建筑節能與建筑設計中的新能源利用

鄭昊

摘要：人類基本居住的空間是以建筑為基本元素的，建筑的設計與最終實施，為構建人類生活環境，建立了基本的框架，也對人類的生活與生存帶來了直接的影響。隨著現代社會的不斷發展，建筑的功能化細分越來越多，其行業涉及了材料、能源、化工等多個基礎工業，其設計的優劣性導致了人們生活質量的優質與否，同時為了通過建筑構件良好的生活環境，需要對自然界的能源進行消耗，其對能源的有效利用，直接關系著建筑本身的設計成敗。隨著綠色經濟和人們環保意識的進一步加強，低碳減排已經成為建筑設計中的重要一環，能源節約型建筑已經成為未來城市、鄉村及其他各類地區倡導的環保理念。通過減少建筑過程中及使用過程中的能源消耗，大力發展綠色可再生能源應用，使用新型能源，倡導環保及可降解材料使用，成為了現代建筑的時代烙印。隨著科技的發展，新能源利用的廣泛性也在逐漸成為成熟建筑手段和設計標準，由于它是一種新近開發或正在積極推廣使用的能源，其未來使用的便利性和可擴展性較好，能夠為城市綠色發展創造更好的條件。

關鍵詞：建筑節能;建筑設計;新能源利用

引言：

新能源是相較于傳統能源來說的能源應用形式，由于現代科技的發展，和對能源開發利用水平的不斷提升，各類新能源在建筑設計中的應用越來越多，其中光伏發電對太陽能的電力轉換起到了積極推動作用，太陽能熱效利用在建筑供暖、淋浴中使用效果較好，地熱、燃料電池等能源的合理轉換，為綠色建筑的打造提供了充分的支持。隨著我國社會經濟數十年的高速發展，特別是近年來建筑行業不斷拉動消費內需，提質增效形成了較大的產業規模，其發展的一大影響就是能源消耗量的上升，這種能源消耗比重的增長，勢必滯行我國社會經濟整體的發展步伐，因此必須要重視綠色能源在建筑行業的應用，通過新能源在建筑領域的研究、利用、開發，實現節能減排，綠色發展的最大效益，為社會經濟建設發展提供基礎保障。

一、認清建筑領域節能減排的重要性，倡導綠色能源設計理念

近年來，由于人民生活水平的提升和工業生產的快速發展，能源緊張的局面一直存在。作為世界第二大能耗大國，我國社會經濟建設對于能源的需求不斷增加，并呈現上升趨勢，由于工業化程度較低，更多的能源依靠為煤炭、石油等不可再生能源。建筑行業作為我國經濟建設的重要行業，其對能源的需求與日俱增，成為國民經濟中耗能較高的行業之一，特別是黃河以北地區的集中供暖、大型公用建筑設施的冷暖耗能等對能源的需求不斷增加，根據我國近二十年來建筑行業的能耗標準煤折算，由于經濟社會的高速發展，對于建筑業的需求也越來越急迫，所以無論是工業廠房建設，還是民用住宅建設，在國民經濟中都不斷的擴大規模發展，這種發展勢必需要在建設初期和后期使用中，大量的消耗能源。因此，建筑行業在社會建設發展中的能源消耗量十分巨大，必須引起足夠的重視。

按照當前我國建筑領域能源消耗趨勢估計，二〇二〇年將會較往年增加0.5%～2%的標準煤用量和電量，能源的需求仍然是供不應求的狀況。新能源的利用作為建筑節能的提質增長點，必須加以足夠的重視，積極鼓勵新能源產品的研制與開發、利用，實現建筑設計的綠色轉型，用全新的建筑行業新能源使用策略，為世界范圍的建筑節能提供中國智慧和中國方案。

二、明確建筑領域新能源使用的要求，提升綠色能源應用水平

建筑節能需要通過優化設計，多管齊下實現建筑、結構、材料等綜合的節能減排要求，通過對于建筑設計的現代化研究和技術迭代，利用優秀的施工工藝和建設管理能力，不斷優化建筑領域的能源利用規范，促進可再生能源的整體使用效率。對于現代民用建筑設計中，節能減排的突出設計重點是冷暖循環系統，由于自然環境的變化，及人們對生活環境舒適度的要求不斷提高，對于民用建筑的保暖、制冷等要求越來越高，可以積極的運用BMI設計技術，采用計算機仿真，實現設計與實現結果的匹配。例如可以采用可調整集中供暖技術，采用混水或熱交換方式，調節建筑內不同需求樓層的溫度調整，實現大流量、低變化、小差異的供熱形式，降低集中供暖系統的熱容量損失，節約能量消耗。同時可以采用新型的保溫材料對樓宇和管道進行保護，通過利用新材料增加墻體厚度，改善墻體界面粘接層材料，對保溫層進行綠色環保處理及低傳導性介質使用，在內部裝修中，更多的使用低密度、高強度、輕量化的的建筑隔離材料，將綠色環保理念建立于建筑設計之初，并將其貫穿在建筑物建設的全流程施工、管理過程中，最大限度的減少建筑物內外的熱量傳導，形成天然的保溫效果，達到節能要求。

此外，積極在建筑行業中增加利用新能源的比例，降低了建筑行業對傳統能源的需求。利用新型能源轉換技術，將地熱交換引入到更多的建筑冷熱交換設計中，達到更高的能源利用效率。

三、優化建筑領域能源循環利用設計，拓寬綠色能源利用場景

能源的循環利用，是建筑節能減排的重要手段。在建筑設計過程中，應該根據建筑的使用領域和建設要求，不斷開發對綠色能源應用“接口”的引入，拓展利用效率。在太陽能的使用過程中，應該綜合考慮樓宇朝向和不同地域日照情況，擴大建筑設計中太陽能采暖的有效面積，減少建筑物的異形結構，形成錯落有致的太陽能接收面積，在日照較強的部分更多的考慮收集太陽能，在日照較弱的區域可以實現墻面綠化，提升保暖效果。積極引入全玻璃熱管式真空管太陽能熱水技術，提升建筑自給自足的淋浴能力;在公共建筑的玻璃幕墻上更多的采用光伏發電技術，實現對太陽能的有效轉換。積極拓展高效的地熱資源在建筑物本身及外延的使用，實現地熱發電蓄能，或直接利用地熱供水，為人們的日常生活提供熱水供應。采用地熱泵或者隧風系統，提取低溫地熱資源，用以樓宇熱交換，達到冬暖夏涼的居住體驗，提升人們的生活環境滿意度。改進建筑物本身的空調及新風系統，對于空調的變頻調速系統及制冷回流系統進行改進，實現更高效的能量轉換，降低制冷劑的使用量，積極研究小型化冷卻塔技術，不斷降低建設成本，使其可以應用到更多獨立建筑體中，節約制冷能量消耗。

在現代的各種民用綠色建筑中，特別是環保住宅設計過程中，設計師大量了通過充分利用可再生能源進行建筑整體設計，將太陽能進行高效轉化，將電能進行分時段合理調配使用，采用蓄熱方式節約能量消耗，采用生活廢水分類處理及有效蓄接自然降雨等方式，節約日常用水量;在建筑外墻更多的應用屋頂及墻面綠化措施，達到自然保溫保濕效果，這種取自自然界凈化回饋自然界的建筑設計理念，不但能夠節約能量消耗，更能提升建筑的科技感，并達到良好的居住體驗，實現人與自然的完美結合。

結束語：

現代社會建筑學已經涵蓋了社會發展及經濟建設的各個領域，既需要有高科技的強力匯入，也需要人文美學的完美融入，更多的需要將綠色能源應用部署于建筑行業的方方面面，使其能夠形成簡約而不簡單的未來建筑建設主旨，實現人與自然的共生發展是建筑行業未來發展的方向，節能減排實現新能源的高效利用，達到綠色環保的最終目標。

參考文獻

[1]劉澤寶.研究建筑節能與建筑設計中的新能源利用[J].陶瓷，2020（08）：126-127.

[2]黃睿.建筑節能設計中的新能源利用方向研究[J].住宅與房地產，2019（33）：75.

[3]劉振興.光伏新能源技術在建筑電氣節能設計中的應用[J].通信電源技術，2019，36（06）：118-119.

[4]李卉. 新能源技術在建筑設計中的利用效果探析[A]. 中國智慧工程研究會智能學習與創新研究工作委員會.2020萬知科學發展論壇論文集（智慧工程三）[C].中國智慧工程研究會智能學習與創新研究工作委員會：中國智慧工程研究會智能學習與創新研究工作委員會，2020：10.