建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用

張赟赟

（貴州省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，貴州貴陽(yáng) 550000）

0 引言

隨著城市的發(fā)展，能源的消耗量越來(lái)越大，生態(tài)環(huán)境也越來(lái)越差，長(zhǎng)期下去，人類的生存環(huán)境將會(huì)受到很大的影響。在這樣的形勢(shì)下，相關(guān)的施工單位在進(jìn)行建筑施工時(shí)，既要注重節(jié)約能源，科學(xué)地設(shè)計(jì)施工方案，同時(shí)還要將新能源運(yùn)用到建筑的施工中，既可以節(jié)約能源，又可以減少對(duì)環(huán)境的污染，從而達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

1 建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中新能源利用的重要意義

現(xiàn)階段，隨著社會(huì)的不斷建設(shè)和發(fā)展，人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)對(duì)能源的需求不斷增加。與此同時(shí)，能源污染問(wèn)題也變得越來(lái)越嚴(yán)重。從建筑行業(yè)能源消耗的實(shí)際情況來(lái)看，建筑行業(yè)消耗的能源大部分仍然是不可再生能源，這將導(dǎo)致社會(huì)能源需求緊張，也會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境發(fā)展造成一些障礙。此外，許多建筑不符合節(jié)能環(huán)保的結(jié)構(gòu)要求，建筑業(yè)能耗占社會(huì)總能耗的一定比例。目前，為了適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的趨勢(shì)，一些建筑公司開(kāi)始降低建筑工程的能耗，增加新能源的使用。

節(jié)能技術(shù)是一種基于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的建筑工程技術(shù)，在市場(chǎng)上有著巨大的優(yōu)勢(shì)。在建筑工程中，可再生能源的使用是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。如果按照常規(guī)的施工方法來(lái)進(jìn)行建筑工程的施工，不僅要耗費(fèi)大量的能源，而且還會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，而且能源的大量損耗也會(huì)導(dǎo)致能源短缺。而將新能源運(yùn)用于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，并且依照此設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，不僅可以提高建筑的節(jié)能效率，還可以節(jié)約大量的能源，降低污染，達(dá)到保護(hù)建筑周邊環(huán)境的目的，促進(jìn)人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。

2 建筑節(jié)能的有效措施

2.1 提高能源的利用率

為了達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，有關(guān)建筑單位必須從源頭上提高能源利用效率。因此，相關(guān)部門可以在建筑內(nèi)部進(jìn)行供暖和制冷，采取分樓層計(jì)量的方法來(lái)收費(fèi)，以此來(lái)增強(qiáng)居民的節(jié)約能源意識(shí)。此外，在具體的節(jié)能計(jì)算中，各有關(guān)部門還可以采用混合水、換熱等方法進(jìn)行相應(yīng)的工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)各建筑的供水溫度的靈活調(diào)整，減少各樓層間的溫差。另外，還可以采用一種新型的隔熱材料來(lái)覆蓋供熱管線，降低熱損失，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2 加強(qiáng)建筑周邊環(huán)境的節(jié)能

為了實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)，必須充分利用周圍的環(huán)境，合理調(diào)節(jié)周圍的環(huán)境，以緩解周圍的氣候變化，減少居民的能源消耗，節(jié)約能源。在進(jìn)行建筑工程的施工過(guò)程中，有關(guān)的施工單位可以在建筑物的四周栽種一些樹(shù)木，達(dá)到遮風(fēng)擋塵、凈化空氣的作用，同時(shí)還可以將噪音降到最低，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。此外，在建筑工地上，還可以建造一個(gè)良好的人工環(huán)境，例如，在建筑物的附近建一個(gè)池塘，利用水池中的水分，提高建筑物周圍的空氣濕度，并能有效地防止灰塵的產(chǎn)生。

2.3 采用節(jié)能建筑材料

綠色節(jié)能建筑項(xiàng)目的建設(shè)也需要大量的建材，所以有關(guān)建筑單位為了達(dá)到節(jié)能目的，必須在工程成本的基礎(chǔ)上合理選擇節(jié)能建材，從而提高建筑的節(jié)能和環(huán)境。而在選擇節(jié)能建材時(shí)，建筑公司要充分考慮建筑的施工要求和施工要求，同時(shí)還要綜合考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，保證所選的建材符合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，從而使建筑工程與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境協(xié)調(diào)一致。比如硅藻泥，就是一種無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，它不會(huì)釋放出有害的氣體，從而不會(huì)對(duì)室內(nèi)和周圍的環(huán)境產(chǎn)生任何的污染，而且還可以保護(hù)人們的身體，從而大大的改善了建筑的環(huán)保性能。再加上硅藻泥可以降低建筑材料的用量，從而節(jié)約能源[2]。

2.4 降低建筑設(shè)備運(yùn)行能耗

在建筑物中，耗能的裝置通常包括空調(diào)、照明、升降機(jī)等，空調(diào)和照明是建筑物總能耗的主要部分，空調(diào)系統(tǒng)的耗能占到總能耗的50%，所以空調(diào)系統(tǒng)就成了主要的節(jié)能設(shè)備。在節(jié)能工作中，可以將高耗能空調(diào)改為節(jié)能型，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。而且，建筑燈具的耗能也很大，有的燈具雖然亮度足夠，但是本身的能量消耗太大，所以，可以選擇節(jié)能型的燈具，比如LED。另外，在建筑中，也需要安裝聲控?zé)簦?，有些聲控?zé)魠s是非常敏感的，一旦有聲音，聲控?zé)艟蜁?huì)自動(dòng)開(kāi)啟，這樣會(huì)大大增加能源消耗，所以，有關(guān)部門可以選擇光感和聲感應(yīng)器。只要有足夠的光源，它就不會(huì)打開(kāi)，如果燈光暗了，它就會(huì)啟動(dòng)聲波探測(cè)器，在聽(tīng)到聲音的時(shí)候，就會(huì)打開(kāi)。該照明設(shè)備可以減少能耗。

2.5 降低建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗

在進(jìn)行建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中，有關(guān)施工單位可采用節(jié)能技術(shù)，合理地控制建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能量，降低能耗。在建筑外墻的建造中，施工單位可以采取適當(dāng)?shù)谋卮胧?，在外墻上設(shè)置隔熱層，以減少室內(nèi)熱量的損失，并在夏天防止外界的熱量進(jìn)入，達(dá)到保溫效果，減少空調(diào)的使用次數(shù)，節(jié)約能源。此外，在建筑構(gòu)件這一點(diǎn)上，可以通過(guò)合理地調(diào)節(jié)門窗的采光、通風(fēng)等因素，從而減少能源消耗，例如，通過(guò)合理調(diào)節(jié)門窗與墻體的比例，適當(dāng)?shù)剡x用門窗的構(gòu)造，增加采光面積，使冬季的陽(yáng)光能更多地進(jìn)入室內(nèi)，從而降低建筑內(nèi)的熱量消耗，提高室內(nèi)的溫度，從而避免不必要的能源消耗[3]。

3 建筑設(shè)計(jì)中新能源的利用

3.1 太陽(yáng)能能源的利用

3.1.1 太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)

相關(guān)的設(shè)計(jì)者可以通過(guò)太陽(yáng)能來(lái)設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)，將光和電轉(zhuǎn)換成電能，從而降低能耗，提高可再生能源的利用率。此外，利用吸收制冷技術(shù)，可以把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，增加制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在兩種方法中，第一種方法比較簡(jiǎn)單，第二種方法的使用費(fèi)用比較高。以下是具體的應(yīng)用。一種是壓縮的冷凍設(shè)備。該系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器組成。在工作時(shí)，制冷劑會(huì)被壓強(qiáng)的溫度所影響，產(chǎn)生一種沸騰現(xiàn)象，其本身的溫度比被冷卻材料的溫度要低。壓縮機(jī)將蒸汽機(jī)內(nèi)的蒸氣吸入，壓縮成一個(gè)壓縮的壓力，再送入一個(gè)冷凝器，在氣壓的作用下，它就會(huì)變成液態(tài)。第二，采用蒸汽噴射制冷。這種制冷系統(tǒng)包括幾部分，分別是蒸發(fā)器和冷凝器，通過(guò)噴嘴的吸入，蒸發(fā)器將會(huì)保持在一個(gè)真空的位置，從而在蒸發(fā)器內(nèi)保持濕度。該制冷系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)要求較高的即熱溫度，但制冷效率不高；該系統(tǒng)的工作原理是利用液態(tài)的蒸發(fā)來(lái)吸收熱量，在實(shí)際操作中，它是以氨為制冷劑，以水為吸熱，通過(guò)冷循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻。與上述兩種制冷方式相比，該方法所需的熱量較低，可以更好地滿足大部分用戶的制冷要求。

3.1.2 利用太陽(yáng)能供熱水及供暖

目前，大部分的家庭都已經(jīng)開(kāi)始使用太陽(yáng)能熱水器了，太陽(yáng)能集熱器可以將太陽(yáng)輻射的熱量聚集起來(lái)，利用太陽(yáng)熱能來(lái)加熱冷水，讓人們可以在日常生活中使用低熱量的熱水。此外，平板太陽(yáng)能集熱器比較普遍，它可以迅速獲得熱水，但由于其自身的耐寒性能，不適合在北方使用。

3.1.3 建造太陽(yáng)能房

太陽(yáng)能屋就是利用太陽(yáng)的輻射來(lái)提高房間的溫度，也可以把太陽(yáng)的輻射轉(zhuǎn)換成電力，從而為相關(guān)的電力設(shè)備供電。采用太陽(yáng)能集熱裝置，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，可以在冬天維持一定的溫度，降低冬天的氣溫，同時(shí)還可以減少對(duì)其他空調(diào)設(shè)備的使用頻率，從而降低能耗。

3.2 地?zé)崮苣茉吹睦?/h3>

如果將地?zé)豳Y源用于建筑，那么就可以為建筑提供熱量。在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)中，有關(guān)的設(shè)計(jì)者可以通過(guò)地?zé)崮軐?shí)現(xiàn)空調(diào)制冷、室內(nèi)供暖等功能，而地?zé)嶙鳛橐环N新的智能發(fā)電技術(shù)，其高效的運(yùn)用不僅可以減少對(duì)電力的消耗，而且可以大大的減少非再生能源的消耗，從而達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，自然能源的使用方法有很多，如：空氣源熱泵、地表水熱泵、地下水熱泵等。通過(guò)對(duì)地源熱泵空調(diào)的高效運(yùn)用，可以達(dá)到能量的科學(xué)循環(huán)，在具體操作中，系統(tǒng)會(huì)將表層的地?zé)嶙鳛槔錈嵩?，并將其轉(zhuǎn)化為熱量，從而突破時(shí)空的局限，增加地?zé)豳Y源的利用率，從而大幅度減少非再生能源的消耗。此外，地?zé)嵩礋岜每照{(diào)系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生熱能和水蒸氣，從而達(dá)到了一定的保護(hù)效果，降低了對(duì)環(huán)境的影響。與常規(guī)空調(diào)相比，地源熱泵空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用較低，并可在我國(guó)許多地方得到推廣。它的體積也很小，可以在地面上運(yùn)行，節(jié)省了大量的空間，而且它還是一種環(huán)保的能源，不會(huì)排放煙霧，也不會(huì)造成任何的浪費(fèi)。相較于空氣泵，地源熱泵空調(diào)可以節(jié)省40%的能源。

3.3 風(fēng)能的使用

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，有關(guān)人員可以利用這種新型的能量來(lái)有效地利用風(fēng)力，從而增加建筑內(nèi)部的空氣流動(dòng)，從而改善建筑的內(nèi)部環(huán)境。將空氣引入室內(nèi)，將空氣“擠壓”出來(lái)，從而達(dá)到通風(fēng)和通風(fēng)的作用。此外，還可以采用熱壓法進(jìn)行自然通風(fēng)。如果建筑內(nèi)部和室外溫度相差很大，那么設(shè)計(jì)師就可以利用這個(gè)天然的環(huán)境，在大樓的頂部設(shè)置一個(gè)排氣孔，通過(guò)熱風(fēng)的上升，將室內(nèi)的熱氣吹向排氣孔，再由這個(gè)位置流出，從而讓室外的冷空區(qū)從下層進(jìn)入室內(nèi)，從而達(dá)到一個(gè)很好的通風(fēng)效果[4]。

3.4 節(jié)能材料在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

節(jié)能材料也是新能源之一，在建筑設(shè)計(jì)中起著非常重要的作用。過(guò)去，設(shè)計(jì)師通常使用大量的建筑材料和能源，甚至浪費(fèi)能源，污染建設(shè)項(xiàng)目周圍的環(huán)境。這樣很難達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的，更談不上促進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展。在這種情況下，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要充分了解各種新型建筑材料，掌握材料的性能，在建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，選擇適合建筑設(shè)計(jì)的新型環(huán)保材料，減少部分高污染材料的使用，同時(shí)大量使用新型環(huán)保材料。它還可以避免材料浪費(fèi)的問(wèn)題。在規(guī)劃中，用新型建筑材料取代能耗高的傳統(tǒng)建筑材料，可以最大限度地節(jié)約建筑工程的建設(shè)成本，促進(jìn)建筑業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。此時(shí)，建筑行業(yè)生產(chǎn)新建筑材料的常見(jiàn)原材料通常包括廢木材、粉煤灰和收獲的稻草。利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)變廢為寶，將廢棄物轉(zhuǎn)化為新型高效材料，并在建筑設(shè)計(jì)中合理利用，進(jìn)一步提高建筑設(shè)計(jì)的節(jié)能環(huán)保效果。

4 加強(qiáng)建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)能源利用的宣傳

在開(kāi)展節(jié)能化的設(shè)計(jì)期間，需要組織內(nèi)部的技術(shù)設(shè)計(jì)人員來(lái)了解新型的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)以及學(xué)習(xí)新型的節(jié)能設(shè)計(jì)方法。在單位內(nèi)部，還需要開(kāi)展必要的節(jié)能宣傳工作，來(lái)將節(jié)能的設(shè)計(jì)思想理念融入到項(xiàng)目作業(yè)當(dāng)中。并且，建設(shè)設(shè)計(jì)單位還要在內(nèi)部開(kāi)展節(jié)能設(shè)計(jì)的宣傳和推廣，并結(jié)合項(xiàng)目建設(shè)具體需要，來(lái)制定合理化的宣傳對(duì)策、宣傳策略。將國(guó)家所提倡的各類節(jié)能設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的優(yōu)惠政策介紹給內(nèi)部的職工，并且將國(guó)內(nèi)先進(jìn)的節(jié)能設(shè)計(jì)成功案例講解給技術(shù)人員，這樣會(huì)在項(xiàng)目設(shè)計(jì)界，可以引導(dǎo)員工去使用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)。通過(guò)合理地利用綠色建設(shè)材料，以及降低建設(shè)過(guò)程中能源的損耗，以及加強(qiáng)能源的使用，將會(huì)為綠色節(jié)能設(shè)計(jì)而創(chuàng)造良好的工作氛圍。工程設(shè)計(jì)單位在給單位內(nèi)部的員工開(kāi)展節(jié)能的宣傳當(dāng)中，也要給技術(shù)人員提供適當(dāng)?shù)募寄茉O(shè)計(jì)指導(dǎo)[5]。

5 建筑設(shè)計(jì)中新能源利用的意義

在我國(guó)，無(wú)論是南方城市還是北方城市，建筑能源都會(huì)由于地域差異、溫度變化等方面產(chǎn)生較大的耗損，例如，我國(guó)南方城市的夏季天氣十分炎熱，為了避免中暑，人們會(huì)長(zhǎng)時(shí)間使用空調(diào)設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)降低室內(nèi)溫度的效果；而在北方城市，尤其冬季溫度非常低，氣候嚴(yán)寒，為了保暖，人們會(huì)更多的使用電暖氣、電熱毯等取暖設(shè)備，從而提升室內(nèi)的溫度。因此，這些電氣設(shè)備的使用，會(huì)產(chǎn)生大量的能源損耗?；诖?，在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要從節(jié)能降耗的產(chǎn)品方面入手，加大對(duì)設(shè)備產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)，不斷提升設(shè)備轉(zhuǎn)換效率和質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的良好效果。目前，對(duì)于此方面的節(jié)能技術(shù)，主要使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)流量的科學(xué)合理分配，有效提升能源燃燒效率，使其發(fā)揮最大化效果。例如，在室內(nèi)加裝溫控閥，不僅可以便于使用者自由調(diào)節(jié)溫度，還可以減少不必要的能源浪費(fèi)?，F(xiàn)階段，使用較為廣泛的技術(shù)為低溫地板輻射技術(shù)，并且配合使用了獨(dú)特的雙向循環(huán)技術(shù)，再加上運(yùn)用了節(jié)能環(huán)保的材料，其發(fā)揮的節(jié)能效果非常好。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，運(yùn)用新的能源與節(jié)能施工技術(shù)對(duì)減少工程造價(jià)、改善環(huán)境、保護(hù)人民的身體和精神都是有益的。因此，建筑企業(yè)必須重視節(jié)能技術(shù)和新能源的使用，同時(shí)要根據(jù)具體情況，合理地設(shè)計(jì)施工項(xiàng)目，把節(jié)能技術(shù)和新能源科學(xué)有機(jī)地融合在一起，從而增加建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。