淺析建筑設計中的新能源利用

馬衛亭

摘 要：社會經濟發展過程中，能源問題逐漸暴露出來，成為社會各方關注的焦點。長期以來，建筑行業都是能源消耗大戶，為了能夠使建筑行業可持續發展，必須做好建筑節能工作，在建筑設計中強化對新能源使用，減少對傳統能源的使用，落實國家低碳節能政策。

關鍵詞：建筑節能;建筑設計;新能源

引言

近年來我國經濟與科技水平迅猛發展，在大環境之下企業發展也有了全新的探索路徑。針對建筑產業的節能環保理念，不僅僅是為了積極響應國家政策，還要將現有的項目工程建材應用到位，幫助企業單位嚴格控制生產建設成本。比方說在建筑設計環節中，照明系統、空調設備等系統都是能源消耗的主要部分。企業單位需要加強設計研究分析，通過合理化的技術手段應用，將新能源、新理念投入到生產建設之中。

一、建筑設計與建筑節能的作用

（一）強化經濟發展

當前，只有以能源為基礎才可確保人類進行生活與發展，同時各種能源也是促進經濟發展的主要基礎。所以，人們對各種能源的重視程度快速提升，但能源短缺問題也逐漸成為阻礙社會經濟發展的主要因素。

在進行建筑工程施工時，建筑材料的生產與加工流程以及建筑材料的使用，都有著明顯的能源消耗現象。結合我國相關調查數據信息可知，當前所有發達國家建筑工程的能源消耗總量約為總能源消耗的35%，我國的建筑行業能源消耗則為總能源消耗的27%左右，這也有效表明了建筑節能的落實有著重要的作用與意義。

（二）強化環保工作

煤炭、石油以及天然氣等是我國當前使用最為主要的能源物資，而其也都屬于不可再生資源，同時在使用這些資源時還會形成大量的有害物質，如二氧化碳、二氧化硫以及氮氧化合物等對于生態環境具有極為嚴重的威脅。但在進行建筑節能設計過程中，不僅可防止對生態環境造成威脅，也可從基礎上確保人們居住的生態環境出現明顯的改變與完善，這就使得建筑節能設計逐漸成為強化人們生活質量的主要措施。

二、建筑節能與建筑設計對太陽能的應用

（一）太陽能制冷系統

在使用太陽能制冷系統時，其可將太陽能快速轉變為電能，也就是將陽光照射能源逐漸轉變為家用電能。同時該系統也可將光能轉變為熱能，即將要太陽能轉變為生活所需的熱能，并在吸收式制冷技術作用下實現制冷這一效果。其中將太陽能轉變為電能方法具有較強簡單性，而其卻需要相對較高的成本與資金。這就是將太陽能轉變為熱能成為當前主要的制冷模式，也就是確保太陽能轉變為熱能后為制冷系統的運行提供動力。當前較為常見的太陽能制冷模式主要為壓縮制冷、蒸汽噴射制冷以及吸收制冷。

壓縮設備、凝冷設備、蒸發器、膨脹閥等結構共同組成了壓縮式制冷系統。其中在壓力溫度作用下使得制冷劑出現沸騰現象，同時其溫度小于被冷卻物體實際溫度。而壓縮機針對蒸發機形成的蒸汽進行吸收，并通過壓縮方法將其與冷凝壓力進行整合后在傳輸至冷凝器中，這時受到壓力影響會轉變為液體形態。其需要的熱能相對較高，而所需的造價成本也較高。

蒸汽噴射設備、蒸發機冷凝器等是形成蒸汽噴射式制冷機的主要結構，而其是運用蒸汽噴射設備具有的抽吸能力確保蒸發器形成相應的真空環境，這時就可保證水在蒸發過程中出現制冷效果[3]。當使用這種制冷方法時需要具有較高的集熱溫度，而制冷效果也有待提升。

吸收式制冷系統的運行基礎就是液體在氣化過程中會吸收大量熱能。因此該系統制冷設備使用氨水溶液，而水則屬于吸收劑，這就可保證兩者之間形成較為完善的冷循環過程。這種制冷模式需要的熱能相對較少，并符合大多數用戶的應用需求與標準，生產加工具有較強簡潔性，制冷效率也相對較強。

（二）熱水供暖集熱系統

所謂太陽能主動應用系統就是利用太陽能集熱設備針對太陽能進行收集處理，根據實際需求在各種系統中進行使用，這種系統有著采暖與提供熱水等功能。其中該系統在循環水泵運行作用下，通過建筑頂部設計的太陽能集熱設備與儲熱設備針對收集的太陽能進行存儲，為晚上與陰天時的運行提供能源。同時也將收集的太陽能傳輸至系統末端設備中，根據實際需求與輔助性熱源，確保建筑采暖與熱水功能復合相關標準。熱水供暖吸熱系統種類極為豐富，這就需要根據建筑設計需求進行科學選擇。另外，雖然該系統結構有著較強復雜性，成本也相對較高，但也具有較多豐富的優勢與價值，因此有著極為廣泛的運用。

（三）太陽能建筑

被動運用太陽能系統就是太陽能建筑的主要特征，所謂被動就是結合建筑結構特征針對太陽能進行收集與使用，也就是通過建筑頂部與南側窗體等確保陽光直射至建筑內部，利用建筑內部熱能蓄積能力實現能源的存儲，也可運用墻體蓄熱方法存儲太陽能。這種太陽能運用方法就是科學合理設計建筑朝向、附近環境、提高外部結構與內部結構契合度，同時通過科學選擇建筑結構、材料等方法實現對太陽能進行收集、存儲、應用的建筑模式。太陽能建筑利用完善的建筑設計可有效確保太陽能的使用與建筑設計有機整合。當前，我國的太陽能建筑措施在科學技術發展下逐漸具有較強的完善性與科學性。

三、建筑節能與建筑設計對地熱能的應用

（一）地熱供暖

在科學合理的運用地熱能源時，獲得的經濟與優勢較為明顯，可在降低一次性能源消耗量的同時，防止對生態環境造成威脅。其中可通過熱交換設備將地熱能為建筑的生活與采暖等提供大量熱水資源。使用地熱供暖時，就是以深層的高溫地下水為熱能源，再通過各種供熱系統為采暖用戶提供源源不絕的熱源。地熱井、井口設施、調峰設備、換熱站以及回灌井等是形成地熱供暖系統的主要結構，鍋爐供暖系統與地熱供暖系統只有熱源對應的終端散熱設備需求具有較大差異，而熱能循環系統則具有較強一致性。通常情況下，調峰設備與地熱相互結合的供暖系統有著較強經濟性，在資源科學分配中可全面運用已開發的地熱能，并在拓展熱能用戶時確保供暖能力具有較強穩定性，同時與其它供暖方法相比，其供暖費用相對較低。

（二）地熱空調

在我國社會經濟快速發展過程中，為暖通行業的發展提供了良好的機遇。許多新興建筑設計中廣泛運用環保性較強的地熱空調。以我國舉辦奧運會為例，地暖空調每天在為人們提供0.1t生活熱水的同時，也可針對游泳池進行加熱，使得游泳池水溫具有較強穩定性。由于地熱空調在實際運行期間不會形成任何污染物，這就使得其屬于綠色環保資源，也符合生態可持續發展需求。另外，在冬季時，地暖井也可實現全面的供暖，其冬季的供暖能力約等于6000t煤炭的供暖能力。

四、建筑節能與建筑設計對風能的應用

在建筑節能與建筑設計中，風能也有著重要的作用與潛力。進行建筑節能設計過程中，可運用風能針對建筑內部的空氣流通情況進行優化與完善，進而提高建筑內部空氣質量。與此同時，夏季時也可運用風能針對溫度進行控制，從而降低電能消耗量。而冬季時，通過風能也可針對建筑內部潮濕空氣進行優化，有效降低對采暖能源的使用率。

五、結束語

我國建筑產業迅猛發展，建筑節能設計受到社會各界的廣泛關注。所以針對建筑節能以及建筑設計中的新能源應用，需要在開展實踐工作期間，綜合項目工程的各項條件，有效利用可再生資源以及新型技術，進而達成產業可持續發展的目標。

參考文獻：

[1]李向陽.建筑節能與建筑設計中的新能源利用[J].建筑技術開發，2018，45（08）：113-114.

[2]段長春. 綠色建筑技術在公共建筑改造中的應用研究[D].華南理工大學，2018.

[3]靳世隆.建筑節能與建筑設計中的新能源利用[J].科學技術創新，2017（27）：177-178.

[4]麥麗雅.建筑節能與建筑設計中的新能源利用[J].河南建材，2017（04）：313-314.