲問題、空氣質(zhì)量、綠色環(huán)境的地域主義、自然通風、生活用水的有效（生態(tài)）利用，廢水處理及還原，所在地的氣候條件等問題。主要是通過利用自然資源、減少污染排放、利用高科技手段等方法實現(xiàn)綠色建筑的設(shè)計。這些問題中能夠利用可再生資源利用實現(xiàn)的有溫度問題，包括建筑物的采暖和降溫、空氣質(zhì)量和自然通風、綠色建筑地域主義、廢水處理幾個方面。

2. 可再生能源在綠色建筑設(shè)計中的應(yīng)用

2.1太陽能的利用

太陽能的利用主要是建筑物的溫控，溫控包括采暖、制冷、生活加熱。建筑物的溫度控制對建筑物的意義是非常重大的。御寒保暖和防暑降溫是建筑物在人類歷史上出現(xiàn)的最早原因，并且在日常生活中居民消耗的大多數(shù)能量都是通過熱能的形式消耗的，所以溫度控制占用了建筑物的大量能耗。如何能夠既滿足人們的使用需求又滿足能源節(jié)約和可再生資源的應(yīng)用就是兩個相互矛盾又必須同時解決的問題。

建筑物的溫控設(shè)計中主要是利用太陽能和地熱能進行控制，對于絕大多數(shù)的建筑物就是利用太陽能的存儲和釋放進行溫度控制。太陽能熱利用是當前的太陽能利用的主要形式，而且技術(shù)相對成熟。在建筑物采暖設(shè)計中主要包括熱能采集部分、熱能儲存部分、熱能利用部分，在本文中主要闡述太陽能和地熱能在建筑溫控設(shè)計中的應(yīng)用。

利用太陽能的溫控設(shè)計中最為關(guān)鍵的部分就是光能的收集和轉(zhuǎn)換設(shè)計。我國地處北半球，夏季和冬季陽光照射角度有所差異，這樣就必須根據(jù)制冷和采暖的需要設(shè)計不同的采光面。圖1中可以看到，太陽能在建筑物的采暖設(shè)計中，通過太陽能采光板將太陽能收集起來，并轉(zhuǎn)化為熱能，直接出存在建筑物的底板上的熱吸收裝置中和蓄熱材料中，然后通過科學合理的釋放控制實現(xiàn)采暖，同時這部分能量還可以促存起來用來燒水和煮飯。而在夏季，通過太陽能板吸收太陽能，并轉(zhuǎn)化為電能，在通過電能控制熱吸收裝置來實現(xiàn)對室內(nèi)的降溫。而且在設(shè)計中，冬季和夏季太陽能板所采用的采光面的角度有所差異。

2.2地熱能的利用

現(xiàn)在，在建筑物的溫控設(shè)計中，地熱能主要用作采暖、制冷、燒水和煮飯中。圖2中就是地熱能溫控設(shè)計原理圖，途中可以看到最為基礎(chǔ)的地熱能在溫控設(shè)計中的院里示意圖。而地熱的采集方法根據(jù)不同建筑類型有所差異。主要的差異體現(xiàn)在熱能采集的深度、來源、采集器結(jié)構(gòu)上，這主要由地熱的深度、發(fā)熱物質(zhì)來源、發(fā)熱物質(zhì)分布所決定。大致上地熱的利用也是分為能量采集、能量儲存、能量利用三個部分。在現(xiàn)在來說，世界上很多的發(fā)達國家已經(jīng)開始加大了對地熱能開發(fā)與利用，但是在我國地熱能的應(yīng)用還是一個比較新穎的課題。但是較之其他種類的可再生能源，地熱能的利用中，設(shè)備深埋于地下，這樣就節(jié)省了建筑物的內(nèi)部空間，有利于建筑物的空間結(jié)構(gòu)好布局的優(yōu)化。

總結(jié)

現(xiàn)在的建筑不僅需要能夠滿足人們的居住需要，還要能夠環(huán)保舒適，綠色建筑現(xiàn)在隨著科技的發(fā)展和全球環(huán)境的惡化逐漸的受到人們的關(guān)注。本文主要分析了太陽能、地熱能、風能這三種可再生能源在綠色建筑重的設(shè)計方法和利用的原理。綜合來講，太陽能在當前技術(shù)水平下是最值得開發(fā)的一種能源，但是生產(chǎn)太陽能設(shè)備本身的能耗和資源的消耗與太陽能本身的節(jié)能相比是否相匹配是一個重要的問題，這需要國家的干預(yù)和引導，還需要長期的規(guī)劃。地熱能由于受到了使用范圍的限制，需要因地制宜的開發(fā)。風能是一種較容易利用的可再生能源，但是現(xiàn)在技術(shù)僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對風能的簡單利用，還有待于進一步開發(fā)。總的來說，可再生資源的利用任重而道遠。

參考文獻

[1]趙沛楠. 可再生能源促綠色建筑發(fā)展——專訪住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑節(jié)能與科技司司長 陳宜明[J]. 建筑節(jié)能， 2011， （7）.

[2]焦家海， 宋健. 可再生能源在綠色建筑中的利用現(xiàn)狀[J]. 城市建筑， 2013， （24）：248-249.

[3]王廷飛. 可再生能源應(yīng)用成綠色建筑重要技術(shù)手段[J]. 太陽能， 2012， （8）.

[4]臧效罡， 張偉. 綠色建筑中的可再生能源發(fā)電[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保， 2014， （6）.

[5]葉凌， 程志軍， 王清勤等. 可再生能源技術(shù)在我國綠色建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 太陽能， 2012， （3）：42-45.

[6]徐艷琴， 黃琳， 楊奇飛. 綠色建筑規(guī)劃中可再生能源建筑指標確定研究[J]. 能源與節(jié)能， 2013， （9）：56-58.

[7]佚名. 綠色建筑相關(guān)知識——可再生能源詳解[J]. 天津建設(shè)科技， 2007， （6）.

[8]常慧. 可再生能源技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用[J]. 建筑節(jié)能， 2013， （4）：39-41.