探究可再生能源在建筑设计中的利用

摘要：建筑物是人类日常生活、生产、娱乐和工作的主要场所，建筑物建设中所耗费的能源在整个社会能源消耗中占有重大比例。因此，在施工建设之初，必须要深入了解建筑设计的可行性和能源应用的再生性，并对两者之间的关系做研究，这样才能充分发挥能源应有效果，减少能源消耗，提高企业经济效益的同时保证企业社会效益。从我国可再生能源现状入手，阐述了其在建筑设计中的应用，旨在降低可再生能源在建筑施工中的消耗。

关键词：建筑设计；太阳能；风能

前言

可再生能源就是一种绿色的能源，是一种新型可再生的动力，我们需要构建和谐美好的社会，同时这样一个社会也应该是环保科学的社会，这就需要我们的共同努力。我们要在已有的环境状况上尽可能的加以保护，我们要在目前已有的资源基础上，发展和开发利用新能源，来使我们社会的生产和发展得到进一步的提高，同时也不能滥采滥用能源，毕竟我们的资源容量是有限的，我们的资源大多也都是不可再生的。所以，在我们需要大力的发展工业建筑时，我们对能源研制工作不能有丝毫的懈怠。首先，介绍的是建筑设计中所要利用的可再生资源，以及运用这些可再生资源的目的和原因。

1绿色能源的重要性

目前这种绿色可再生的能源已经可以运用到建筑工程项目当中，是建筑在建设中十分重要的环节之一。根据现有的市政基础设施，基于这些设施采用有利于环境的材料来进行建筑，在以给用户带来最为舒适的环境为目的的情况下，最大限度的减少不可再生的能源的使用，同时减少建筑垃圾，科学有效的利用废弃的土地，减少对于耕地的扩占。选用循环经济，将废弃的土地、原料、砖石等建筑材料进行再次利用。环境绿色建筑还需要建筑者注重对环境本身的保护，这一建筑方式强调建筑在运营和投入使用的时候尽可能的减少对环境的污染，如：减少建筑废弃、污水排放、垃圾分类等多项环保项目。以便于减少对我们所在的生物圈进行破坏，让人与自然达到一个相对平衡的状态。环境绿色建筑在保证了住户对生存环境的要求之下，也需要对环境进行最小的破坏，同时选用可再生的资源来进行在生活中的应用，在环境绿色建筑中，最为常见的几种可再生资源是：太阳能、风能、潮汐能。

2可再生能源利用现状

现如今社会中传统能源的发展已经跟不上时代的发展和潮流了，根据有关数据统计，若是持续目前的能源开采水平，我国石油资源和煤炭资源仅仅能维持不到二十年，也就是说在二十年之后我国将面临能源枯竭的困扰，到时候不仅社会经济会受到严重影响，而且整个环境也必然受到考验。因此，在目前的工作中我们有必要做好可再生能源的应用，这是整个企业工作的核心。

2.1可再生能源概念

可再生能源指的是在自然界中可以被取之不尽用之不竭的绿色无污染能源，这些自然资源普遍存在着取之不尽、用之不竭的特点，而且对环境的污染非常小，分布十分广泛。目前我们常说的可再生资源主要包含了太阳能、风能以及地热能等。根据调查得出，现阶段我国的环境污染问题正在飞速蔓延，能源供需矛盾越来越突出，尤其是在建筑行业，能源消耗正在飞速的上升，因此我们有必要对建筑设计进行深入分析。

2.2可再生能源的现状

传统能源有储备小但用量多的特点，如石油，天然气，煤矿等等。从经济持续发展的角度分析，这些能源在应用中存在着显著的局限性，这些局限性主要表现在能源的不可再生，日益上涨的能源需求与不断减小的能源储备矛盾越来越突出，严重影响了世界经济的发展。在这种社会背景下，可再生能源越来越受到人们重视，其作用和地位越来越突出。这也使得太阳能、风能和地热能逐渐成为米来社会经济发展的关键，是减少环境污染、保持生态平衡、促进经济持续发展的重要途径。

3可再生能源在建筑设计中的利用

3.1太阳能

我国五千多年的历史文化中，建筑研究一直未曾中断过，建筑体系越来越完善。在我国古代的建筑工程中，人们对太阳能的利用十分的科学，建设了许多利用太阳光和热的房屋，这些房屋普遍存在着南北布局、大开窗的特点。但是在工业经济条件下，由于城市人口的增多和住房需要的变化，使得在城市建设中对于住房的设计远没有过去那么严格了，风格混乱、通风不科学、采光效果差是当初建筑设计的主要问题，也是造成环境耗费的重要途径。直至上个世纪，随着环境问题的不断加剧和建筑能耗认识的日益深入，人们逐渐认识到房屋建设中光能的重要性。尤其在石油危机日益突出的新时期，太阳技术越来越受到重视，并且取得了较大的发展，而太阳能按照有关利用方式主要可以分为太阳能发电技术、主动式太阳能技术等。这些技术在应用中通常是相互组合构成的，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。

3.2风能

我国现在风能的应用主要是在偏远地区的小型风力发电机。而在建筑物设计中采用风力发电系统，应该结合建筑物所在区域风力资源状况和发电设备给周围社区带来的影响。如果室外有噪音源的话，则需要合理的设计建筑形体和通风口位置，将通风口与噪音源隔离开来，从而降低因风能发电而造成的噪音。现阶段风力发电主要问题是风力的不稳定，能够解决这一难题，风力发电将能够很快的进入都市中。建筑物能够自然通风不仅可以改善室内舒适度和其中的空气质量，一方面，夏天利用自然通风方式进行室内的被动降温，从而节约用电减少常规能源的消耗；另一方面，冬天自然通风能够降低室内的空气污染度和潮气，要控制适当地范围从而减少取暖所需能耗。

3.3地热能

地热能也是现今社会可再生能源中能更好代替常规能源的能源之一。地下表层的热能能够被抽取，从而供应建筑取暖和热水，到夏天时则是由建筑物向地下排放热量，由于在此过程中只有抽取热量时用到电能，所以不仅能有效的利用地热能，还能够降低地热能利用过程中电能的消耗。通过对建筑物周边地质情况进行详细调查，当有适合地热能可以利用的前提下，地热能的应用主要通过在建筑物四周打井或挖沟的方式直接抽取地表水，进而输送到建筑物中进行合理利用。通常情况下，进行抽取地热能的地源热泵机组是放在室内的，并没有集中地机房，是通过一家一户的小型热泵进行自行调节，这不仅减少了用空调时错需要的冷却塔，还有利于建筑物的整体造型设计。

4可再生能源在建筑设计中的实施策略

4.1风能应用的建筑设计策略

如果想要风能得到较好的应用，应在建筑设计的初级阶段进行相关气象统计数据的收集，并对建筑设计场地的局部风环境情况进行收集，主要应包括风向分布、平均风速以及周边建筑和植物情况对通风造成的影响等。其次在设计阶段采用计算机技术进行风洞模拟试验，并获取简化的风压分布图，从而在此基础上对建筑开口部位或者是建筑体行进行优化。另外如果要采用热压通风，则应对位置进行计算，主要可以采用开口高度调整以及位置调整等方法使建筑获得更好的通风效果。

4.2太阳能应用的建筑设计策略

在对太阳进行利用时，注意周边的建筑环境是十分有必要的，这也是进行太阳能建筑设计的基础工作。其次，对于太阳能采光面以及集热器的设计应尽量朝南，主要应是根据不同情况进行设计。比如对于学校及商业区来说，其主要需要采取的时间段为白天，夜晚则不需要采暖。在建筑体行的排列上，应以紧凑为主，并按建筑功能对其进行分区处理。最后，在对建筑物的主要功能、建筑造型以及造价等因素综合考虑的基础上，进行相应的太阳能直接获取系统、间接获取系统或者是混合式系统的选择。

4.3地热应用的建筑设计策略

在对地热进行利用时要选好打桩地点，用挖深沟的方式或者是直接抽取地表水并将其输送到板式换热器等方式进行热交换，不论对于和何种形式来说，都应在对周边水文地质情况进行详细勘察的基础上进行。其次，地源热泵机组在一般情况下应设计在室内放置，不需要冷却处理塔，方便进行建筑整体造型的设计。对与地源热泵的末端装置来说，其主要可以采用风机盘管、辐射吊顶等形式，但是在进行以上方式选择时应注意对夏季吊顶表面结露问题的处理。

5结语

可再生能源是我国建筑节能不可缺少的一环，它能提高建筑能源使用效率，用有限的资源和较小的能源消耗代价取得较大的经济和社会效益。所以，在建筑设计的同时要充分重视绿色建筑的理念，在建筑设计时将节约能源的概念融合到建筑设计中，做到绿色的使用资源，环保地对待社会。同时人们要加紧研究新能源的步伐，早日实现能源的绿色环保化，将可再生能源真正地运用到社会建筑设计的发展历程中，让可再生能源发挥其真正的作用。

参考文献：

[1]刘金铭.可再生能源在建筑节能中的应用[J].技术与市场，2013（10）

[2]张丽苹，何磊.可再生能源在建筑设计中的利用分析[J].黑龙江科技信息，2014（12）

[3]王仲颖，张正敏.中国可再生能源技术现状和优先发展领域[J].科技向导，2006（01）

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