建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中新能源利用

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摘要：建筑行業(yè)現(xiàn)如今已經(jīng)成為城市化建設(shè)的重要標(biāo)志，不僅對人們的生活環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，還直接影響著人們的生活質(zhì)量。建筑行業(yè)作為能源消耗巨大的產(chǎn)業(yè)之一，只有在今后的建設(shè)和發(fā)展中，積極利用新能源，才能促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能；建筑設(shè)計(jì)；新能源

1引言

我國作為能源消耗的大國，在能源消耗嚴(yán)重的前提下，生態(tài)環(huán)境的破壞程度也在進(jìn)一步的加快。為了節(jié)約我國的可再生能源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，就需要引入新能源在建筑行業(yè)的建設(shè)中。

2我國現(xiàn)階段建筑行業(yè)能源消耗的現(xiàn)狀

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)工作也逐漸日趨重要，只有在實(shí)際生活中強(qiáng)化節(jié)能減排的工作，才能應(yīng)對全球氣候變暖的現(xiàn)狀。因此我國也特別重視在建筑行業(yè)中節(jié)能降耗的工作，積極鼓勵(lì)新能源的利用，促進(jìn)我國建筑行業(yè)的快速發(fā)展。近幾年來，在國民經(jīng)濟(jì)快速增長的趨勢下，很多地區(qū)都出現(xiàn)了能源緊張的局面。我國又是位于世界第二能源的消耗大國，能源緊張的局面越發(fā)嚴(yán)重。一個(gè)國家中能源供應(yīng)是保障經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的基礎(chǔ)條件，因此必須重視在建筑行業(yè)中使用新能源的策略。我國建筑行業(yè)從步入21世紀(jì)之后，對于能源的消耗總量一直呈現(xiàn)出上升的趨勢，其中對于煤炭、焦炭、汽油、柴油和燃料等消耗最多。我國的建筑行業(yè)一直都是一項(xiàng)能源消耗巨大的行業(yè)，其中主要用于北方城鎮(zhèn)采暖能耗、大型公共建筑能耗、住宅與一般公共建筑的非采暖能耗和農(nóng)村生活能耗。按照目前我國建筑行業(yè)的能源消耗程度趨勢來看，預(yù)計(jì)在2020年將會增加每年二點(diǎn)五億噸的煤炭資源和六千億左右度的電能，能源的供給逐漸將會出現(xiàn)供不應(yīng)求的局面。因此只有在今后的發(fā)展中，尋找一條節(jié)能減排的途徑，才能大幅度地降低建筑行業(yè)的能源消耗程度，實(shí)現(xiàn)我國城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展道路。

3建筑行業(yè)節(jié)約能源的主要措施

鼓勵(lì)民用建筑節(jié)能的科學(xué)研究和技術(shù)研發(fā)，推廣應(yīng)用節(jié)能型的建筑、結(jié)構(gòu)、材料、用能設(shè)備和附屬設(shè)施及相應(yīng)的施工工藝、應(yīng)用技術(shù)和管理技術(shù)，促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用。

3.1提高能源的利用效率

建筑工程項(xiàng)目在施工建設(shè)中，要想節(jié)約能源的利用量，就要對能源的利用效率進(jìn)行大幅度的提高。因此相關(guān)建設(shè)人員就需要在實(shí)際的工程項(xiàng)目建設(shè)中，將加熱系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的利用效率進(jìn)行提高，采用分樓計(jì)量的計(jì)量方式來對供熱進(jìn)行收費(fèi)。也可以推行供水溫度分樓可調(diào)的新技術(shù)，采用混水或者換熱的方式來調(diào)節(jié)每一座建筑入口的供水溫度，在建筑內(nèi)實(shí)行大流量、小溫差、低水溫的供熱方式，這樣就可以大幅度地降低集中供熱系統(tǒng)的熱損失，降低北方地區(qū)供熱能源消耗量。技術(shù)人員也可以采用新興保溫材料對供暖管道的外表進(jìn)行包裹，這樣就會避免了大量的熱量在管道輸送過程中的流失，提升了建筑能源的利用效率。

3.2節(jié)約大量在工程建設(shè)時(shí)所耗費(fèi)的能源

在工程項(xiàng)目的施工建設(shè)過程中，為了使墻體具有高效的隔熱和保溫效果，就要實(shí)現(xiàn)對整個(gè)建設(shè)過程的能源控制，盡量在建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)中來減少能源的流失程度。在建筑的構(gòu)造設(shè)計(jì)中，也應(yīng)當(dāng)充分考慮建筑內(nèi)的自然通風(fēng)，利用太陽能對室內(nèi)溫度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，降低能源之間的消耗程度。

3.3科學(xué)規(guī)劃南方地區(qū)建筑節(jié)能工作

我國南方地區(qū)建筑節(jié)能科學(xué)規(guī)劃工作重心就要放在改善外圍結(jié)構(gòu)的保溫方面，針對南方的氣候條件，應(yīng)該在工程項(xiàng)目的建設(shè)過程中，積極地推廣各種屋頂遮陽、外圍遮陽、窗戶外遮陽等措施，遮陽就能夠減少太陽對建筑內(nèi)的照射，降低太陽輻射強(qiáng)度。還要采取減少西曬和利用各種自然通風(fēng)的手段來改善建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過自然通風(fēng)的時(shí)間長度，來縮短空調(diào)運(yùn)行的時(shí)間，還可以積極開發(fā)和推廣各種主動或者被動式的除濕器，降低室內(nèi)的濕度，這樣就可以在大范圍下實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的工作。

3.4積極推廣低耗能的大型公共建筑技術(shù)

由于我國目前的公共建筑面積不足城鎮(zhèn)總面積的百分之四左右，但是能源消耗程度卻占城鎮(zhèn)建筑總能耗的百分之二十以上。因此就需要在今后的建筑設(shè)計(jì)中，只有提出一套能夠解決我國實(shí)際問題的低能耗大型公共建筑技術(shù)，諸如盡量選擇好的朝向、最大限度減少體型系數(shù)、嚴(yán)寒地區(qū)外門設(shè)置門斗、中庭充分利用自然通風(fēng)降溫、建筑設(shè)計(jì)充分利用天然采光等手段，這樣才能夠最大限度地緩解我國目前城市建筑中的一些大型公共建筑比例增長造成的電力供應(yīng)緊張現(xiàn)狀。

4在建筑行業(yè)中使用新能源的重要價(jià)值

4.1利用新能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本需求

能源是人類賴以生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是重要保障，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展離不開對能源的需求。當(dāng)今能源問題已經(jīng)成為了全世界所共同關(guān)注的熱門問題，能源一旦出現(xiàn)短缺，將會制約一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此在建筑行業(yè)中利用新能源，就能夠促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，降低了我國建筑行業(yè)對能源的需求量。

4.2保護(hù)環(huán)境的重要前提

隨著能源消耗的程度在不斷加劇，環(huán)境的污染力度也在進(jìn)一步的加大。在現(xiàn)階段在城市發(fā)展中，幾乎每一個(gè)城市都會受到霧霾天氣的影響，嚴(yán)重影響著城市居民的身體健康，還破壞了大自然的環(huán)境。由于現(xiàn)階段建筑行業(yè)所需要的能源都是一些煤炭、石油和天然氣等，這些能源都屬于不可再生能源，而且在使用的過程中也會排放大量的有害物質(zhì)，這些二氧化碳、二氧化硫等有害物質(zhì)就是引起大氣污染和生態(tài)環(huán)境破壞的重要因素。因此在建筑行業(yè)中提倡新能源的利用，才能夠減少污染物的排放量，改善我們生存的生態(tài)環(huán)境，提高我們的生活質(zhì)量。

5建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中新能源利用的方式

合理設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，努力提高采暖、制冷、照明、通風(fēng)、給排水等系統(tǒng)的運(yùn)行效率，充分利用可再生能源，合理有效用能。

5.1對于太陽能能源的利用

5.1.1太陽能制冷系統(tǒng)的利用

利用太陽能進(jìn)行制冷系統(tǒng)的應(yīng)用方式，一是能夠?qū)崿F(xiàn)光能與電能之間的互相轉(zhuǎn)換，能夠?qū)⑻栒丈涞哪茉崔D(zhuǎn)化為電能使用，二是將光能轉(zhuǎn)化為熱能，將太陽照射的能源轉(zhuǎn)化為熱能，利用吸收式制冷技術(shù)來實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的應(yīng)用。第一種方式相對比較簡單，但是所耗費(fèi)的成本資金費(fèi)用卻非常高。因此我國現(xiàn)階段推廣的是第二種制冷方式，將太陽照射的能源轉(zhuǎn)化為熱能，用此來實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的形成。現(xiàn)階段我國推廣的太陽能制冷方式有很多，像壓縮式制冷、蒸汽噴射式制冷、吸收式制冷等。壓縮式制冷系統(tǒng)主要由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。制冷劑在壓力溫度下沸騰，低于被冷卻物體或者流體的溫度。壓縮機(jī)不斷的抽吸蒸發(fā)機(jī)中產(chǎn)生的蒸汽，并且將它壓縮到冷凝壓力，然后送往冷凝器，在壓力下制成液體。它所需要的熱能比較高，而且造價(jià)成本較高。蒸汽噴射式制冷機(jī)是由蒸汽噴射器、蒸發(fā)器和冷凝器等組成，主要是依靠蒸汽噴射器的抽吸作用在蒸發(fā)器中保持一定的真空，使水分能夠在蒸發(fā)中制冷。這種制冷方式不僅要求集熱溫度高，制冷效率也不佳。吸收式制冷機(jī)是根據(jù)液體氣化吸收熱量的原理，用氨水溶液作為制冷機(jī)，水作為吸收劑，依靠彼此之間發(fā)生冷循環(huán)的過程來制冷。這種制冷方式所需要的熱能比較低，也能滿足一般用戶的使用要求，制作容易，制冷效率也比較高。

5.1.2太陽能供熱水和供暖的利用

如今太陽能熱水器已經(jīng)得到了大范圍的推廣和使用，利用太陽能的熱源來應(yīng)用的形式也各種各樣。太陽能集熱器在持續(xù)集熱的情況下，提供的熱水溫度就相對比較低，因此在利用太陽能進(jìn)行供暖時(shí)，就可以使用這些低溫?zé)崴墓┧O(shè)備。平板式太陽能集熱器就是獲取熱水的一種最簡單方式，但是抗寒性能較差，在南方地區(qū)的冬天供暖時(shí)就得不到充分的利用。在實(shí)際的生產(chǎn)生活中，利用太陽能就可以保障平時(shí)生活中的熱水提供，在工業(yè)生產(chǎn)中，有很多方面都會用到熱水，因此也可以利用太陽能。

5.1.3太陽能房的建造

太陽能房是利用太陽輻射的能量來替代部分常規(guī)生活中所需要用到的能源，使室內(nèi)達(dá)到一定的環(huán)境溫度或者為室內(nèi)的用電器設(shè)備提供電能。通過一些集熱設(shè)備將太陽能轉(zhuǎn)化為室內(nèi)所需要用到的熱能，使室內(nèi)的氣溫一直保持在一定的溫度，可以在比較寒冷的地區(qū)大范圍的使用。太陽能房的建造和使用，既可以達(dá)到保溫的效果，也可以達(dá)到降溫的效果。

5.2對于地?zé)崮艿睦?/p>

5.2.1地?zé)崮芄帷⒐┡到y(tǒng)

地?zé)崮芸梢杂糜诎l(fā)電、供暖和空調(diào)制冷，其中利用地?zé)崮茉催M(jìn)行發(fā)電是最重要的方式。地?zé)岚l(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其中基本原理與發(fā)電相似，都是將能源進(jìn)行轉(zhuǎn)換，首先將地?zé)崮苻D(zhuǎn)換為機(jī)械能，在將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。地?zé)崮馨l(fā)電基本原理其實(shí)就是將地下的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋５責(zé)崮芤部梢灾苯佑糜诓膳照{(diào)、烹飪、沐浴和暖房。地?zé)崮苡捎诶梅绞奖容^簡單，經(jīng)濟(jì)性能較好，已經(jīng)在多個(gè)國家開始利用。

5.2.2土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)

空氣源熱泵系統(tǒng)、地表水熱泵系統(tǒng)、地下水熱泵系統(tǒng)都是建筑空調(diào)系統(tǒng)中對于天然能源的一種利用方式。土壤源熱泵空調(diào)系統(tǒng)屬于一種能源循環(huán)的利用方式，它是將地球表面淺層的地?zé)豳Y源作為冷熱源進(jìn)行能源轉(zhuǎn)換，不受地域、資源的限制，不僅無處不在，還屬于清潔能源。而且不會將熱量、水蒸氣以及細(xì)菌排入大氣環(huán)境中，是一種可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)。與傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)相比，運(yùn)行費(fèi)用可以節(jié)約百分之四十左右，運(yùn)行費(fèi)用非常低，可以在我國大多數(shù)地方進(jìn)行使用。還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是占地面積非常少，可以在地下操作，節(jié)省大量的空間。還屬于一種綠色環(huán)保的資源，沒有燃燒，沒有排煙以及廢棄物，與空氣源熱泵相比，排放量可以減少大約40%以上，與電供暖相比，可以節(jié)約70%以上。自動化程度也比較高，最大限度地利用了能源。

5.2.3對于風(fēng)能的利用

風(fēng)能也屬于一種潛力很大的新能源，主要用來改善建筑室內(nèi)空氣的流通程度，改善空氣質(zhì)量，在夏季還可以降低室內(nèi)的溫度，減少對于電能的消耗。在冬季可以改善室內(nèi)的潮濕空氣現(xiàn)狀，減少對采暖能源的消耗。

5.2.4對于節(jié)能環(huán)保材料的利用

新型生態(tài)環(huán)保節(jié)能材料是建筑領(lǐng)域中的一項(xiàng)新的革命，這種節(jié)能環(huán)保材料在建筑行業(yè)中的使用，經(jīng)過加工、改性、入模、固化和成型可以一步到位，可以保護(hù)森林資源，減少水土流失。還可以防蟲、防水和防止火患，可以起到保溫、隔熱、隔音和耐腐蝕，并且對環(huán)境沒有任何污染。現(xiàn)如今已經(jīng)應(yīng)用在各大商場和寫字樓等建筑領(lǐng)域。結(jié)語：綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們也逐漸關(guān)心起生態(tài)環(huán)境問題。于是就需要在今后的建筑行業(yè)中，不斷引入各種新能源的利用，節(jié)約不可再生能源，減少對于環(huán)境的污染。

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作者:馮秀艷 單位:河北省唐山市八方錦秀建筑設(shè)計(jì)有限公司