建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)新能源利用

郭 文

（中鐵二院西北勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州730000）

1 建筑節(jié)能

1．1 建筑節(jié)能的概述

所謂建筑節(jié)能，是指提高建筑中的能源利用率，在保證建筑質(zhì)量和建筑居住條件不降低的情況下，降低能源消耗，合理分配能源，提高能源利用率。具體指在建筑規(guī)劃、建筑、擴(kuò)建、改建的過(guò)程中，實(shí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。在選材環(huán)節(jié)使用節(jié)能材料，在建筑環(huán)節(jié)考慮建筑空間和能源的規(guī)劃利用，在保證居住條件下降低暖氣、冷氣的消耗[1]。目前，建筑節(jié)能已經(jīng)是發(fā)達(dá)國(guó)家建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)，建筑節(jié)能也成為降低建筑行業(yè)能源消耗的手段之一。

1.2 建筑節(jié)能的重要意義

在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中，建筑對(duì)于能源的消耗是巨大的，而且消耗的主要是不可再生能源，這在能源大量消耗、能源儲(chǔ)備減少的今天，已經(jīng)成為我國(guó)節(jié)能環(huán)保工作中的重要問(wèn)題。在石油等傳統(tǒng)能源逐漸枯竭的情況下，我國(guó)必須將能源的來(lái)源轉(zhuǎn)移到太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源上來(lái)。如果我國(guó)建筑行業(yè)依舊執(zhí)行舊的建筑標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)留下非常大的能源負(fù)擔(dān)，我國(guó)的建筑能耗，已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約。推行建筑節(jié)能已經(jīng)勢(shì)在必行，建筑節(jié)能有利于能源的節(jié)約和有效利用，有利于緩解能源消耗和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾。

1.3 建筑節(jié)能的具體措施

在建筑材料的選擇中：選擇節(jié)能材料；在房間材料的選擇中：選擇防水、保溫、隔熱性能好的材料，利用建筑材料對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)整，降低暖氣空調(diào)的使用率，減少能源消耗[2]。在房間的構(gòu)造上：進(jìn)行引風(fēng)通風(fēng)設(shè)計(jì)，盡量保證空氣的流通，利用空氣的流通保證室內(nèi)溫度，較少能源消耗。在采光方面也要注意：在窗戶(hù)的設(shè)計(jì)方面盡量增大采光面積和時(shí)長(zhǎng)，減少照明設(shè)備的使用，降低能源消耗。諸多方面，不一而足。

2 建筑設(shè)計(jì)中新能源的利用

2．1 新能源概述

新能源是指近年才開(kāi)始利用，或過(guò)去已有利用而現(xiàn)在又有新的利用方式的能源。前者如核能、地?zé)崮?、海洋能、太?yáng)能、沼氣等，后者如風(fēng)力、潮汐等。新能源包括各種可再生能源和核能。相對(duì)于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲(chǔ)量大的特點(diǎn)，對(duì)于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題和資源（特別是化石能源）枯竭問(wèn)題具有重要意義。而在建筑行業(yè)中，新能源主要指太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮芤约吧镔|(zhì)能[3]。這些新能源能夠有效地運(yùn)用在建筑業(yè)的規(guī)劃中，發(fā)揮著重要的作用。

2.2 新能源較之傳統(tǒng)能源的優(yōu)勢(shì)

2．2．1 清潔能源，無(wú)污染

對(duì)于大部分傳統(tǒng)能源來(lái)說(shuō)，在其使用的過(guò)程中都會(huì)造成或多或少的污染。比如，石油：泄露的石油漂浮在海面上，迅速擴(kuò)散形成油膜，油類(lèi)可粘附在魚(yú)鰓上，使魚(yú)窒息，抑制水鳥(niǎo)產(chǎn)卵和孵化，破壞其羽毛的不透水性，降低水產(chǎn)品質(zhì)量。油膜形成可阻礙水體的復(fù)氧作用，影響海洋浮游生物生長(zhǎng)，破壞海洋生態(tài)平衡。在石油的使用過(guò)程中，還會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體，散布到空氣中會(huì)產(chǎn)生致癌物質(zhì)和破壞臭氧層。而對(duì)于土壤，一旦污染，就會(huì)使土壤喪失活力，寸草不生。煤炭：燃燒的主要污染物有氮氧化物、硫氧化合物等，這些會(huì)形成酸雨[4]。大量的二氧化碳排放會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，致使全球變暖。燃燒后還會(huì)產(chǎn)生廢渣，造成土地污染。而新能源則不會(huì)產(chǎn)生污染，太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、地?zé)岬刃履茉炊际侵苯愚D(zhuǎn)化成能源，不會(huì)產(chǎn)生排放，自然不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。

2.2.2 分布廣泛，取之不盡

相較于逐漸枯竭且存儲(chǔ)分布十分不合理的傳統(tǒng)能源來(lái)說(shuō)，新能源不僅在儲(chǔ)量上豐富，在分布上也十分合理。傳統(tǒng)的資源，煤炭多分布于北方，天然氣在西方儲(chǔ)量巨大，石油則分布于東部沿海?？梢哉f(shuō)分布集中但不廣泛。由此還產(chǎn)生了“西氣東輸、南水北調(diào)、西電東送”等工程，這都是由于資源分布不均導(dǎo)致的。而且經(jīng)過(guò)這些年的開(kāi)采，傳統(tǒng)資源已經(jīng)所剩無(wú)幾，在這些傳統(tǒng)資源逐漸枯竭的態(tài)勢(shì)下，新能源在這兩個(gè)方面可以說(shuō)是得天獨(dú)厚。太陽(yáng)能、風(fēng)能、水力、地?zé)岬荣Y源，可以說(shuō)是取之不盡用之不竭，再生能力十分強(qiáng)悍。而且除了地?zé)崮芎退χ?，其余能源在各地都有分布，分布十分廣泛，再也不用國(guó)家進(jìn)行資源的調(diào)配，各地都能自給自足。進(jìn)一步節(jié)約了資源調(diào)配所需要的花費(fèi)。

2．2．3 使用簡(jiǎn)單，推廣方便

新能源在使用方式上，也是十分簡(jiǎn)單方便。對(duì)于太陽(yáng)能，一方面安置太陽(yáng)能發(fā)電板，用來(lái)收集太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，另一方面直接利用太陽(yáng)產(chǎn)生的熱量，為溫室提供所需要的熱量；水力方面，利用水力發(fā)電機(jī)組，將河川、湖泊等位于高處具有勢(shì)能的水流至低處，經(jīng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)換成水輪機(jī)的機(jī)械能，水輪機(jī)又推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；風(fēng)力方面，風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車(chē)葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)風(fēng)車(chē)技術(shù)，大約是每秒三米的微風(fēng)速度，便可以開(kāi)始發(fā)電；潮汐能是利用大海湖泊水位漲退產(chǎn)生的動(dòng)能進(jìn)行發(fā)電；地?zé)崮苁抢玫叵聼崃?；地?zé)岚l(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動(dòng)力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其基本原理與火力發(fā)電類(lèi)似，也是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，首先把地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。這些新能源的利用方式只需建設(shè)特定裝置，便可以直接轉(zhuǎn)化為電力資源，可以說(shuō)十分方便，推廣起來(lái)也是極為便利。

2．3 新能源在建筑行業(yè)的利用

2．3．1 太陽(yáng)能的利用

我國(guó)幅員遼闊，太陽(yáng)能資源十分豐富，這就為建筑業(yè)太陽(yáng)能的利用奠定了基礎(chǔ)。太陽(yáng)能在建筑業(yè)主要運(yùn)用在發(fā)電和發(fā)熱兩個(gè)環(huán)節(jié)。發(fā)熱是指利用太陽(yáng)能熱水器進(jìn)行洗漱用水的加熱和太陽(yáng)能溫室。用太陽(yáng)能進(jìn)行洗澡水的加熱，既能滿(mǎn)足居民洗澡用水需求，又節(jié)約了電加熱所需要的電力。太陽(yáng)能溫室是指在冬季利用單向隔熱材料收集熱量，滿(mǎn)足溫室內(nèi)生物的溫度需求，可以減少暖氣的使用。發(fā)電是指在路燈等設(shè)施上安置太陽(yáng)能發(fā)電板，收集夜晚路燈所需的電量，減少建筑對(duì)發(fā)電廠的依賴(lài)，利用太陽(yáng)能滿(mǎn)足用電需求。

2.3.2 風(fēng)能的利用

空氣的流動(dòng)形成了風(fēng)，可以說(shuō)是最清潔的能源之一。建筑行業(yè)對(duì)風(fēng)能的利用也分為兩個(gè)方面，一是在風(fēng)力強(qiáng)勁的建筑區(qū)設(shè)置風(fēng)力發(fā)電裝置，用來(lái)滿(mǎn)足建筑所需的用電量，但風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)量較低，在建筑行業(yè)用途較小。二是，即改變建筑房間的通風(fēng)情況，運(yùn)用合理的設(shè)計(jì)讓室內(nèi)空氣與室外產(chǎn)生對(duì)流[5]。在夏天就可以利用自然風(fēng)給室內(nèi)降溫，減少空調(diào)的使用，降低能源消耗的同時(shí)也可以防止因吹空調(diào)過(guò)多引發(fā)的各種疾病。

2．3．3 地?zé)崮艿睦?/p>

地?zé)崮苤饕獊?lái)自地下熔巖和放射性物質(zhì)的衰變，是一種清潔能源。在建筑業(yè)主要用于地?zé)岚l(fā)電和地?zé)峁┡?。地?zé)岚l(fā)電是利用地下熱能流體進(jìn)行發(fā)電，與火力發(fā)電相似，地?zé)岚l(fā)電是將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再轉(zhuǎn)化為電能，熱水型發(fā)電是地?zé)岚l(fā)電的主要方式，由于地?zé)崮茌^之火力清潔，已經(jīng)成為未來(lái)能源的重要組成部分。熱能供暖則是將地?zé)崮苓M(jìn)行樓房的采暖供熱和洗漱熱水的供應(yīng)。由于這種方式使用方便，還不排放廢水、廢氣、廢物等。是取之不盡的綠色資源，所以在建筑業(yè)的發(fā)展中起著重要作用。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑行業(yè)需要大量的資源進(jìn)行建設(shè)，然而傳統(tǒng)資源已經(jīng)逐漸枯竭，如果不能解決能源問(wèn)題，建筑行業(yè)的發(fā)展勢(shì)必會(huì)受到制約。新能源的出現(xiàn)為我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展提供了一條新的發(fā)展道路，新能源的開(kāi)發(fā)對(duì)建筑業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義，建筑行業(yè)中新能源的使用，不僅是對(duì)建筑行業(yè)有著重要作用，還對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。