建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用①

孫博

摘 ? 要：近年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，整個(gè)行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化建設(shè)的重要標(biāo)志，給人們的生活帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，提高了居民生活質(zhì)量。基于此，本文以建筑節(jié)能設(shè)計(jì)作為研究對(duì)象，分析新能源的利用價(jià)值，并從太陽(yáng)能能源與地?zé)崮茉磧煞矫骊U述新能源的合理利用方式，同時(shí)推廣低能耗公共建筑技術(shù)。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能 ?建筑設(shè)計(jì) ?新能源

中圖分類號(hào)：TU201.5 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（b）-0152-02

我國(guó)地域遼闊，人口眾多，屬于典型的能源消耗大國(guó)，隨著城市化進(jìn)程的加快，能源消耗量與日俱增，生態(tài)壞境遭受破壞。面對(duì)這一嚴(yán)峻的發(fā)展趨勢(shì)，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)大力使用新能源，憑借這些可再生能源與清潔能源保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境，將新能源與節(jié)能施工技術(shù)用于建筑行業(yè)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益。

1 ?在建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用新能源的價(jià)值分析

分析建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中推廣新能源的應(yīng)用價(jià)值，具體如下：（1）應(yīng)用新能源進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基本需求。對(duì)于人類來(lái)說(shuō)，能源就是賴以生存的基礎(chǔ)，也是社會(huì)發(fā)展的重要保證，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的繁榮離不開對(duì)能源的高需求，但是當(dāng)前能源問(wèn)題已經(jīng)備受關(guān)注，一旦能源面臨短缺現(xiàn)象，這將嚴(yán)重制約國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

（2）在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用新能源，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人與自然和諧統(tǒng)一的重要前提。隨著能源消耗程度的加深，生態(tài)環(huán)境遭受污染程度也在加大，城市化建設(shè)進(jìn)程中，基本上每個(gè)城市都會(huì)受到霧霾的影響。霧霾天氣將影響居民身體健康，對(duì)自然有著破壞性作用。但當(dāng)前建筑施工需要使用煤炭、石油與天然氣能自然能源，這些不可再生能源一旦使用就不會(huì)再有，且能源使用中會(huì)有大量二氧化碳和二氧化硫等物質(zhì)排放。這些物質(zhì)排放之后會(huì)破壞環(huán)境，并帶來(lái)大氣污染。因此在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)用新能源將勢(shì)在必行，這不僅可以減少污染物排放量，也能夠提升居民生活質(zhì)量，保障人們的身體健康[1]。

2 ?建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用方式

建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中可以合理設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，提升采暖與制冷系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，讓可再生能源得到充分利用。太陽(yáng)能作為清潔型可再生能源，取之不盡用之不竭，可以被利用在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中。

2.1 利用太陽(yáng)能能源

2.1.1 太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)的應(yīng)用

應(yīng)用太陽(yáng)能進(jìn)行制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)光能與電能的相互轉(zhuǎn)換，使太陽(yáng)照射的能源可以轉(zhuǎn)化為電能，供居民使用。此外，還可以利用太陽(yáng)能將光能轉(zhuǎn)化為熱能，讓太陽(yáng)照射的能源變?yōu)闊崮埽瑧{借吸收式制冷技術(shù)優(yōu)勢(shì)使制冷系統(tǒng)可以穩(wěn)定運(yùn)行。二者方式相比，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能更加簡(jiǎn)單，但是耗費(fèi)的成本比較高。

具體如下：（1）壓縮式制冷系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)包含壓縮機(jī)、冷凝器與蒸發(fā)器，制冷劑在壓力溫度影響下沸騰，使其溫度低于被冷卻物質(zhì)溫度。壓縮機(jī)會(huì)抽吸蒸汽設(shè)備內(nèi)的蒸汽，將蒸汽壓縮到冷凝壓力，隨后送入冷凝去，在壓力的作用下將氣體變?yōu)橐后w。這一過(guò)程中需要較多熱能，且成本較高。（2）蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)。系統(tǒng)由蒸汽噴射器、蒸發(fā)器與冷凝器構(gòu)成，在噴射器抽吸作用下使蒸發(fā)器處于真空狀態(tài)，讓水分在蒸發(fā)時(shí)制冷。該制冷方式需要較高的即熱溫度，制冷效果一般。（3）吸收式制冷系統(tǒng)。結(jié)合液體氣化對(duì)熱量吸收的原理，該系統(tǒng)內(nèi)將氨水作為制冷劑，水作為熱量吸收劑，讓氨水溶液與水之間形成冷循環(huán)，從而達(dá)到制冷效果。該制冷方式與前兩種制冷系統(tǒng)相比，不需要太多熱能，可以滿足大多數(shù)用戶需求[2]。

2.1.2 利用太陽(yáng)能供熱水與供暖

現(xiàn)如今，家家戶戶已經(jīng)使用太陽(yáng)能熱水器，太陽(yáng)能集熱器可以將太陽(yáng)能的熱源集中使用，應(yīng)用太陽(yáng)能供暖時(shí)可以使用低溫?zé)崴M(jìn)行日常生活。平板式太陽(yáng)能集熱器比較常見，它可以高效率獲取熱水，但是該設(shè)備抗寒性能一般，無(wú)法在北方地區(qū)使用。

2.1.3 建造太陽(yáng)能房

顧名思義，太陽(yáng)能房就是利用太陽(yáng)輻射能量，讓室內(nèi)溫度上升，或者為用電設(shè)備提供電能。利用太陽(yáng)能集熱設(shè)備將能量轉(zhuǎn)化為熱能，保障室內(nèi)溫度保持在一定范圍，使冬季時(shí)節(jié)室內(nèi)不再寒冷。建造太陽(yáng)能房不僅有著保溫的效果，也有著降溫的作用，將溫度控制在額定值，溫度只在該額定值左右波動(dòng)，既不會(huì)太高，也不會(huì)太低。

2.2 利用地?zé)崮茉?/p>

利用地?zé)崮茉纯梢云鸬焦崤c供暖的效果。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，地?zé)崮芸梢赃M(jìn)行空調(diào)制冷、室內(nèi)供暖與發(fā)電，特別是地?zé)岚l(fā)電，這是以地下熱水和蒸汽作為動(dòng)力源，屬于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中較為新型的智能發(fā)電技術(shù)。地?zé)岚l(fā)電與正常發(fā)電原理相似，都是能源之間的轉(zhuǎn)換，將地?zé)崮苻D(zhuǎn)為機(jī)械能，機(jī)械能轉(zhuǎn)為電能即可。地?zé)崮芸梢杂糜谑覂?nèi)空調(diào)采暖、浴室沐浴和廚房烹飪，地?zé)崮茉吹膽?yīng)用方式較為簡(jiǎn)單，且有著較高的經(jīng)濟(jì)效果。

土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用。空氣源熱泵、地表水熱泵、地下水熱泵都是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)天然能源的利用方式，土壤源熱泵空調(diào)可以讓能源得到循環(huán)，系統(tǒng)將地表淺層地?zé)崮茉醋鳛槔錈嵩矗苯舆M(jìn)行能源的轉(zhuǎn)換，這種能源利用方式不會(huì)受到時(shí)間與地域的限制，屬于典型的清潔能源。不僅如此，地?zé)嵩礋岜每照{(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行中不會(huì)向大氣排放熱量與水蒸氣，有效保護(hù)大氣環(huán)境。與以往的空調(diào)系統(tǒng)相比，土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行成本比較低，且可以在國(guó)內(nèi)大多數(shù)地區(qū)廣泛應(yīng)用。土壤熱泵空調(diào)占地面積小，支持地下操作，能夠?yàn)榻ㄖ?jié)能設(shè)計(jì)節(jié)省大量空間，土壤熱源作為環(huán)保型能源，不需要燃燒，沒(méi)有排煙，使用中不會(huì)產(chǎn)生廢棄物。與空氣源熱泵相比，土壤源熱泵能夠節(jié)約40%以上的能源消耗。

2.3 推廣低耗能公共建筑技術(shù)，提升能源利用效率

當(dāng)前我國(guó)公共建筑面積較小，只占城鎮(zhèn)面積的4%左右，但是公共建筑中能源消耗量卻占城鎮(zhèn)建筑耗能的20%以上。面對(duì)這一情況，建筑施工與節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)提出一套低能耗公共建筑技術(shù)，例如選擇陽(yáng)光充足的朝向，節(jié)約電能，減少建筑體型系數(shù)，節(jié)約施工材料，或者利用自然通風(fēng)達(dá)到室內(nèi)降溫目的。這些做法在一定程度上可以緩解公共建筑電力能源供應(yīng)緊張的現(xiàn)狀，讓天然采光代替電能。工程項(xiàng)目施工中，為了節(jié)約能源使用量，建議最大限度上提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。項(xiàng)目建設(shè)階段可以提高加熱與冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用率，使用分樓計(jì)量的方式進(jìn)行各個(gè)樓層的供熱計(jì)費(fèi)，應(yīng)用混水與換熱方式進(jìn)行供水溫度調(diào)節(jié)，采用低水溫、大流量、小溫差供熱方式，減少熱損失，降低能源消耗量。

除了上述文中提到的太陽(yáng)能與地?zé)崮茉矗€可以將 風(fēng)能用于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中。風(fēng)能也是一種常見的新能源，它可以改善室內(nèi)空氣流通情況，提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，降低夏季室內(nèi)溫度，節(jié)約電能消耗。在冬季時(shí)利用風(fēng)能可以改善室內(nèi)潮濕環(huán)境，避免采暖能源帶來(lái)的過(guò)多損耗。新型環(huán)保材料的應(yīng)用，通過(guò)加工、改性、入模與固化成型，可以保護(hù)森林資源，防止水土流程，對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)起到保溫與隔熱的作用，節(jié)能環(huán)保材料沒(méi)有任何污染，且具有良好的隔熱效果和耐腐蝕功能，能夠有效延長(zhǎng)建筑物使用壽命。

3 ?結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們的生態(tài)環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)，各行業(yè)在發(fā)展中意識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的意義。因此，在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，引入太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能等新型能源，最大限度上節(jié)約煤炭、石油等不可再生能源，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，減少這些污染性能源對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)的污染，從而達(dá)到人與自然的和諧統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

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[2] 李向陽(yáng).建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2018，45（8）：113-114.

[3] 洪辰玥.地下公共空間綠色建筑設(shè)計(jì)理論及方法研究[D].西南交通大學(xué)，2018.