建筑设计中可再生能源的利用与分析

建筑设计中可再生能源的利用与分析

毛俊华

南通勘察设计有限公司226000

摘要:建筑物包括人们的住宅、工作的大楼、休闲娱乐的房屋等场所,人们有非常多的时间都是在这些建筑物内度过的,因此,这些建筑所耗费的能源庞大,在所有社会能源消耗中的比重巨大。据此,节约资源、保护环境可从这些建筑物入手,如果建筑物的设计、材料能注意环保,内部设施也能多利用可再生资源,这样就能大大降低社会不可再生资源的消耗,使得绿色能源发挥更大的作用,节能减排,增强建筑施工企业的社会效益,树立起良好的口碑。本文介绍了我国可再生能源的种类和重要性,分析了我国建筑设计如果更好地利用可再生能源,以期减少建筑污染,提升可再生能源的利用效率,减少资源浪费,推动社会健康、可持续发展。

关键词:建筑施工;可再生能源;环保节能;

我国很长一段时间的发展模式是粗放的,过度的能源消耗污染了自然环境,也对居民的生命健康造成伤害,同时,发展前期过度开采石油,导致我国的化石能源几近枯竭,能源问题成为社会热点问题。现代,越来越多的人注重节能减排,建筑施工企业也应该具有环保意识和节能意识,在建筑房屋的过程中融入节能技术,提高能源的利用率,转变过度依赖化石能源的发展模式,开发新的可再生能源,走可持续发展道路,推动产业优化升级。

一、可再生能源利用现状

改革开放以来,我国工业的发展突飞猛进,工业推动全国进步的同时也为社会带来了污染,随着工业4.0时代的到来,社会各行业普遍机械化、智能化,而我国的化石能源有限,渐渐不能满足当今社会对能源的庞大需求。据统计,按照现在的能源消耗量和消耗速度,我国的石油资源和煤炭资源二十年后就会枯竭,面对能源挑战,我们必须研发、开发可再生能源,使得这种绿色能源成为社会的主要能源,这一以来能缓解能源不足的压力,二来能减少环境污染,减少废气、废水、废料的排放,一举两得。

我国一些落后地区仍以煤炭和石油作为工业发展的主要动力,东南发达地区基本家家户户都是使用上了较为环保的天然气。但是,这些能源相对于新型可再生能源来说,其经济性、环保性还是较差。笔者认为,我国建筑行业应多开发利用太阳能、风能和地热能等新型可再生能源,从根本上撼动化石能源的地位,有效降低能耗,减少空气、水源、土地污染,走好可持续发展道路,兼具经济效益和社会效益。

二、可再生能源概念

可再生能源,顾名思义,即自然界中能够不断被开采并自然再生的资源,它们往往是取之不尽、用之不竭的,且对环境的伤害小,储量庞大。我国将太阳能、风能、地热能以及潮汐能等资源列入了可再生资源的名单。本文致力于将太阳能、风能、地热能与建筑结合,进行设计,实现建筑设计中采暖、降温与供水的三种设计,使得我国建筑行业耗能得到有效控制和管理。

三、可再生能源在建筑设计中的利用

(一)太阳能

太阳能是最重要的绿色能源,取之不尽,用之不竭,我国许多地区在建筑上都使用了太阳能热水器,代替了传统的煤炭烧水,是可再生能源应用于建设设计的一大进步。建筑物除了利用太阳能提供居民所需的热水,还能进行采暖与电力供应。太阳能具有庞大的光热能量,加上我国专家学者已经研制出太阳能光伏发电系统,将这一系统应用于建筑设计中,能够代替化石燃料的热能进行发电,减少能耗与污染。此外,太阳能还能为建筑内部供暖,笔者建议现代建筑设计集热蓄热墙。集热蓄热墙能够将太阳能的光热能量汇集,并对这些能量进行管理,防止其流失挥发,并由建筑内的人员决定何时发挥墙内的热能,使得寒冷季节时,居民的生产、生活、工作都能得到太阳能供暖。

值得注意的是,太阳能电池板、太阳能热水器的形状各异,在建筑房屋时应用各式各样的太阳能产品可能会影响整栋楼的美观,导致建筑设计的风格混乱,为了办公楼、小区的美观,笔者建议实现太阳能设备的一体化、小型化和标准化,使得建筑设计不会因为融入了太阳能设备而失去美观。建筑企业的设计部门要重视太阳能设备的设计,可使得太阳能设备的颜色、风格与建筑墙体颜色一致或相似,与建筑能较好地融为一体,减少突兀感,此外,太阳能装置,例如太阳能集热器、电池等,可以进行交错设计,形成韵律,增强审美美感。

(二)风能建筑方面对风能的利用

太能能资源虽然绿色环保,但是它的热能很强,不适宜夏天使用,同样的,我国一些高寒地区、常年多雨的地区的太阳能并不丰富,影响了建筑的正常使用,根据上述情况,这些地区可使用风力发电机进行发电,笔者建议建筑设计之初,考虑当地的风力资源和自然环境,在适宜的地区组建风力发电系统,缓解资源紧缺的情况。建筑物应用风力资源的优势在于风绿色环保,且夏天也能使用,因为风带动空气的流动,为室内进行降温,缓解家家户户用空调耗费大量电力资源的弊端,同时,空调制冷使得空气质量变差、室内变干,而风能建筑降温则不会带来这些坏处。此外,风能建筑在冬季能够使得紧闭门窗、不透气的建筑得到改善,使得室内一直有新鲜空气流通,改善冬季时居民的生活、工作环境。

(三)地热能

地热能同样时我国不可或缺的可再生能源,在众多能源之中占有重要的地位。地热能与建筑结合主要是将建筑的地板进行改良,在冬天时,使得地下表层的热能能够顺利进入建筑中,为建筑升温、供应充足的热水。炎热时期到来之后,建筑物通过地板将热量转移到地下,实现为室内降温的目的。一来一回,使得建筑内部的居民减少空调、电热毯等设备的使用,为居民的生产、生活提供方便的同时实现资源节约、环境保护。此外,一些地区还可以在建筑物周围挖井,适当抽取一部分地表水,并在室内安装小型热泵,水的比热容大,在夏天能够为建筑物降温,在冬天通过热泵的工作为家家户户供应热水。使得建筑物安装空调时错需要的冷却塔相应的减少,实现建筑物的美观,同时,应用地热能的造价也更低,安装十分简单,建筑施工成本也能相应降低,为建筑施工企业和居民带来实惠,为环保事业做出贡献。

四、结语

我国致力于打造“两型社会”,而建筑本身及其内部所需的能源庞大,如果对建筑设计加以改造,使之与可再生能源结合,那么将大大推动资源节约型、环境友好型社会的实现。本文分析了将太阳能、风能、地热能等可再生资源融入建筑技术的方式,以期这些绿色能源能逐渐代替化石能源,实现节能环保的要义。

参考文献:

[1]诺伯特•莱希纳.建筑师技术设计指南——采暖•降温•照明[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[2]郭金辉,赵桂红.可再生能源在建筑设计中的利用[J].城市建设理论研究:电子版,2014(28).

[3]戴亦欣.中国低碳城市发展的必要性和治理模式分析.中国人口•资源与环境,2009,3.

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