朱振華
連云港世博工程設計研究院有限公司
綠色建筑中可再生能源的應用
朱振華
連云港世博工程設計研究院有限公司
隨著社會的不斷發展,人們的生活水平也隨之提高,人們在追求舒適的生活環境的同時,也在消耗著越來越多的能源,致使環境污染越發的嚴重。因此,發展綠色建筑是緩解我國惡劣環境的首要選擇,綠色建筑是新型可持續發展的生態建筑,它使用可再生能源,最大限度地保護環境,減少能耗。
綠色建筑;可再生能源;應用
綠色建筑主要是依據當前能源和資源,在不影響基礎設施建設的基礎上,較多地利用對環境無公害的材料,營造更加舒適的生存環境和空間,最大程度地減少建筑領域的廢料,建設能源的利用,提升資源的利用效率。要對廢棄的土地、植被、土壤等進行再利用,實現循環應用,達到經濟效益的最大化。綠色建筑要關注生態環保,強調整個建筑過程中廢物的降低、污染的減少,也就是說,建筑過程要減少對自然環境的不利影響,例如空氣污染、固體垃圾等污染物的排放,降低對整個生態系統的影響和破壞,維系人與生態系統的平衡。綠色建筑要實現對物理環境的有效控制,借助綠色技術和綠色手段提高建筑物的舒適程度,保證使用者良好的生活環境,提高生活品質。因此,建筑中對可再生能源的應用成為一種必然。當前我國建筑業發展迅猛,建筑行業能源消耗的比重也逐年遞增。建筑能源的消耗主要包括建筑原料的消耗、建筑物消費者的生活能源消耗、采暖能源消耗、制冷能源消耗等等。針對能源發展的緊張形勢,發展綠色建筑,充分利用可再生能源是今后我國建筑設計的工作重點。
可再生能源在綠色建筑上的有效應用,不僅可以代替資源有限的傳統能源,而且可以減少污染物的排放,保護生態環境,它的開發和利用具有廣闊的前景和深遠的意義。
1.風能資源的好處
1.1 風是地球上的一種自然現象,它是由太陽輻射熱引起的,太陽照射在地球表面,地球表面各處受熱不同,產生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風。全球的可利用風能是水能資源的十倍。
1.2 風能的來源廣泛,是我們目前社會的最主要的新能源,也是我們社會發展運用最廣泛的可再生能源,風能主要用于發電,目前我國也有專門的風能發電站,社會生產和工業發展都需要風能發電幫助,風能發電的運用十分普遍和方便,使用起來大大的便利了工業建筑的發展,使得不用在費力開采不可再生能源,也為社會進步提供了一條新的道路。
2.太陽能資源及其開發利用特點
2.1 儲量的“無限性”。太陽的壽命至少尚有40億年,相對于人類歷史來,太陽可源源不斷供給地球的時間可以說是無限的。我們不必擔心太陽的資源會被我們給用完,我們不必擔心太陽會毀滅,這種取之不竭的能源是我們所需要的,也是我們在未來道路上著力研究的。
2.2 存在的普遍性。相對于其他能源來說,太陽能對于地球上絕大多數地區具有存在的普遍性,可就地取用。這就為常規能源缺乏的國家和地區解決能源問題提供了美好前景。太陽的普遍體現在方方面面上,我們可以在太陽出現的時候,幾乎隨時隨地的利用太陽的資源來加以開發利用形成我們需要的新能源,這是一種新的途徑,也是一種方便普遍形式的能源。
2.3 利用的清潔性。太陽能像風能、潮汐能等潔凈能源一樣,其開發利用時幾乎不產生任何污染,加之其儲量的無限性,是人類理想的替代能源。太陽這種資源的利用,可以通過不同的方式來進行,例如太陽能熱水器等等,太陽能的制造和利用都是安全可靠的,它經過利用所產生的產物也是清潔無害的,是值得我們研究和利用的一種可靠能源。
2.4 利用的經濟性。可以從兩個方面看太陽能利用的經濟性。一是太陽能取之不盡,用之不竭,而且在接收太陽能時不征收任何“稅”,可以隨地取用;二是在目前的技術發展水平下,有些太陽能利用已具經濟性,太陽能的利用只是需要我們加工的費用和研究的經費,對于太陽能的開采和使用,我們是不需要對任何人或任何組織付出任何報酬,這就給生產節約了成本,也大大的方便了其他人,提高了生產者的經濟收益。所以說,太陽能的經濟性是其他能源無法比擬的。
3.潮汐能的發展利用
因月球引力的變化引起潮汐現象,潮汐導致海水平面周期性地升降,因海水漲落及潮水流動所產生的能量成為潮汐能。潮汐能是以勢能形態出現的海洋能,是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能與動能。海洋的潮汐中蘊藏著巨大的能量。在漲潮的過程中,洶涌而來的海水具有很大的動能,而隨著海水水位的升高,就把海水的巨大動能轉化為勢能;在落潮的過程中,海水奔騰而去,水位逐漸降低,勢能又轉化為動能。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比。潮汐能是因地而異的,不同的地區常常有不同的潮汐系統,他們都是從深海潮波獲取能量,但具有各自獨特的特征。發展像潮汐能這樣的新能源,可以間接使大氣中的二氧化碳含量的增加速度減慢。潮汐作為一種自然現象,為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便,更值得指出的是,它還可以轉變成電能,給人帶來光明和動力。
4.地熱能在建筑設計中的應用
4.1 要進行位置的合理選擇,實現全方位有效的規劃。對于地源熱泵系統,具有較為豐富的熱交換形式,在針對性的具體設計之前,要詳細調查建筑場地的水文特征,預先掌握這一地區地熱資源的分布狀況。
4.2 對機房的位置和規模進行合理控制。機房位置與整個建筑的清潔程度密切相關,也影響到建筑物的外觀美觀性。在地源熱泵系統中,沒有常規的冷卻塔,機組主要設置與室內,對建筑物的整體設計具有明顯作用。
4.3 在主流的地源熱泵的末端,主要含有風機盤管和輻射吊頂兩種,前者具有較為簡介的按照步驟,后者需要有效解決夏季操作施工中,表面的結露問題。
站在發展的角度分析,強化可再生能源的利用是我國未來建筑設計發展中的必然趨勢,需要設計人員不斷的強化個人的認知,在具體的建筑設計中,全面的進行客觀環境的分析,合理的利用其現有的可再生能源,通過人為的改進來提高這些資源的利用率。政府可以通過多種途徑強化可再生能源合理利用的宣傳,鼓勵和扶持建筑企業采用較為環保、科學的施工技術及材料,為我國可持續發展戰略的實施及綠色經濟的穩定發展提供應有的支持。
[1]尹寶泉. 綠色建筑多功能能源系統集成機理研究[D].天津大學,2014.
[2]楊光. 綠色建筑中可再生能源利用方案的設計[J]. 節能,2013,02:48-51+3.