建筑設計中可再生能源的利用淺析

宋凱歌

（太原王孝雄建筑設計院有限公司，山西 太原 030012）

我國能源現狀不容樂觀，可再生能源作為社會發展中的重要能源展現出了十分顯著的優勢。在建筑行業發展的過程中利用可再生能源，可減少建筑建設和使用中的能源消耗，避免環境污染，維護生態環境的和諧發展。

1 建筑設計中的可再生能源

能源是社會生活正常開展的前提，能源也是社會生產活動順利進行的物質基礎。常見的可再生能源主要有太陽能、風能、地熱能、水能等。合理利用可再生能源一方面可減少環境污染，另一方面也可保證能源安全，這是推動建筑可持續發展的重要措施。且在建筑設計環節，應合理利用可再生能源，其也可增強建筑的經濟性，同時也能在最大程度上滿足建筑的基本需求，在改善人們生活質量和生活效率方面都有著非常積極的作用。

2 可再生能源的突出優勢

2.1 具有良好的節能性

傳統電力能源的利用方式多半是不可再生的，建筑設計中也會應用大量的不可再生能源。所以，如果人們的用電需求直線上升，則能源消耗也會隨之增大，在這一過程中也會提高不可再生資源的使用量，這有悖我國節能發展的基本理念。而合理利用可再生資源則能夠滿足人們的用電需求，將建筑與可再生能源充分地融合，減少不可再生能源的利用，真正實現建筑的節能降耗，所以在建筑設計中應用可再生能源可實現良好的設計效果。

2.2 環保效果更為突出

建筑行業發展中，建筑周邊的環境也受到了負面影響。在建筑設計和建設時，利用不可再生資源加大了資源和環境的負擔，而這一問題需要很長的時間才能解決。所以在建筑設計中利用可再生資源，能夠有效保證建筑設計的環保效果，一方面有效避免了建筑建設和使用中對周邊環境的不利影響，另一方面也合理利用了自然環境和自然資源。在確保自然環境與建筑和諧統一的前提下，有效實現了環保的基本目標。

3 可再生能源在建筑設計中的利用

3.1 太陽能的利用

太陽能是一種可再生能源，在建筑設計中應用太陽能，需結合建筑房屋的朝向、材料以及附近的建筑工程等等。在建筑工程建設和施工的過程中，太陽能通常采用集熱的方式來儲存熱量。設計時可在建筑內部設置保溫墻板，外部集熱器可有效收集太陽能，井熱管傳輸熱量，在建筑保溫墻壁內儲存熱量，而且還可開發光伏技術，光伏技術與集熱器形成有效的配合，一方面可達到遮陽的目的，另一方面還可達到集熱的目的。

太陽能光伏技術以及集熱系統的合理應用可減少建筑的能源消耗。太陽能熱水系統在多個領域都發揮著十分重要的作用，尤其在能源結構優化以及環境污染控制等方面。太陽能熱水系統充分利用了溫室原理，其可將太陽能轉化為熱能，利用熱傳遞效應供應熱水。太陽能熱水系統主要由三部分構成，分別為儲水箱、集熱器和支架。其可最大程度地體現熱水系統的優勢。如在太陽能資源相對豐富的地區，為了減少能源消耗需結合屋頂面積與朝向在屋頂設置光伏電池板，板的間距應結合送光量來確定，其間距在5-20mm 為宜，且光伏電池可吸收8 成左右的太陽輻射，以上述方式利用太陽能可有效減少自屋頂傳遞到室內的熱量，從而減少空調運行過程中的電能消耗，其還可將太陽能轉化為電能，避免建筑內部的耗電。

3.2 風能的利用

當前，風能在建筑設計中得到了廣泛應用，設計中充分利用風能可調節室內的溫度，從而增強室內的舒適度。在設計中，應科學布置建筑工程的間距，并結合建筑工程區域內的風向特征，科學布置樓體的朝向以及室內外的規劃布局，這也可減少建筑工程間距對夏季風的阻擋。在設計中可合理設計建筑的空間結構，使其形成過堂風，從而優化建筑的通風效果。所以在建筑設計環節科學利用風能，一方面可改善室內的空氣質量，另一方面也減少了空調以及地暖等電氣設備的能源消耗，增大了資源的利用率。

3.3 水能的利用

在建筑工程設計過程中，應全面結合建筑物所在地域的氣候因素、供水狀況與地理環境，對建筑工程給排水系統進行合理規劃，有效控制水流流向，對水資源進行回收利用，避免積水問題破壞建筑物。水能在建筑工程設計中的利用方式主要為雨水和中水回收，具體而言，通過利用人工方式或者水資源流淌方式，收集雨水資源，并對其實行存儲，然后將其應用于消防用水、綠化用水等方面，從而在最大程度上節約利用水資源，降低建筑工程使用中的水資源消耗，促進建筑工程生態發展。

3.4 地熱能的利用

地熱能是建筑工程設計中的一種可再生能源。地熱能主要借助地熱泵技術發揮其作用及功能。在選址規劃階段，地熱泵系統交換方式多種多樣，因此在設計前應詳細勘察施工現場的具體情況，同時還要對地熱能分布情況予以全面調查，從而提高地熱能利用的科學性及合理性。

3.5 其他能源的應用

生物質能也是一種十分重要的可再生能源。城市化發展中出現了較多的環境問題，城市垃圾問題尤為明顯，所以在建筑設計中，一方面要確保工程的穩定性和安全性，另一方面也應預留出足夠的垃圾存儲以及處理的空間。對生活垃圾采取統一焚燒的形式，儲存焚燒垃圾過程中所產生的熱能。或者在沿海地區的設計中還可利用其潮汐能。設計人員可設置地下管道來收集潮汐能，并將該能源作為供電的源泉，降低工程的能源消耗及成本投入。

4 結語

綜上所述，建筑工程設計中，高效利用可再生能源一方面可減少能源的消耗，另一方面也可避免環境污染，增強建筑的舒適度，最終推動綠色建筑的快速發展。