可再生能源在建筑设计中的利用论述

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摘 要：随着国民经济的发展，人类面对的最严峻的问题之一是能耗问题，并且也是规模最大的问题。在环境日益恶化的情况下，人们开始重视环境保护问题我国把节约能源和保护环境作为我国实现可持续发展的基本国策。建筑物是人类生活、工作的基本场所，而它建造消耗的能源在整个社会中都占有相当高的比例。所以它的规划、设计以及建设将直接影响到我国现有资源和可再生能源的消耗。本文主要分析了可再生能源在建筑设计中的利用。

关键词：可再生能源；建筑设计；应用

中图分类号：TU2文献标识码： A

一、可再生能源的现状与发展趋势

现在石油、煤炭、天然气是全世界各个国家大规模生产利用的能源，但是从世界经济的可持续发展来讲，这些广泛利用的不可再生能源逐渐显示局限性。在这种情况下，可再生能源的重要性将与日俱增，太阳能、风能、地热能等可再生能源的开发和利用，会在而未来社会的经济发展具有重要地位。在当今不可再生能源日益局限的情况下，开发利用可再生能源是未来能源安全的需要，也是为了减少当今社会环境污染的需要，更是能源可持续发展的需要。

随着我国经济的高速发展，能源短缺滞后经济发展的形势日益严重，可再生能源的将提高到一个全新的战略高度。我国是以煤炭为主要能源的国家，经过长期不断的发展努力，我国能源消耗中煤炭的比重已经逐年下降，而可再生能源的开发利用将受到高度重视。现阶段，降低矿物能源的开发利用，从以煤炭、石油、天然气为主的矿物能源系统转向可再生能源持久性能源系统，提到可再生能源在经济发展中的结构比重，推动可再生能源的开发利用已成为我国经济发展的一项基本国策。而在建筑行业中，如何最少的消耗资源，合理规划设计以求用最小量达到最高效率的使用能源，将建筑这一高消耗发展转变为低耗能高效率的发展已是我国未来建筑业发展的必然选择。 

二、可再生能源在建筑行业中的重要意义

建筑工程有较长的周期，有建筑设计、建筑施工以及建筑竣工等阶段。在每个建筑工程阶段，都应当树立积极利用可再生能源的观念，使得建筑行业能够成为绿色环保的新行业。对于整个社会的可持续发展目标来说意义重大。在建筑设计阶段，应当根据我国相关的法律法规，鼓励相关建筑企业提高建筑节能设计的标准。《中华人民共和国节约能源法》以及《 民用建筑节能管理规定》都有相关规定。到2020年，我国的建筑节能目标是，建筑行业中的能源消耗能够降低到同中等发达国家一样的水平。并且对北方以及沿海城市提出了特殊要求，即在2020年希望这些城市能够实现百分之六十五的节能。并且希望在2020年时，不可再生资源的能源消耗比也能够降低，与2010年相比较，希望能够减少百分之二十。近些年来，可再生能源在我国的发展越来越快，在建筑节能上体现的很明显，我国政府也积极制定了很多与建筑节能息息相关的法规与标准。目前为止，我国建筑行业节能主要涉及的领域是风能以及太阳能等可再生资源。我们知道。对这些资源进行利用，不仅可以成功替代污染性严重的传统能源，这些资源还有取之不尽、用之不竭等特点，具有很大的开发潜力。 

三、可再生能源的利用 

1、风能在建筑设计中的利用

在建筑设计中充分运用风向，利用自然通风改善室内的舒适，转换空气质量，同时在夏季能够起到很好的降低温度的作用减少空调的能耗，在冬季要将自然通风控制在适当的程度，足够驱散室内的过多的潮湿之气，排出污染物，进一步降低采暖的能耗。利用自然同分降低建筑物温度，可以采取将室外空气向室内引入的方式，让风直接吹向室内，增加人的舒适度；也可以采用将夜晚的凉风向室内引入的方式，以此充分将室内蓄热材料的热度吹散，这样一来白天室内的温度与室外相比升温不会那么迅速，非常适用于炎热干燥且昼夜温差很大的地方。

在建筑设计初期，应收集详细准确的气象数据，由此在详细具体设计的时候，能够运用计算机或者是风洞试验模拟通风情况，进一步获取简略的风压分布图，这样可以帮助建筑师对建筑开口部位进行调整，以此保障房屋可以拥有更好的通风效果。

但是在利用自然通风被动式降温的过程中还应注意一些问题，做好充足的准备，因此在建筑设计时要考虑采用相应类型的通风器避免这些问题的出现。为避免自然同分导致采暖负荷增加，可以考虑利用太阳能预热系统预热进入室内的新风。 

2、太阳能

在中国几千年的文明发展史中，建筑业也是越发的完善。古代建筑就是利用太阳的光和热进行南北布局、较大开窗等一系列科学方法建造房屋。上世纪初，通过对建筑建造的反思，新型建筑着重强调了对空气通透性和充足阳光的重视，到世纪中期更是加大了对太阳能技术的研发。在石油危机的情况下，太阳能技术终于开始被重视，并有了较大进展。而太阳能按照利用方式可分为太阳能光电技术、主动式太阳能技术以及被动式太阳能机技术。其中，被动式太阳能利用时指在不借助其他人造机械设备和控制系统进行对太阳能的收集、储存和利用，这些与建筑是相互一体不可分割的，进行太阳能收集方式主要包括间接获取系统、直接获取系统和混合式获取系统，但无论是哪一种收取系统都有收集器、热吸收装置、蓄热材料、控制装置以及输送系统五个相同的基本要素。而这五种装置相互之间的不同组合，又可以产生各种各样的被动式太阳能建筑。在规划设计建筑时，建筑师应了解建筑所在地区的太阳辐射量，并通过现场勘查获取周边的不利因素，从而进行对太阳能更好的收集。

被动式太阳能收取系统主要在阳光充足和视野开阔的地点进行，在建筑南向外侧安装单层或双层玻璃，是入射的太阳热能被墙体所吸收进而储存，并向使用空间进行辐射，不同的墙体厚度可以在不同的时间段内向建筑内部释放热量。这样可以使使用空间具有较高的热舒适性，而且温度波动较小，并且还可以利用一些辅助设施来增强被动式太阳能建筑的性能。主动式太阳能主要是称呼采集太阳能进而产生热能，并保存从而以备后用的设备，通常以空气或水历来完成工作。为了太阳能更好的利用，集热器通常放在建筑物的屋顶，并通过一定的设计进行太阳能更好的收集。 

3、地热能在建筑中的应用

地热能源，即利用地表下的土层的低温，作为冬季热源供建筑采暖与制备热水，在夏季建筑物反过来向土地排放热量，作为储存热量的热库。随着社会的发展，科学技术的不断提高，地源热泵空调系统的运用悦来晕广泛，我国地源热泵的市场正逐步发展、壮大。地源热泵的技术主要分为两种：土-气型与水-水型，其中土-气型是从浅层土壤或者是地下水中获取热源以及排热，利用分散在建筑物内的各个热泵机组将能源直接换成为冷风或者是热风。而水-水型地源热技术是从地下水中获取热源以及排热，通过热泵机组的作用转换成为冷水或者是热水，同时再利用建筑物内部值得风机盘管将其转化为冷风或者是热风向室内供暖或者是降低室内温度。

在建筑设计中利用地热能源，要注意对建筑物周边地质、水文状况进行勘察，查看其是否有可利用的条件，这对后面具体的场地规划设计有着重要影响。地源热泵机组放置在建筑物室内，缺少一般的空调所需要的冷却塔，这要符合建筑的整体造型设计的要求，保证建筑外立面更加简洁。地源热泵的末端装置选择性较多，较为常见主要有风机盘管、辐射吊顶等，然而这些都要注意避免夏季吊顶表面出现结露状况。  

四、结束语

为了可再生能源在建筑技术中更好更广泛的应用，需要对建筑进行场地选择和场地规划设计，通过对建筑材料的合理选择和节点的合理构造等细节来完善可再生能源的合理开发利用。使可再生能源在建筑行业得到进一步的发展，从而逐渐代替传统常规能源在建筑方面的有效应用，降低污染物的排放，保护生态环境，所以可再生能源的开发利用对未来社会可持续发展具有深远意义。 

参考文献

[1]李弘范.绿色建筑设计浅探[J]. 低温建筑技术,2012(04). 

[2]田蕾,秦佑国.可再生能源在建筑设计中的利用[J].建筑学报,2011(2). 

[3]林树枝,胡建勤.可再生能源在建筑中应用的探索与实践[J]. 福建建设科技,2009(03).