建筑節(jié)能與建筑設計中的新能源利用研究

文/張詩堯 武漢理工大設計研究院有限公司設計一所 湖北武漢 430070

人類要想生存與發(fā)展，實現(xiàn)社會的長治久安，進行一系列的生產(chǎn)活動，都離不開能源。可以說能源是人類生活的保障。當前，國民經(jīng)濟的快速發(fā)展使人們的居住環(huán)境越來越舒適，但是能源卻出現(xiàn)了供不應求的狀況。建筑行業(yè)作為能源消耗比較大的產(chǎn)業(yè)，必須要做出改變，但是還不能影響經(jīng)濟效益，為了改善這一局面，要進行新能源的開發(fā)與研究實現(xiàn)建筑節(jié)能設計。

1、對節(jié)能建筑概念的界定

通俗來說，節(jié)能建筑是冬暖夏涼、能節(jié)約能源的房子。節(jié)能建筑是按照節(jié)能設計標準進行設計與建造，使其在使用過程中降低能耗的建筑。通過使用新型的墻體材料和多項保溫節(jié)能措施，充分利用自然資源，使其成為供給能源。[1]

2、節(jié)能建筑的優(yōu)越性

節(jié)能建筑有十分顯著的優(yōu)越性，既避免了破壞自然環(huán)境又有利于建設企業(yè)的效益增加。節(jié)能建筑的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

成本降低，提高效益。使用自然資源作為供給能源，有效地降低了建筑企業(yè)的成本，尤其是采購與運輸?shù)某杀尽３杀镜臏p少大大的提高了建筑企業(yè)的經(jīng)濟效益。另一方面，自然資源還十分安全，在建筑的建造過程中還可以降低風險，對建筑工人的人身安全有了保障，有利于實現(xiàn)安全建造。

保障使用人員的安全減少經(jīng)濟損失。由于自然資源的安全性，使用人員在使用時可以避免出現(xiàn)大型安全事故，對使用人員的生命健康安全有了保障。使用自然資源還可以大大提高社會生產(chǎn)的效率。自然資源的成本低廉性與可再生性，可以有效降低使用人員的生活與生產(chǎn)成本，避免不必要的損耗費用帶來的經(jīng)濟損失。

綜上所述，節(jié)能建筑非常符合當今社會發(fā)展的要求，它的建造和使用都具有很明顯的優(yōu)勢。未來應該大力推廣這種經(jīng)濟實惠、安全可靠的建筑。

3、建筑節(jié)能和新能源的聯(lián)系

在建筑節(jié)能中，環(huán)保、生態(tài)平衡與能源節(jié)約并不是孤立存在的個體，四者是相互協(xié)調相互聯(lián)系的。為了更滿足人們生活的多樣化，人們將建筑的內部環(huán)境建造的更加人性化和舒適化，但是這種舒適是離不開照明、空調及通風這些能耗較高的設備，這樣的舒適度與能耗度成正比的現(xiàn)象，更加劇了目前存在的環(huán)境與能源匱乏問題，不利于人們的可持續(xù)發(fā)展[2]。

4、新能源在建筑節(jié)能設計中的應用

能源是國家經(jīng)濟與科技發(fā)展的重要前提，能源的短缺指示著國家發(fā)展的主要方向必須是要進行節(jié)能減排與環(huán)境保護，這也是進行可持續(xù)發(fā)展的前提條件。

4.1 充分利用太陽能

中國西高東低的地勢使太陽能資源成為了中國豐富且寶貴的資源財產(chǎn)。太陽能資源是一種新型的可再生無污染的清潔型能源。近幾年來，建筑行業(yè)將太陽能資源應用到各處。在設計建筑時，將太陽能的應用方式劃分為三種方式：間接獲取、混合式獲取和被動式利用。

在建筑進行節(jié)能設計的階段，太陽能被廣泛應用于熱水器、太陽灶、采光、采暖或制冷等方面。首先，在窗戶結構的設計上，可以合理設計建筑之間的距離，更好的利用太陽高度角以延長陽光照射的時間，以減少冬季建筑內部的照明時間，減少用電消耗。其次，可以將太陽能發(fā)電設施鋪設在建筑頂部，既能夠充分利用建筑屋頂和向陽面的太陽能，又能夠節(jié)省用電[3]。

4.2 充分利用地熱能

地熱能是一種與太陽能同樣性質的新型能源。在設計建筑節(jié)能時，利用熱交換儀將地表以下的土層溫度轉化為冬季熱源，為室內供暖、生產(chǎn)熱水和用電提供能源。通過使用地熱能，可以一定程度上減少煤炭或用電供暖和燒熱水的消耗。例如，許多學校使用地熱能為學生與教職工供暖，大大減少了學校成本。為環(huán)境的改善做出了貢獻。

4.3 充分利用風能

風能也是一種清潔型再生能源，人們利用先進的科學技術和智慧，將自然風能轉變?yōu)榭衫玫哪茉矗瑴p少能源消耗，從而達到保護環(huán)境的目的。在設計和建造節(jié)能建筑時，需要在合理使用的前提下充分有效的利用當?shù)氐娘L能，借助有關資料與技術，將風能利用到循環(huán)過程中，實現(xiàn)保暖降溫與通氣。

4.4 引進節(jié)能環(huán)保的新材料

在建筑的節(jié)能設計過程中，節(jié)能建筑材料的選定需要十分合理。應秉承節(jié)約、自然、環(huán)保、高效的原則。第一，可以充分利用先進的科學技術，開發(fā)與利用節(jié)能環(huán)保的新材料，并在建筑建造中推廣使用，達到節(jié)能的效果。第二，因地制宜，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況開發(fā)新材料并應用到建筑建造中。

4.5 應用新的空調系統(tǒng)

為了滿足人們美好生活的需求，建筑中的空調系統(tǒng)也應做出改變。應用變風量或變頻空調系統(tǒng)是實現(xiàn)節(jié)能的有效措施。采用這種空調系統(tǒng)，可以最大程度的減少空調制冷或供暖成本，用最小的消耗滿足最大程度的需要。變頻空調的廣泛應用可以實現(xiàn)建筑節(jié)能。

總結：

為了實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，對新能源開發(fā)與利用的合理性有著嚴格的要求，要生產(chǎn)更加環(huán)保、更加綠色無污染的材料，不斷進行產(chǎn)業(yè)升級或轉型，將新技術融入到各個行業(yè)。社會的發(fā)展離不開建筑，建筑業(yè)作為中國的經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，面臨著更大的挑戰(zhàn)。對建筑的設計、經(jīng)營人員甚至建筑工人都應該加強節(jié)能減排的意識，提高保護環(huán)境的意識，將節(jié)能作為建筑的首要原則來要求自己，高度重視節(jié)能減排，盡自己所能設計、建設低能耗的建筑，真正實現(xiàn)綠色社會。