試論建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用

梅建華

[摘要]隨著社會(huì)的進(jìn)步，科技的發(fā)展，新能源的開(kāi)發(fā)也在一步一步的推進(jìn)。如：太陽(yáng)能光熱利用、太陽(yáng)能光電應(yīng)用、生物質(zhì)能應(yīng)用、空氣能利用、海洋能、氫氣能、新型燃料應(yīng)用、余熱利用與工業(yè)技能設(shè)備、垃圾污水處理系統(tǒng)、綠色建筑和新能源一體化等等，不僅保障了國(guó)家民生，而且緩解了社會(huì)環(huán)境污染，對(duì)節(jié)能減排工作做出了巨大貢獻(xiàn)。

[關(guān)鍵詞]建筑節(jié)能；建筑設(shè)計(jì)；新能源；利用

能源是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，由于當(dāng)前能源短缺所引發(fā)的資源問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，發(fā)展節(jié)能建筑是關(guān)乎整個(gè)社會(huì)發(fā)展可持續(xù)性的關(guān)鍵因素。當(dāng)前情況下因社會(huì)對(duì)于能源需要量的不斷增多，也突顯出建筑耗能對(duì)我國(guó)資源運(yùn)用和發(fā)展的重大影響，本文針對(duì)我國(guó)日前的節(jié)能建筑情況開(kāi)展簡(jiǎn)要分析，并提出在建筑設(shè)計(jì)中對(duì)新能源的有效利用，從而對(duì)推進(jìn)建筑節(jié)能相關(guān)事業(yè)的深入發(fā)展起到積極作用。

1、新能源概述

雖然我國(guó)是資源大國(guó)，但是由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的決速發(fā)展及城鎮(zhèn)化和第二產(chǎn)業(yè)工業(yè)化的高速發(fā)展，加大了我們對(duì)能源資源的需求，開(kāi)發(fā)新能源降低能源消耗是保護(hù)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的唯一辦法。新能源又稱非常規(guī)能源，是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式，指剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源都是直接或者間接地來(lái)自于太陽(yáng)或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能，包括了太陽(yáng)能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出?lái)的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。

2、建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中新能源利用的研究

2.1太陽(yáng)能建筑

太陽(yáng)能建筑是對(duì)太陽(yáng)能的被動(dòng)型運(yùn)用，被動(dòng)型運(yùn)用指的是通過(guò)建筑結(jié)構(gòu)自身以實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的蓄積和釋放，其主要運(yùn)用建筑頂部和南向開(kāi)窗來(lái)使得日光照進(jìn)建筑內(nèi)部，靠建筑內(nèi)部熱能蓄積以存儲(chǔ)太陽(yáng)能，抑或是直接通過(guò)墻體蓄熱來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)光能的積蓄。被動(dòng)型太陽(yáng)能利用方式是一個(gè)全部通過(guò)合理設(shè)置建筑朝向與四周環(huán)境、巧妙處理外部結(jié)構(gòu)和內(nèi)部空間，并合理選用結(jié)構(gòu)、材料以達(dá)到對(duì)太陽(yáng)能集取、存蓄、分配與應(yīng)用的建筑形式。茌該類(lèi)建筑中，通過(guò)較好的建筑設(shè)計(jì)能使得建筑設(shè)計(jì)和太陽(yáng)能運(yùn)用實(shí)現(xiàn)巧妙結(jié)合。國(guó)內(nèi)第一個(gè)太陽(yáng)能建筑在1977年建設(shè)，并通過(guò)多年研究，被動(dòng)太陽(yáng)能利用已收獲了大量成果，國(guó)內(nèi)已經(jīng)基本產(chǎn)生了包括設(shè)計(jì)、理論、評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)等全套的太陽(yáng)能新能源建筑方案和措施。

2.2地?zé)崮艿氖褂脧?qiáng)度

地?zé)崮艿氖褂眠^(guò)程主要是通過(guò)兩種重要的途徑實(shí)現(xiàn)的。一方面人們能夠通過(guò)使用地?zé)崮軄?lái)進(jìn)行發(fā)電，給予人們照明，為人們的生活提供更多的方便，另一方面，可以利用地?zé)崮軐?duì)人們進(jìn)行熱水供應(yīng)，有效的增加地?zé)崮艿拈_(kāi)發(fā)效率，充分的利用地?zé)崮懿粌H能夠有效的降低能源的消耗，還能夠保證地?zé)崮艿沫h(huán)保，不受到污染，有利于對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。目前，大多數(shù)學(xué)校都應(yīng)用了地?zé)嵩O(shè)計(jì)，利用地源熱泵的形式來(lái)對(duì)地?zé)崮苓M(jìn)行有效的利用，促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的新能源使用工作的平穩(wěn)進(jìn)行，也茌一定程度上提高了地?zé)崮艿墓┡杀荆蟠蠼档土硕趸嫉呐欧帕?，減少了對(duì)傳統(tǒng)的能源消耗對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重破壞。

2.3風(fēng)能

因空氣流動(dòng)而形成風(fēng)，而風(fēng)能是地球表面大量空氣流動(dòng)而產(chǎn)生的一種動(dòng)能。風(fēng)力發(fā)電作為一種清潔的可再生資源，利用風(fēng)力制成各種發(fā)電機(jī)，大致可分為兩種：垂直和水平的。通過(guò)其風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸與氣流放線或地面的平行或垂直來(lái)區(qū)分。風(fēng)能作為一種數(shù)量豐富、清新潔凈、廣泛分布、近乎無(wú)盡并且可以減緩溫室效應(yīng)的新能源。采用風(fēng)能可以大量降低生產(chǎn)成本，制造的風(fēng)力發(fā)電機(jī)甚至已低于發(fā)電機(jī)成本。相比較傳統(tǒng)的燃料發(fā)電所所排放的有害物質(zhì)，風(fēng)力發(fā)電可對(duì)水污染、空氣污染起到一定的緩解作用，能夠?yàn)樯鷳B(tài)平衡做出有力的貢獻(xiàn)，是環(huán)保和節(jié)能的新能源的先驅(qū)。

2.4建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中電暖的應(yīng)用

電暖是電供暖、電采暖的簡(jiǎn)稱，其中包含電地暖、電暖器、電墻板、電鍋爐、吊頂電輻射板和熱泵等電暖設(shè)備，它具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)，包括：低碳環(huán)保，電屬于清潔資源，能夠極大的提升空氣質(zhì)量，防止霧霆的發(fā)生，優(yōu)化環(huán)境，維護(hù)人類(lèi)健康，并且當(dāng)前國(guó)內(nèi)電力迅速發(fā)展，有水電、火電、核電、生物質(zhì)電、光伏發(fā)電和風(fēng)電等，新能源占比逐步增加。同時(shí)我國(guó)是全球第二大發(fā)電國(guó)，裝機(jī)總量全球第一，風(fēng)電、水電量巨大，所以，以電取暖對(duì)于國(guó)內(nèi)的節(jié)能減排非常有利：投資較少，因缺少管網(wǎng)與鍋爐體系，使得其投資不到集中供暖的30%：使用便利，人性化強(qiáng)，通電就熱，斷電則停，便于利用，方便調(diào)控，有明顯的節(jié)能效果。符合病人老幼的特殊要求，人性化較強(qiáng)：應(yīng)用的范圍較廣，南方、北方均可方便利用，符合廣大群眾對(duì)于提升建筑環(huán)境質(zhì)量的需要。此外，運(yùn)用電暖應(yīng)注意以下條件，建筑必須節(jié)能，即采用保溫墻體，門(mén)窗的密閉性良好，以降低熱量損耗，建筑內(nèi)入住率與供暖的利用效率應(yīng)較高：墻壁會(huì)傳遞熱量，所有人都取暖，便不致引起某些建筑內(nèi)的熱量出現(xiàn)大量散失等狀況。

2.5空調(diào)

空調(diào)的能源消耗量巨大，因此，加強(qiáng)建筑設(shè)計(jì)中的新能源的利用，還應(yīng)該引進(jìn)先進(jìn)的新空調(diào)技術(shù)，來(lái)達(dá)到節(jié)約能源的目的。新型太陽(yáng)能復(fù)合超導(dǎo)冷暖空調(diào)就是利用這一技術(shù)。它在制熱時(shí)主要是利用可再生的生物質(zhì)燃料及太陽(yáng)能，是采用綠色環(huán)保的取暖方式，制冷時(shí)利用夏季地源低溫的能量，通過(guò)超導(dǎo)系統(tǒng)，直接冷卻房間中的空氣達(dá)到制冷目的，讓太陽(yáng)能的供給量和用戶對(duì)太陽(yáng)能空調(diào)的應(yīng)用需求達(dá)到平衡：一方面，可以通過(guò)改變空調(diào)的送風(fēng)量來(lái)對(duì)室內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣就減少了空調(diào)的使用對(duì)能源的消耗，另一方面，可以使用相應(yīng)的冷卻塔作為供冷系統(tǒng)，這種冷卻技術(shù)的能源消耗技術(shù)，造成的能源消耗量比較低，同時(shí)，使用的成本也相對(duì)較低，全面的實(shí)現(xiàn)了建筑工程設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)新能源的利用。

結(jié)論：

建筑節(jié)能工作引起足夠的重視，并將新能源應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)工作中，能夠有效的降低建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中的能源消耗，避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。因此，應(yīng)該鼓勵(lì)當(dāng)前的建筑設(shè)計(jì)師，在建筑設(shè)計(jì)工作中加強(qiáng)對(duì)新能源的利用，也要積極開(kāi)展建筑節(jié)能工作，踐行可持續(xù)發(fā)展理念。