探究可再生能源在建筑設計中的高效利用

李秀曉 孫秋瑩

摘要：建筑工程在建設和后期投入使用的過程中都需要消耗大量的能源，而在當前各種能源資源日益緊張的現狀下，必須通過各種手段來減少建筑工程對于能源的大量消耗甚至浪費。其中一個重要的手段就是增加可再生能源在建筑工程設計當中的應用，因此如何能夠在建筑工程設計中高效的利用這些可再生能源，應當是建筑行業重點研究的一個課題。

關鍵詞：可再生能源;建筑設計

現代社會能夠得到持續的發展，人們能夠正常的進行生活、生產活動，離不開各種能源資源的利用。但是當前人們也認識到了許多能源資源都是不可再生的，并且由于人們生產生活大量的使用各種能源，并且其中也不乏浪費的現象，因此許多能源已經面臨著嚴重緊缺的現狀了。為了社會的可持續發展，人們開始尋找可再生的能源并研究有效利用這些能源的方式。對于建筑行業來說，建筑過程中以及建筑工程使用中都需要很大的能源消耗，未來實現建筑行業的可持續發展，在建筑工程設計中應用可再生能源已經成為未來建筑行業發展的必然要求了。當前在建筑工程設計中，已經開發利用較多的可再生能源有太陽能、風能、地熱能以及生物能等。

一、重要作用分析

將可再生能源有效的利用到建筑工程的設計當中，能夠發揮出重要的作用，并具有重大的現實意義。

1.1 實現較好的節能效果

在建筑工程設計中應用可再生能源，能夠有效的實現能源的節約。因為可再生能源通過合理的利用方式可以轉換為人們生產、生活所需的電能、熱能等，從而減少傳統電能、熱能使用過程中對于能源的耗費。為了能夠實現可再生能源在建筑工程中的高效率的利用，需要根據當前建筑施工及運行過程中所需要的能源類型，然后通過可再生能源的開發利用，將可再生能源轉換為可以替換這些傳統能源的形式，進而有效的減少建筑工程對于能源的消耗，實現不可再生能源的節約和可再生能源的有效利用。

1.2 實現較好的環保效果

我國建筑行業在近年來得到了飛速的發展，但同時這些建筑工程也帶來了巨大的資源消耗，同時也產生了很大的環境污染，對于當地的生態環境造成了不可挽回的影響，這也嚴重的影響了建筑行業的持續發展。隨著可持續理念的普及，在建筑行業中也逐漸開始倡導綠色建筑的設計理念，其中最主要的就是要增加可再生能源的利用率并提高其利用的效率。大多數的可再生能源都屬于清潔能源，在利用的過程中不會形成對環境的造成污染的物質，能夠起到較好的保護環境的效果。

1.3 實現較高的經濟效益

可再生能源在一定程度上可以無限使用，并且獲取的成本很低，可以產生較高的經濟效益。但是可再生能源在建筑工程中應用的前期階段，需要投入一定的資金，作為能源利用的軟硬件設備、技術應用的成本;另外，還需要一定的資金支持可再生能源利用技術的研發，以及技術的更新，以此來實現可再生能源更高效率的應用。

二、可再生能源的應用

2.1 太陽能的利用

太陽能是當前建筑工程設計中利用最多的也是利用效果較高的可再生能源，通過采取有效的利用和轉換技術，可以實現建筑工程的照明、供暖、發電、熱水供應等功能。太陽能的利用方式主要是通過收集太陽能熱能，然后將其轉化為建筑工程所需的各種能量。通過在建筑物外部設置集熱器，相應的在外部設置保溫墻板，集熱器所收集的熱量通過熱管傳輸至保溫墻內，實現建筑物的供暖等目的;最常見的應用方式是光伏技術，通常應用在高層建筑的設計當中。通過太陽能光伏可以實現太陽能向電能的轉化，滿足建筑工程對于電能的需求;另外通過光伏技術收集的熱量可以滿足建筑熱水需求。

2.2 風能的利用

風能在建筑工程設計中的主要利用方式，就是通過合理的建筑物結構布局，來實現對風能的有效利用，另外就是依靠轉化技術實現風能的利用。具體來說，第一方面，通過對建筑機構合理的布局和規劃，實現較好的自然通風效果。通過對建筑工程所在當地的氣候、季風條件等進行調查，然后合理的設計門窗位置，實現較好的對流效果，能夠有效的置換室內的空氣，維持室內清新的空氣環境。另一方面，通過風能利用技術，將其轉化為電能，滿足建筑工程對于電能的需求，減少其他發電能源的消耗。

2.3 地熱能的利用

地熱能主要是地球內部產生的熱量，通過相應的技術與設備進行收集;另外沿海城市海洋運動產生的潮汐能也是地熱能的一種。地熱能可以作為發電的輔助能源，在建筑工程設計中的主要應用就是為建筑工程的供暖以及制冷系統提供能源供應。地熱能在建筑工程設計中的應用方式主要是通過地源熱泵來實現地熱能的收集，通過傳輸介質向建筑物的供熱、制冷系統中傳輸能量，滿足建筑物的供熱和制冷的需求。具體的利用方式有：第一，地下水源熱泵系統，主要是通過地熱能的收集，然后通過地下水或這回收水來實現熱量的輸送，實現對于建筑系統的熱水和熱量供應。第二，土壤源熱泵系統，通過在地下埋設熱量交換器，來實現土壤中地熱能的傳輸，同時借助熱泵來實現熱量的順利傳送，為建筑物傳送熱量需求。

2.4 生物能

生物能是指通過將建筑垃圾以及生活垃圾進行回收處理產生的能量，是一種較為新型的可再生能源。建筑工程施工階段，不可避免的會產生許多的建筑垃圾，人們在日常生活中也會產生許多生活垃圾。對于這些垃圾，傳統的處理方式就是焚燒，這種處理方式會產生嚴重的有害氣體污染，同時也是對于資源的浪費。而通過生物能處理技術，對建筑垃圾和生活垃圾進行分類，將可回收利用的材料進行技術處理，所產生的沼氣等生物能可以作為重要的建筑物能源供應。在具體的建筑工程設計中，需要結合建筑垃圾以及生活垃圾的類型、數量等，設計出相配套的生物能利用系統，對垃圾進行有效的回收利用，減少垃圾對環境帶來的污染。

三、結束語

要實現可再生能源在建筑工程設計中的有效應用，需要認真的研究各種可再生能源的利用方式，根據建筑的需求，將兩者實現有效的結合，促進建筑工程施工過程以及使用過程中能源節約，降低資源消耗，減少環境污染，實現有效的環境保護。

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