試論建筑節(jié)能與建筑設(shè)計中的新能源利用

梅建華

[摘要]隨著社會的進步，科技的發(fā)展，新能源的開發(fā)也在一步一步的推進。如：太陽能光熱利用、太陽能光電應(yīng)用、生物質(zhì)能應(yīng)用、空氣能利用、海洋能、氫氣能、新型燃料應(yīng)用、余熱利用與工業(yè)技能設(shè)備、垃圾污水處理系統(tǒng)、綠色建筑和新能源一體化等等，不僅保障了國家民生，而且緩解了社會環(huán)境污染，對節(jié)能減排工作做出了巨大貢獻。

[關(guān)鍵詞]建筑節(jié)能；建筑設(shè)計；新能源；利用

能源是促進經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)，由于當(dāng)前能源短缺所引發(fā)的資源問題越來越嚴(yán)重，發(fā)展節(jié)能建筑是關(guān)乎整個社會發(fā)展可持續(xù)性的關(guān)鍵因素。當(dāng)前情況下因社會對于能源需要量的不斷增多，也突顯出建筑耗能對我國資源運用和發(fā)展的重大影響，本文針對我國日前的節(jié)能建筑情況開展簡要分析，并提出在建筑設(shè)計中對新能源的有效利用，從而對推進建筑節(jié)能相關(guān)事業(yè)的深入發(fā)展起到積極作用。

1、新能源概述

雖然我國是資源大國，但是由于我國經(jīng)濟的決速發(fā)展及城鎮(zhèn)化和第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的高速發(fā)展，加大了我們對能源資源的需求，開發(fā)新能源降低能源消耗是保護我國生態(tài)環(huán)境的唯一辦法。新能源又稱非常規(guī)能源，是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式，指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能，包括了太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⑺芎秃Ｑ竽芤约坝煽稍偕茉囱苌鰜淼纳锶剂虾蜌渌a(chǎn)生的能量。

2、建筑節(jié)能與建筑設(shè)計中新能源利用的研究

2.1太陽能建筑

太陽能建筑是對太陽能的被動型運用，被動型運用指的是通過建筑結(jié)構(gòu)自身以實現(xiàn)對太陽能的蓄積和釋放，其主要運用建筑頂部和南向開窗來使得日光照進建筑內(nèi)部，靠建筑內(nèi)部熱能蓄積以存儲太陽能，抑或是直接通過墻體蓄熱來實現(xiàn)對光能的積蓄。被動型太陽能利用方式是一個全部通過合理設(shè)置建筑朝向與四周環(huán)境、巧妙處理外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空間，并合理選用結(jié)構(gòu)、材料以達到對太陽能集取、存蓄、分配與應(yīng)用的建筑形式。茌該類建筑中，通過較好的建筑設(shè)計能使得建筑設(shè)計和太陽能運用實現(xiàn)巧妙結(jié)合。國內(nèi)第一個太陽能建筑在1977年建設(shè)，并通過多年研究，被動太陽能利用已收獲了大量成果，國內(nèi)已經(jīng)基本產(chǎn)生了包括設(shè)計、理論、評價、實驗等全套的太陽能新能源建筑方案和措施。

2.2地?zé)崮艿氖褂脧姸?/p>

地?zé)崮艿氖褂眠^程主要是通過兩種重要的途徑實現(xiàn)的。一方面人們能夠通過使用地?zé)崮軄磉M行發(fā)電，給予人們照明，為人們的生活提供更多的方便，另一方面，可以利用地?zé)崮軐θ藗冞M行熱水供應(yīng)，有效的增加地?zé)崮艿拈_發(fā)效率，充分的利用地?zé)崮懿粌H能夠有效的降低能源的消耗，還能夠保證地?zé)崮艿沫h(huán)保，不受到污染，有利于對自然環(huán)境進行保護。目前，大多數(shù)學(xué)校都應(yīng)用了地?zé)嵩O(shè)計，利用地源熱泵的形式來對地?zé)崮苓M行有效的利用，促進建筑設(shè)計過程中的新能源使用工作的平穩(wěn)進行，也茌一定程度上提高了地?zé)崮艿墓┡杀荆蟠蠼档土硕趸嫉呐欧帕浚瑴p少了對傳統(tǒng)的能源消耗對生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重破壞。

2.3風(fēng)能

因空氣流動而形成風(fēng)，而風(fēng)能是地球表面大量空氣流動而產(chǎn)生的一種動能。風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔的可再生資源，利用風(fēng)力制成各種發(fā)電機，大致可分為兩種：垂直和水平的。通過其風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸與氣流放線或地面的平行或垂直來區(qū)分。風(fēng)能作為一種數(shù)量豐富、清新潔凈、廣泛分布、近乎無盡并且可以減緩溫室效應(yīng)的新能源。采用風(fēng)能可以大量降低生產(chǎn)成本，制造的風(fēng)力發(fā)電機甚至已低于發(fā)電機成本。相比較傳統(tǒng)的燃料發(fā)電所所排放的有害物質(zhì)，風(fēng)力發(fā)電可對水污染、空氣污染起到一定的緩解作用，能夠為生態(tài)平衡做出有力的貢獻，是環(huán)保和節(jié)能的新能源的先驅(qū)。

2.4建筑節(jié)能與建筑設(shè)計中電暖的應(yīng)用

電暖是電供暖、電采暖的簡稱，其中包含電地暖、電暖器、電墻板、電鍋爐、吊頂電輻射板和熱泵等電暖設(shè)備，它具有十分明顯的優(yōu)勢，包括：低碳環(huán)保，電屬于清潔資源，能夠極大的提升空氣質(zhì)量，防止霧霆的發(fā)生，優(yōu)化環(huán)境，維護人類健康，并且當(dāng)前國內(nèi)電力迅速發(fā)展，有水電、火電、核電、生物質(zhì)電、光伏發(fā)電和風(fēng)電等，新能源占比逐步增加。同時我國是全球第二大發(fā)電國，裝機總量全球第一，風(fēng)電、水電量巨大，所以，以電取暖對于國內(nèi)的節(jié)能減排非常有利：投資較少，因缺少管網(wǎng)與鍋爐體系，使得其投資不到集中供暖的30%：使用便利，人性化強，通電就熱，斷電則停，便于利用，方便調(diào)控，有明顯的節(jié)能效果。符合病人老幼的特殊要求，人性化較強：應(yīng)用的范圍較廣，南方、北方均可方便利用，符合廣大群眾對于提升建筑環(huán)境質(zhì)量的需要。此外，運用電暖應(yīng)注意以下條件，建筑必須節(jié)能，即采用保溫墻體，門窗的密閉性良好，以降低熱量損耗，建筑內(nèi)入住率與供暖的利用效率應(yīng)較高：墻壁會傳遞熱量，所有人都取暖，便不致引起某些建筑內(nèi)的熱量出現(xiàn)大量散失等狀況。

2.5空調(diào)

空調(diào)的能源消耗量巨大，因此，加強建筑設(shè)計中的新能源的利用，還應(yīng)該引進先進的新空調(diào)技術(shù)，來達到節(jié)約能源的目的。新型太陽能復(fù)合超導(dǎo)冷暖空調(diào)就是利用這一技術(shù)。它在制熱時主要是利用可再生的生物質(zhì)燃料及太陽能，是采用綠色環(huán)保的取暖方式，制冷時利用夏季地源低溫的能量，通過超導(dǎo)系統(tǒng)，直接冷卻房間中的空氣達到制冷目的，讓太陽能的供給量和用戶對太陽能空調(diào)的應(yīng)用需求達到平衡：一方面，可以通過改變空調(diào)的送風(fēng)量來對室內(nèi)的溫度進行調(diào)節(jié)，這樣就減少了空調(diào)的使用對能源的消耗，另一方面，可以使用相應(yīng)的冷卻塔作為供冷系統(tǒng)，這種冷卻技術(shù)的能源消耗技術(shù)，造成的能源消耗量比較低，同時，使用的成本也相對較低，全面的實現(xiàn)了建筑工程設(shè)計過程中對新能源的利用。

結(jié)論：

建筑節(jié)能工作引起足夠的重視，并將新能源應(yīng)用在建筑設(shè)計工作中，能夠有效的降低建筑設(shè)計過程中的能源消耗，避免對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。因此，應(yīng)該鼓勵當(dāng)前的建筑設(shè)計師，在建筑設(shè)計工作中加強對新能源的利用，也要積極開展建筑節(jié)能工作，踐行可持續(xù)發(fā)展理念。