可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的利用研究

摘要：可再生能源包括太陽(yáng)能、水能、地?zé)崮艿鹊?，現(xiàn)如今，可再生能源已經(jīng)逐漸被應(yīng)用于建筑行業(yè)中，在提高能源利用率，降低建筑生產(chǎn)使用能源消耗方面發(fā)揮著十分重要的作用，有利于緩解能源緊張問(wèn)題。因此，對(duì)建筑設(shè)計(jì)中的可再生能源利用形式進(jìn)行詳細(xì)探究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的利用進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)；可再生能源；利用

1、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性

現(xiàn)如今，人們對(duì)于健康問(wèn)題越來(lái)越重視，在建筑設(shè)計(jì)中，融入節(jié)能理念，充分利用可再生能源，能夠有效緩解污染問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化建筑設(shè)計(jì)，有利于減少建筑工程施工和使用過(guò)程中的能源浪費(fèi)問(wèn)題，盡量避免對(duì)水源、光等造成污染?？沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是我國(guó)前幾年提出的重要戰(zhàn)略舉措之一。在建筑設(shè)計(jì)中，通過(guò)利用可再生能源，提高建筑工程節(jié)能性能，符合當(dāng)前社會(huì)對(duì)于建筑工程的實(shí)際要求以及可持續(xù)發(fā)展理念。

2、可再生能源的類型

2.1 太陽(yáng)能

太陽(yáng)能，此種能源既可以被直接應(yīng)用到建筑物的加熱和照明工作中，還能夠用來(lái)發(fā)電和制冷供暖等，所以被廣泛的應(yīng)用到商業(yè)和工業(yè)行業(yè)之中。

2.2 風(fēng)能

風(fēng)能指的是風(fēng)在流動(dòng)過(guò)程中的負(fù)載能量，風(fēng)能的大小受到空氣密度以及風(fēng)速的影響，風(fēng)能主要被應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電廠建設(shè)中。

2.3 水能

水能，當(dāng)風(fēng)的流動(dòng)和太陽(yáng)的熱度會(huì)導(dǎo)致水被蒸發(fā)，形成水蒸氣，當(dāng)水蒸氣進(jìn)入到大氣中時(shí)，就會(huì)形成雨和雪； 當(dāng)大氣層中的雨雪降落到地面時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)河流和湖泊； 而河流湖泊中的水在流動(dòng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的能量，我們捕獲的這些能量就是水能，其主要是以水利發(fā)電的形式被人類應(yīng)用。

2.4 地?zé)崮?/p>

地?zé)崮?，此種能源主要是由地球內(nèi)部熱量所組成的，在使用該能源的過(guò)程中，能夠起到輔助設(shè)備發(fā)電，或者是在建筑內(nèi)部制冷供熱等方面的作用。

此外，海洋在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中產(chǎn)生的潮汐能、破浪能，以及海洋表面受溫度變化影響產(chǎn)生的溫差和鹽差能等，也都是可再生能源的一種，都屬于社會(huì)發(fā)展過(guò)程中會(huì)利用到的能源類型。

3、可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的利用

3.1 太陽(yáng)能在建筑設(shè)計(jì)中的利用

太陽(yáng)能是十分重要的可再生能源，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中利用太陽(yáng)能資源，應(yīng)該綜合考慮建筑工程房屋朝向、施工材料、附近建筑工程等因素。在建筑工程中，太陽(yáng)能主要是以集熱的方式儲(chǔ)存熱能，然后再進(jìn)行利用。在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以在建筑內(nèi)部設(shè)置保溫墻板，通過(guò)外部集熱器收集太陽(yáng)能，然后由熱管傳輸熱量，并由建筑內(nèi)部保溫墻壁進(jìn)行熱能儲(chǔ)存，比如，太陽(yáng)能熱水器的集熱形式。另外，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，太陽(yáng)能的利用形式還有光伏技術(shù)，在光伏技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，一般與集熱器相互配合使用，這樣能夠達(dá)到遮陽(yáng)集熱的利用效果，這種太陽(yáng)能利用形式主要被應(yīng)用于高層建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，因此，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)以及光伏技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)建筑能源的節(jié)約能起到積極的促進(jìn)作用。在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛，其在優(yōu)化建筑能源結(jié)構(gòu)以及減少環(huán)境污染方面發(fā)揮著十分重要的作用。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的利用形式如下： 應(yīng)用溫室原理，將太陽(yáng)能輻射轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽缓笥衫渌M(jìn)行能量傳遞。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)是由貯水箱、集熱器以及支架所組成的，能夠充分發(fā)揮熱水系統(tǒng)的應(yīng)用功能。例如，某地太陽(yáng)能資源豐富，為了美觀和節(jié)能，考慮到屋頂?shù)拿娣e與朝向，在屋頂上覆蓋光伏電池板 板間距取決于需要傳送光的數(shù)量，在5mm ～20mm 之間。光伏電池能夠吸收70% ～ 80%的陽(yáng)光輻射。通過(guò)這種太陽(yáng)能設(shè)計(jì)形式，不僅可以有效避免熱量從屋頂傳入室內(nèi)，從而有效降低室內(nèi)空調(diào)的用電量，而且還能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽源藵M足建筑內(nèi)部房間耗電需求。

3.2 風(fēng)能在建筑設(shè)計(jì)中的利用

風(fēng)能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)利用風(fēng)能，能夠有效改善建筑工程內(nèi)部溫度，提高建筑工程舒適度。在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)建筑工程之間的間距進(jìn)行可續(xù)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)，綜合考慮建筑工程所在區(qū)域風(fēng)向特征，合理布局樓體朝向、室內(nèi)和室外規(guī)劃等，這樣能夠有效避免建筑工程之間的間距對(duì)夏季風(fēng)的阻擋作用，同時(shí)盡量提升建筑樓體對(duì)冬季風(fēng)的抵御能力。另外，在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，還可以利用建筑內(nèi)部空間結(jié)果形成過(guò)堂風(fēng)，提高建筑工程室內(nèi)環(huán)境空氣流通性。由此可見(jiàn)，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中合理利用風(fēng)能，能夠有效改善室內(nèi)空氣環(huán)境，以此降低空調(diào)、地暖的使用率，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境以及節(jié)能減排的作用。

3.3 水能在建筑設(shè)計(jì)中的利用

在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)充分結(jié)合建筑物所在地域的氣候因素、供水狀況與地理環(huán)境等，對(duì)建筑工程給排水系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃，有效控制水流流向，對(duì)水資源進(jìn)行回收利用，避免積水問(wèn)題破壞建筑物。水能在建筑工程設(shè)計(jì)中的利用方式主要為雨水回收，具體而言，通過(guò)利用人工方式或者水資源流淌方式，收集雨水資源，并對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)、處理，然后將其應(yīng)用于消防用水、綠化用水等方面，從而在最大程度上節(jié)約利用水資源，降低建筑工程使用中的水資源消耗，促進(jìn)建筑工程生態(tài)發(fā)展。

3.4 地?zé)崮茉诮ㄖO(shè)計(jì)中的利用

在建筑工程設(shè)計(jì)中，地?zé)崮芸稍偕茉匆彩潜容^重要的應(yīng)用形式，地?zé)崮苁峭ㄟ^(guò)地源熱泵技術(shù)來(lái)進(jìn)行呈現(xiàn)的在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)中，將選址以及場(chǎng)所的規(guī)劃和機(jī)房位置等設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化。在選址以及規(guī)劃環(huán)節(jié)，由于地源熱泵系統(tǒng)的交換方式比較多樣化，在設(shè)計(jì)前就要在加強(qiáng)水文地質(zhì)的勘察工作，還要對(duì)地?zé)豳Y源的實(shí)施狀況進(jìn)行充分地預(yù)先調(diào)查，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)合理的利用。

3.5 其他能源的應(yīng)用

生物質(zhì)能也是一種可再生能源，近年來(lái)，城市化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，城市人口規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市能源危機(jī)問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，與此同時(shí)，城市生活垃圾越來(lái)越多。對(duì)此，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以在保證建筑工程地基穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，在建筑工程下方設(shè)計(jì)半封閉式的垃圾存儲(chǔ)和焚燒空間，然后對(duì)建筑工程使用過(guò)程中的生活垃圾進(jìn)行統(tǒng)一焚燒，產(chǎn)生熱能和電能，將能源存儲(chǔ)起來(lái)，并通過(guò)管道輸送至建筑工程中進(jìn)行利用。除此以外，潮汐能和海流能也屬于可再生能源，在沿海地區(qū)建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以充分利用潮汐能和海流能。具體而言，建筑工程設(shè)計(jì)人員可以設(shè)計(jì)地下管道，白天收集潮汐能和海流能，將其應(yīng)用于建筑工程夜晚供電中，以此達(dá)到節(jié)能電能的效果，降低建筑工程運(yùn)行使用成本。

4、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該積極利用可再生能源，從而提升建筑工程節(jié)能性能，比如在建筑工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)利用風(fēng)能和太陽(yáng)能，不僅能夠節(jié)約自然資源，而且還能夠提升建筑工程舒適度。因此，在建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該大力推廣和利用可再生能源，提高建筑工程舒適度，降低建筑能耗，促進(jìn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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