李驥 唐俊芳 牟濤

【摘 要】 建筑物是人類生活、工作、娛樂的基本場所，而它建造消耗的能源在整個社會中都占有相當高的比例。所以它的規(guī)劃、設(shè)計以及建設(shè)將直接影響到我國現(xiàn)有資源和可再生能源的消耗。所以只有在建筑設(shè)計之前，深入了解建筑設(shè)計和可再生能源兩者之間的關(guān)系，才能合理利用各個方面的積極因素，從而降低可再生能源在建筑過程中的消耗。

【關(guān)鍵詞】 建筑設(shè)計；太陽能；風能；地熱能

可再生能源是指自然界中可以不斷再生、不斷利用取之不盡的能源，它包括太陽能、風能、地熱能等。可再生能源不僅對環(huán)境危害小，而且資源分布十分廣泛，適合就地開發(fā)利用，更是與社會生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的能源。根據(jù)調(diào)查表明，現(xiàn)階段我國建筑中能源消耗正在逐年上升，因此，建筑的合理規(guī)劃設(shè)計，降低建筑行業(yè)能源消耗和生態(tài)環(huán)境污染程度，對建造生態(tài)良好性社會和社會能源發(fā)展可持續(xù)起著重要作用。

一、可再生能源的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

現(xiàn)在石油、煤炭、天然氣是全世界各個國家大規(guī)模生產(chǎn)利用的能源，但是從世界經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展來講，這些廣泛利用的不可再生能源逐漸顯示局限性。在這種情況下，可再生能源的重要性將與日俱增，太陽能、風能、地熱能等可再生能源的開發(fā)和利用，會在而未來社會的經(jīng)濟發(fā)展具有重要地位。在當今不可再生能源日益局限的情況下，開發(fā)利用可再生能源是未來能源安全的需要，也是為了減少當今社會環(huán)境污染的需要，更是能源可持續(xù)發(fā)展的需要。

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源短缺滯后經(jīng)濟發(fā)展的形勢日益嚴重，可再生能源的將提高到一個全新的戰(zhàn)略高度。我國是以煤炭為主要能源的國家，經(jīng)過長期不斷的發(fā)展努力，我國能源消耗中煤炭的比重已經(jīng)逐年下降，而可再生能源的開發(fā)利用將受到高度重視?，F(xiàn)階段，降低礦物能源的開發(fā)利用，從以煤炭、石油、天然氣為主的礦物能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)向可再生能源持久性能源系統(tǒng)，提到可再生能源在經(jīng)濟發(fā)展中的結(jié)構(gòu)比重，推動可再生能源的開發(fā)利用已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的一項基本國策。而在建筑行業(yè)中，如何最少的消耗資源，合理規(guī)劃設(shè)計以求用最小量達到最高效率的使用能源，將建筑這一高消耗發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榈秃哪芨咝实陌l(fā)展已是我國未來建筑業(yè)發(fā)展的必然選擇。

二、可再生能源的利用

（一）太陽能

在中國幾千年的文明發(fā)展史中，建筑業(yè)也是越發(fā)的完善。古代建筑就是利用太陽的光和熱進行南北布局、較大開窗等一系列科學(xué)方法建造房屋。上世紀初，通過對建筑建造的反思，新型建筑著重強調(diào)了對空氣通透性和充足陽光的重視，到世紀中期更是加大了對太陽能技術(shù)的研發(fā)。在石油危機的情況下，太陽能技術(shù)終于開始被重視，并有了較大進展。而太陽能按照利用方式可分為太陽能光電技術(shù)、主動式太陽能技術(shù)以及被動式太陽能機技術(shù)。其中，被動式太陽能利用時指在不借助其他人造機械設(shè)備和控制系統(tǒng)進行對太陽能的收集、儲存和利用，這些與建筑是相互一體不可分割的，進行太陽能收集方式主要包括間接獲取系統(tǒng)、直接獲取系統(tǒng)和混合式獲取系統(tǒng)，但無論是哪一種收取系統(tǒng)都有收集器、熱吸收裝置、蓄熱材料、控制裝置以及輸送系統(tǒng)五個相同的基本要素。而這五種裝置相互之間的不同組合，又可以產(chǎn)生各種各樣的被動式太陽能建筑。在規(guī)劃設(shè)計建筑時，建筑師應(yīng)了解建筑所在地區(qū)的太陽輻射量，并通過現(xiàn)場勘查獲取周邊的不利因素，從而進行對太陽能更好的收集。

被動式太陽能收取系統(tǒng)主要在陽光充足和視野開闊的地點進行，在建筑南向外側(cè)安裝單層或雙層玻璃，是入射的太陽熱能被墻體所吸收進而儲存，并向使用空間進行輻射，不同的墻體厚度可以在不同的時間段內(nèi)向建筑內(nèi)部釋放熱量。這樣可以使使用空間具有較高的熱舒適性，而且溫度波動較小，并且還可以利用一些輔助設(shè)施來增強被動式太陽能建筑的性能。主動式太陽能主要是稱呼采集太陽能進而產(chǎn)生熱能，并保存從而以備后用的設(shè)備，通常以空氣或水歷來完成工作。為了太陽能更好的利用，集熱器通常放在建筑物的屋頂，并通過一定的設(shè)計進行太陽能更好的收集。

（二）風能

建筑方面對風能的利用通常是采用小型風力發(fā)電機，在我國這類產(chǎn)品主要供應(yīng)于沒有電網(wǎng)的偏遠地區(qū)。而在建筑物設(shè)計中采用風力發(fā)電系統(tǒng)，應(yīng)該結(jié)合建筑物所在區(qū)域風力資源狀況和發(fā)電設(shè)備給周圍社區(qū)帶來的影響。如果室外有噪音源的話，則需要合理的設(shè)計建筑形體和通風口位置，將通風口與噪音源隔離開來，從而降低因風能發(fā)電而造成的噪音?，F(xiàn)階段風力發(fā)電主要問題是風力的不穩(wěn)定，能夠解決這一難題，風力發(fā)電將能夠很快的進入都市中。建筑物能夠自然通風不僅可以改善室內(nèi)舒適度和其中的空氣質(zhì)量，一方面，夏天利用自然通風方式進行室內(nèi)的被動降溫，從而節(jié)約用電減少常規(guī)能源的消耗，另一方面，冬天自然通風能夠降低室內(nèi)的空氣污染度和潮氣，要控制適當?shù)胤秶鷱亩鴾p少取暖所需能耗。要想建筑物具有良好的通風效果，需要建筑設(shè)計師對所在地區(qū)進行準確詳細的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計，掌握該地區(qū)的風能環(huán)境狀況，并利用計算機或風洞進行模擬實驗，從而對建筑形體進行更好的調(diào)整。

（三）地熱能

地熱能也是現(xiàn)今社會可再生能源中能更好代替常規(guī)能源的能源之一。地下表層的熱能能夠被抽取，從而供應(yīng)建筑取暖和熱水，到夏天時則是由建筑物向地下排放熱量，由于在此過程中只有抽取熱量時用到電能，所以不僅能有效的利用地熱能，還能夠降低地熱能利用過程中電能的消耗。通過對建筑物周邊地質(zhì)情況進行詳細調(diào)查，當有適合地熱能可以利用的前提下，地熱能的應(yīng)用主要通過在建筑物四周打井或挖溝的方式直接抽取地表水，進而輸送到建筑物中進行合理利用。通常情況下，進行抽取地熱能的地源熱泵機組是放在室內(nèi)的，并沒有集中地機房，是通過一家一戶的小型熱泵進行自行調(diào)節(jié)，這不僅減少了用空調(diào)時錯需要的冷卻塔，還有利于建筑物的整體造型設(shè)計。

結(jié)束語

為了可再生能源在建筑技術(shù)中更好更廣泛的應(yīng)用，需要對建筑進行場地選擇和場地規(guī)劃設(shè)計，通過對建筑材料的合理選擇和節(jié)點的合理構(gòu)造等細節(jié)來完善可再生能源的合理開發(fā)利用。使可再生能源在建筑行業(yè)得到進一步的發(fā)展，從而逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)能源在建筑方面的有效應(yīng)用，降低污染物的排放，保護生態(tài)環(huán)境，所以可再生能源的開發(fā)利用對未來社會可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。

參考文獻

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