淺析建筑節(jié)能及新能源的應用

孫金磊

（天津市建筑節(jié)能推廣培訓中心， 天津 300000）

0 前言

在社會發(fā)展過程中，建筑能源危機已成為社會能源危機的重要部分，隨著建筑施工技術水平的提升新能源在建筑施工過程中得到了有效的應用，如太陽能在混凝土制品養(yǎng)護、被動式太陽房建設、光伏發(fā)電、供暖制冷等方面的應用，一定程度上緩解了建筑能源危機，因此對建筑行業(yè)新型能源應用的綜合分析具有非常重要的意義。

1 太陽能在建筑節(jié)能中的應用

1.1 混凝土制品養(yǎng)護

太陽能在混凝土制品養(yǎng)護工作中的應用主要是利用太陽能養(yǎng)護罩、養(yǎng)護池等設施的制備代替草片、麻袋等常規(guī)保溫措施。太陽能養(yǎng)護罩主要是依據(jù)混凝土構件結構進行合理設置，然后根據(jù)自身結構進行太陽能的吸收利用，其可以通過白天太陽能的吸收，維持夜間罩內溫度在26℃左右36小時，從而保證混凝土構件強度一定。太陽能養(yǎng)護池主要依據(jù)熱箱原理運行，太陽能養(yǎng)護池一般為磚砌池型，而內部大多由保溫材料鋪設而成，太陽能養(yǎng)護池頂部為玻璃材質的透光保溫材料，在橡膠壓條的密封作用下，可實現(xiàn)良好的熱量儲存效果，一般太陽內養(yǎng)護池混凝土構件養(yǎng)護可維持池內溫度在28℃左右48小時，太陽能混凝土養(yǎng)護措施在48小時養(yǎng)護后可促使混凝土構件早期強度達到標準養(yǎng)護28天的69%以上，極大的提高了施工效率[1]。

1.2 被動式太陽房建設

被動式太陽房的建設主要是依據(jù)太陽高度角變化，結合房屋建筑內部結構設置，促使其在太陽能的充足供給下實現(xiàn)有效的熱能供應及集中儲備。在太陽能獨立供給的情況下，太陽能被動式建筑可維持室內溫度在16℃左右，在太陽能應用過程中根據(jù)建筑設計形式的區(qū)別，太陽能主要有間接利用、直接利用兩種方式。其中間接利用主要是采用集中蓄熱的方式見集熱墻的設置，集熱墻一般外部具有相應的隔離設施，如玻璃外罩等，其可以在陽光透過時進行熱量的吸收，然后利用表面、輻射、對流等傳輸方式進行熱量供給。而太陽能直接利用則是通過保溫窗板、保溫墻等保溫設施在太陽能通過時進行直接儲存利用，促使建筑內部溫度達到一定的標準。在太陽能采暖保證率一定時每年單位面積建筑可節(jié)省45kg左右煤的消耗量。

1.3 太陽能制冷供熱系統(tǒng)及光伏發(fā)電技術

太陽能制冷系統(tǒng)主要是通過太陽能制冷空調的設置，利用固體吸附、溴化鋰-水吸收、氨-水吸收的形式進行建筑內部空氣調控，保證室內溫度適宜。太陽能熱泵供熱則是利用熱泵裝置促使太陽能集熱器運行，從而進行熱量搜集，熱泵裝置具有極其優(yōu)良的效用，其可以在在室外溫度低于20℃的情況下，利用太陽能集熱器將室內溫度及供水管道溫度維持在45℃左右，從而維持建筑內部具有適宜的運行溫度[2]。

光伏發(fā)電技術主要是在電源一定的情況下，利用蓄電池、逆變器、太陽能電池板、放電控制器等控制保護系統(tǒng)的運行，進行光熱及光電性能的應用。光伏發(fā)電技術在實施過程中具有極小的占地面積，其光伏發(fā)電設備及配套設施可在建筑頂部及墻面等部位進行安裝，從而在建筑內部進行集中并網(wǎng)發(fā)電，集中并網(wǎng)發(fā)電技術可對內部電力能源進行自動調節(jié)，并將額外電量進行儲備管理，然后當檢測到電力高峰情況時可進行電力能源供給，從而降低電力輸送負載，維持整體系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。同時在半導體伏打效應的作用下，太陽能可在太陽能電池板內轉化為直流電，然后經(jīng)過逆變器及控制器的綜合作用轉化為交流電，其可在白天利用太陽能電池板進行電力能源直接應用，而在晚上可以利用逆變器對蓄電池組件交流充電，促使電力能源的充足供應。

2 地熱能在建筑節(jié)能中應用

2.1 我國地熱資源分布情況

我國具有極其優(yōu)良的地熱資源，現(xiàn)階段我國已發(fā)現(xiàn)的地熱資源可達2000處，其主要分布與我國云南、西藏、黑龍江、天津等地。其中云南、西藏等地地熱資源溫度大多在150℃以上。而天津、黑龍江等地地熱資源溫度大多在100℃以下，其這些地區(qū)的地熱資源距離地面表層僅有十幾米的深度，便于地熱資源的開發(fā)利用。

2.2 地熱供暖及空調

地熱空調在應用過程中不僅不會對周邊環(huán)境造成污染，而且可以向周邊環(huán)境供給充足的能源。如在我國奧運工程運動村地熱空調系統(tǒng)運行過程中，其可以利用地熱能對泳池內水進行加熱措施，維持泳池內水溫恒定，且保證單位區(qū)域內個體熱水供應量在1000kg以上。通過地熱空調的應用，每年可節(jié)省將近6100噸煤的消耗[3]。

地熱供暖主要通過熱交換裝置的設施將地熱能源轉化為生活可用能源，從而對生活中水分進行加熱，為建筑內居民提供充足采暖用水供應。地熱供暖主要可分為直接利用、間接利用兩種方式，間接利用措施主要是通過回灌井、換熱站、地熱井等裝置的聯(lián)合利用進行熱量供給，而直接利用方式則是利用建筑結構內的熱力循環(huán)系統(tǒng)進行熱能供應。

2.3 沼氣應用

現(xiàn)階段沼氣資源大多應用于農(nóng)村建筑建設中，沼氣能源在應用過程中大多為廁所、日光溫室、沼氣池、畜禽舍等四位一體的模式，在相關模式運行下其可以對能源進行有效的應用，降低煤等不可再生能源的使用量。沼氣裝置及其配套設施投入成本較低，且生產(chǎn)效率較高，如體積在6平方米的沼氣池僅需800元左右的投入量，但其在正常運行中可每年生產(chǎn) 300立方米的沼氣，節(jié)省標準煤燃燒量800kg。

3 建筑施工能源控制

現(xiàn)階段城市發(fā)展過程中，整體城市垃圾數(shù)量的一半左右為建筑垃圾，建筑垃平均每年可達到 1億噸以上的排放量，且以往建筑垃圾大多采用填埋、拋灑等措施進行處理，對周邊生態(tài)環(huán)境造成了極其嚴重的威脅，這種情況下，在建筑垃圾分揀歸類處理的基礎上可利用砂石、金屬、竹木等可再生能源代替以往建筑材料，控制建筑垃圾的大量產(chǎn)生，如輕質砌塊等。輕質砌塊主要是將廢磚、廢混凝土等建筑垃圾粉碎之后與水泥、砂土等材料進行拌合，經(jīng)過振動、模板制作、維護等措施后形成的新型建筑材料。

4 總結

綜上所述，我國能源危機的不斷加劇為建筑新能源的開發(fā)利用提供了動力，新能源的利用對建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義，如利用太陽能、地熱能、沼氣能等能源可實現(xiàn)建筑內部空氣調節(jié)、熱水供應等功能，極大的降低了煤等不可再生能源的損耗量，同時利用金屬、砂石等可再生能源對建筑垃圾的分類處理也為建筑能源結構的調整提供了有力的依據(jù)，從而為建筑施工行業(yè)環(huán)境效益、社會效益的同步提升提供了保障。

[1]石光春. 建筑節(jié)能及新能源應用[J]. 建材發(fā)展導向:上, 2017, 15(10):388-389.

[2]顏希. 淺議建筑節(jié)能與建筑設計中的新能源利用[J]. 建材發(fā)展導向:上, 2017,15(11):140-141.

[3]魏愛武. 建筑節(jié)能與建筑設計中的新能源利用[J]. 中外企業(yè)家,2017(2):254-255.