建筑节能及新能源应用研究

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[摘要]随着我国经济社会的快速发展，建筑行业也随之崛起，然而由于建筑能耗过大，不利于我国的环境保护与生态平衡发展战略的实施。本文针对建筑节能及新能源在建筑设计方面的应用进行具体分析，通过阐述建筑节能设计的意义，对建筑节能的具体途径展开论述，并分析了围护结构的节能设计方法，最后对新能源在建筑设计中的实际应用进行分析、研究，提出了一系列建筑节能与新能源在建筑设计方面的具体应用措施。

[关键词]建筑节能；新能源；建筑设计；应用

1.建筑节能设计的重要意义

1.1建筑节能是经济发展的需要

能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。建筑从建材生产，建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源，资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右，我国也占到25%以上。由此可见，推广建筑节能设计具有重要的意义。

1.2建筑节能是环境保护的需要

我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质，是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。通过提倡建筑节能，减少污染物的排放也是改善生存环境，是提高生活质量的一种有效的方法。

1.3建筑节能是提高人民生活水平的需要

随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高，人们追求更加舒适的建筑生活环境，冬季采暖，夏季空调都需要能源的供应。而建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下，通过技术减少建筑能耗，提高能源的使用效率，满足建筑节能的要求。

2.建筑的节能设计分析

2.1建筑节能的主要途径

2.1.1提高供暖（空调）系统的效率

提高供暖系统的效率，包括设备本身的效率、管网的传送效率以及用户端的计量、室温调控装置等，仅用户端的计量和室温调控技术的应用这一项，就可使区域供暖系统节约20%～30%的热能。

2.1.2减少建筑本身能量的散失

通过使用高效、经济的保温材料和先进的构造技术来有效地提高建筑维护结构的整体保温、密闭性能。为了保证良好的室内卫生条件，既要适当的通风又要设计配备能量回收系统。以建筑维护结构中耗能最大的外窗为例，透光材料从普通的单层3mm玻璃发展到使用镀膜、中空玻璃，大大提新能源及工艺高了外窗的保温、隔热性能。

2.1.3提高护墙体的保温隔热性能

众所周知，外墙内保温构造具有施工方便、保温层不受室外气候侵蚀的优点，但内保温易于形成热桥，容易产生内部结露，室内墙面装修易于损坏保温层，由于保温层设在室内一侧，而建筑外墙外保温较之于内保温就具有一定的优越性，它可以避免热桥的产生，保温效率高。

2.2围护结构的节能设计

2.2.1屋面节能设计

（1）在设计建筑屋面时，可以通过将通屋顶设计上隔热层，以便提高屋面的隔热性能，从而可以有效的降低建筑物的屋顶表面温度。此外，还可以在屋顶上设计通风屋脊，或在通风平屋顶上设计具备一定高度的通风帽，可以在屋顶进出风口处产生一定的高度差，在通风帽顶外面涂上黑色，可以有效的加强热压。

（2）一方面，可以加强室内环境的采光设计，以便降低能源的消耗。另一方面，若建筑物所在的区域较为炎热，则可以通过在高层建筑中设置固定的遮阳格片，在布置遮阳格片时，主要以太阳在各个季节中的运行轨迹，由东到西进行设计，结合实际情况，将遮阳格片设计为各个角度，可以有效的调节各个季节中可进入室内的阳光的量，从而可以降低夏季使用空调的能源，起到节能、环保的作用。

2.2.2建筑外墙的节能设计

（1）在设计建造外墙时，可以主要以复合墙体、通风墙体为主，现以蓄热墙为例进行分析，由于蓄热墙可以有效的吸收太阳能及其热量，从而起到冬暖夏凉的作用。在冬季，通过蓄热墙吸收太阳热量，可以有效的提高室内温度；而在夏季，通过蓄热墙上的特定孔道可以有效的形成热对流，从而加强室内的通风情况。

（2）此外，设计师还应当结合各类降温措施来降低室外的综合温度，可以通过对围护结构进行处理来实现降温的目标。例如，在维护结构的表面生长攀援植物或以遮阳蓬的方式来减少建筑物外墙所吸收的太阳能热量，或在围护结构的外表面进行浅色处理，以降低外墙的吸热能力，还可以通过使用光滑饰面的材料来降低室外的综合温度。

2.2.3门窗的节能设计

通过使用高性能的门窗，可以有效的提高门窗的保温隔热性能，进而起到节能、环保的作用，即尽量使用空腹塑钢窗框、多层窗、单扇双玻空腹保温窗，避免使用传统的实腹单层玻璃窗。

3.新能源在建筑设计中的应用分析

3.1新能源的含义和分类

新能源不仅具有丰富的来源及数量，而且它的污染程度极小，属于清洁能源。当前，新能源主要包括三种类型：其一为大中型水电；其二为新可再生能源，包括小水电、太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能；其三为传统生物质能。

3.2新能源在建筑设计上的实际应用

在建筑设计上加强新能源，尤其是太阳能的应用，可以有效的起到建筑节能、环保的作用。现今，由于太阳能本身的可再生性质及其环保性质，太阳能在建筑上的利用方式主要有：被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等。其中，我国主要在研制太阳能电池的发电技术，从而将其应用于建筑设计上，实现建筑节能目标。另外，通过将太阳能电池发电系统安装于实验楼的屋顶上，实现太阳辐射能转换成电能的目标，并利用蓄电池组将太阳能电池的电能储存起来，可以实现向用电设备随时供电，以便提供足够的电量供楼内的动力和照明系统使用。

4.结语

综上所述，倡导可持续发展是当前我国经济发展的主流，通过加强对建筑的节能设计与新能源的应用，可以有效的改善当前社会的环境污染及能源消耗情况，从而改善居民居住的生活环境与工作环境。在进行建筑设计时，设计师应当注重节能环保与新能源的多加运用，以便设计出更多符合环境要求与时代要求的低能耗、高效用的建筑，避免过多的追求建筑物的外观而造成能源浪费。

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