研究新能源在住宅建筑中的使用

師新杰

(1太原理工大學(xué) 山西 太原 030024 2山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 山西 太原 030013)

研究新能源在住宅建筑中的使用

師新杰1,2

(1太原理工大學(xué) 山西 太原 030024 2山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳 山西 太原 030013)

隨著生活質(zhì)量的提高，新型能源開始越來越多的進(jìn)入人們的日常生活，帶來不少的便利?？沙掷m(xù)再生，環(huán)保節(jié)能，清潔綠色都是新能源的突出特點(diǎn)，研究開發(fā)和利用新型能源已經(jīng)勢(shì)在必行。本文對(duì)新能源在住宅建筑中的使用做出介紹，新能源的應(yīng)用將成為住宅建筑中的一大特點(diǎn)。

新能源；可持續(xù)再生；生態(tài)能源；住宅建筑

0 引言

住宅產(chǎn)業(yè)是全球土地、環(huán)境資源的開發(fā)使用者，對(duì)于能源方面消耗也十分巨大。因此，房地產(chǎn)開發(fā)商們?cè)诮ㄔO(shè)房屋時(shí)，除了將房屋建造的宜人以外，也要思考關(guān)于可持續(xù)發(fā)展和利用的相關(guān)問題，因此新能源應(yīng)運(yùn)而生。所熟知的太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能和地?zé)崮芏际强稍偕男履茉?。?duì)于這些新能源的研究、使用與開發(fā)，會(huì)從某種程度上減少對(duì)環(huán)境的破壞；另外，物美價(jià)廉、安全可靠又是一個(gè)重要的因素。若加強(qiáng)對(duì)新能源的利用，就會(huì)減少對(duì)煤、碳、石油的開采，穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)，更加強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。目前，收集太陽能發(fā)電發(fā)熱、利用地?zé)釤岜孟到y(tǒng)等都是綠色能源的主要使用途徑。

1 太陽能的利用

太陽東升西落，每日照耀大地，人類能從太陽得到許多的能量。處在亞歐大陸的東部，太平洋的西岸的中國，太陽能資源極為豐富。太陽能的使用已經(jīng)融入生活，有太陽能手表、太陽能臺(tái)燈、太陽能計(jì)算器和太陽能熱水器。這些都是利用太陽能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，從而使其進(jìn)行工作。

1.1 太陽能建筑

現(xiàn)在傳統(tǒng)的太陽能建筑主要分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。主動(dòng)式太陽能建筑因?yàn)樵O(shè)計(jì)步驟太為復(fù)雜、地理原因產(chǎn)生的成本過高，因此不易建造，基本沒有出現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)的住宅產(chǎn)業(yè)中。被動(dòng)式的太陽能建筑由于整個(gè)過程中不主動(dòng)使用能源，因而相對(duì)會(huì)比較簡(jiǎn)約，容易設(shè)計(jì)和操作，也是現(xiàn)行住宅中使用的比較多的形式。被動(dòng)式太陽能住宅主要使用欄桿等圍護(hù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)自我的放熱吸熱，不依靠任何外界的輔助手段，廣受人們的喜愛。如使房間朝向南邊，陽光直射過來；在房屋的頂部建造一個(gè)水池，也可以聚集熱量。

1.2 太陽能發(fā)電與發(fā)熱

將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，就是太陽能發(fā)電技術(shù)；將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，就是太陽能發(fā)熱技術(shù)。太陽能熱水器、太陽能供暖和利用太陽能發(fā)電都是常用的方式?，F(xiàn)在許多住宅小區(qū)中，隨處可見有太陽能熱水器和太陽能電池板，其被廣泛的使用于樓道、路燈和草坪燈等多處照明設(shè)備[1]。值得一提的是，太陽能熱水器已成為使用范圍最廣、技術(shù)最成熟的一個(gè)家用產(chǎn)品。用戶在頂樓上放置一個(gè)太陽能真空集熱管，收集太陽能將水進(jìn)行加熱，然后連通管道到住戶，就可以坐在家中使用熱水，這項(xiàng)開發(fā)給業(yè)主帶來方便。如何將太陽能充分吸收和有效的進(jìn)行采集，是建造房屋保溫工藝需要解決的兩大問題。

我國北方廣泛采用的是被動(dòng)式的太陽能建筑系統(tǒng)，設(shè)計(jì)者采用特殊的建筑部件，使建造出來房屋的屋頂、墻壁以及地面都帶有一定的保溫效果。防止外界的高溫進(jìn)入室內(nèi)，需要隔熱墻的防護(hù)。冬天的時(shí)候可以收集大量的太陽的熱能，從而使房間的溫度升高；夏天的時(shí)候能對(duì)熱量產(chǎn)生一個(gè)特定的通路，加快氣體的流動(dòng)，從而使房間的溫度下降[2]。另外，儲(chǔ)熱墻還有一個(gè)功能，防止外界的氣體進(jìn)入，同時(shí)也阻止內(nèi)部的氣體散發(fā)，通俗來講，即里面的東西出不去，外面的東西進(jìn)不來。利用太陽能還能制冷，主要有兩種方式：一需要用到機(jī)械裝置，太陽能讓機(jī)械裝置開始工作，機(jī)械裝置自行制冷；二需要吸收式制冷機(jī)，太陽能讓吸收式制冷劑工作，然后制冷機(jī)制冷。

總而言之，太陽能生活帶來許許多多的便處，節(jié)省不可再生資源，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)也有一定的保護(hù)作用，研究使用與開發(fā)太陽能刻不容緩。

2 其他可再生資源的使用

2.1 風(fēng)能

作為重要的不可再生能源之一——風(fēng)能，它的確帶來很大的幫助。風(fēng)力發(fā)電，交換室內(nèi)外的空氣等是使用風(fēng)能的主要方式。其中，交換室內(nèi)外空氣則是在建筑中使用的。建筑內(nèi)部的三維空間與二維空間的排列組合和風(fēng)能有著極為緊密的關(guān)系，穿堂風(fēng)在建筑學(xué)中稱為水平通風(fēng)，它是因?yàn)榻ㄖ锏挠L(fēng)面和被風(fēng)面所受到的不同的壓力差所形成的，從而有效的降低室內(nèi)的溫度，提高空氣流動(dòng)速率，大大的提高用戶的舒適度。最好的選擇降低室內(nèi)的溫度是來自大自然的水陸風(fēng)、季候風(fēng)和山谷風(fēng)[3]。風(fēng)能的在生活中非常多見，走廊的通風(fēng)、管道的通風(fēng)、風(fēng)塔和擋風(fēng)的薄片都是利用風(fēng)能進(jìn)行設(shè)計(jì)。然而全天一直持續(xù)的通風(fēng)并不能帶來很好的降溫效果，業(yè)主選擇用短暫的時(shí)間來通風(fēng)，降低溫度的效果會(huì)比較明顯。午后，關(guān)閉門窗會(huì)能起到一定的隔熱作用，杜絕外界過高的氣體進(jìn)入室內(nèi)；夜里，太陽落山，室外的溫度會(huì)有明顯的降低，這時(shí)候打開門窗，則會(huì)起到一定的通風(fēng)散熱效果。風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或者其他形式的能，再轉(zhuǎn)化為電能的方式。風(fēng)力發(fā)電環(huán)保節(jié)能，但是會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，因而不在住宅區(qū)使用。

2.2 地?zé)崮?/p>

一個(gè)永久的、有保障的可持續(xù)能源是土地所包含的熱能，簡(jiǎn)稱地?zé)崮?。地殼的活?dòng)產(chǎn)生出地?zé)崮堋５嘏脑砭褪抢脺\層的地下的資源來給居民提供所需的熱量，十分方便，減少暖氣管道的使用和煤炭的使用量，減緩全球變暖。運(yùn)用地暖，一是可以遏制室內(nèi)的暖空氣向外釋放，二來可以防止外界的冷空氣進(jìn)入室內(nèi)，起到很好的保護(hù)作用[4]。若在建筑物的底部設(shè)置一段管道，利用空氣的風(fēng)壓和熱壓通風(fēng)，相當(dāng)于是將室外的冷風(fēng)帶進(jìn)室內(nèi)，加上土地本身就有一定的濕度和溫度，最終使得空氣能保持一定的濕度和溫度，達(dá)到略微改善居民的室內(nèi)溫度的效果。另外，隧道挖的越深越長，使用的土壤面積越大，通風(fēng)調(diào)節(jié)溫度的效果就越好，這種方法在現(xiàn)今的建筑中可以大為使用。電熱輻射和地板采暖、沼氣的利用于開發(fā)和節(jié)能的五金配件和門窗都是現(xiàn)在所利用地?zé)崮艿睦印?/p>

2.3 其他能源

利用長波輻射降溫，白晝，建筑物表面使用系數(shù)大的反射材料，從而降低太陽的短波輻射；夜里，覆蓋使用長波反射，進(jìn)行散熱過程，有效的減低表面的溫度。

利用水能，如被動(dòng)蒸發(fā)降溫，原理是利用水可以汽化，在房屋的表面噴水使其保持潮濕，然后汽化來降低溫度。在住宅區(qū)設(shè)置綠化帶甚至花園，可以讓住戶夏天乘涼，吸收空氣中的可吸入顆粒物，提高空氣質(zhì)量和生活質(zhì)量都有許多益處。

3 結(jié)語

現(xiàn)如今，人們愈來愈注意到生態(tài)環(huán)境等問題，開發(fā)和使用新能源是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)然，需要一定的有效的科學(xué)和研究的支持，對(duì)新能源更加仔細(xì)深刻的研究之后，才能更好的去使用。還有還多新能源，如：海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等，雖然現(xiàn)在還不能夠熟練的利用它們，但是對(duì)于太陽能這種綠色能源，可以盡量的讓它充斥在生活的每個(gè)角落，新能源能運(yùn)用在住宅建筑中，應(yīng)堅(jiān)持并貫徹下去。

[1]焦青太. 太陽能熱水器與建筑一體化概述[J]. 建筑節(jié)能. 2008(01):50-53.

[2]何靜,侯兆林. 建筑節(jié)能的方向與新能源的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息. 2010(36):317(1).

[3]陳欣. 略論新能源在節(jié)能建筑的應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)業(yè)月刊. 2008(06):54-55.

[4]徐玉虎. 建筑節(jié)能技術(shù)在山東德州“新湖春天”工程中的應(yīng)用[J]. 建筑節(jié)能. 2008(07):68-70.

TU241.91

A

1007-6344（2016）08-0107-01

師新杰（1983.10- ），男，大學(xué)本科。