朱振華
連云港世博工程設(shè)計研究院有限公司
綠色建筑中可再生能源的應(yīng)用
朱振華
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隨著社會的不斷發(fā)展,人們的生活水平也隨之提高,人們在追求舒適的生活環(huán)境的同時,也在消耗著越來越多的能源,致使環(huán)境污染越發(fā)的嚴(yán)重。因此,發(fā)展綠色建筑是緩解我國惡劣環(huán)境的首要選擇,綠色建筑是新型可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)建筑,它使用可再生能源,最大限度地保護(hù)環(huán)境,減少能耗。
綠色建筑;可再生能源;應(yīng)用
綠色建筑主要是依據(jù)當(dāng)前能源和資源,在不影響基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)上,較多地利用對環(huán)境無公害的材料,營造更加舒適的生存環(huán)境和空間,最大程度地減少建筑領(lǐng)域的廢料,建設(shè)能源的利用,提升資源的利用效率。要對廢棄的土地、植被、土壤等進(jìn)行再利用,實現(xiàn)循環(huán)應(yīng)用,達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益的最大化。綠色建筑要關(guān)注生態(tài)環(huán)保,強調(diào)整個建筑過程中廢物的降低、污染的減少,也就是說,建筑過程要減少對自然環(huán)境的不利影響,例如空氣污染、固體垃圾等污染物的排放,降低對整個生態(tài)系統(tǒng)的影響和破壞,維系人與生態(tài)系統(tǒng)的平衡。綠色建筑要實現(xiàn)對物理環(huán)境的有效控制,借助綠色技術(shù)和綠色手段提高建筑物的舒適程度,保證使用者良好的生活環(huán)境,提高生活品質(zhì)。因此,建筑中對可再生能源的應(yīng)用成為一種必然。當(dāng)前我國建筑業(yè)發(fā)展迅猛,建筑行業(yè)能源消耗的比重也逐年遞增。建筑能源的消耗主要包括建筑原料的消耗、建筑物消費者的生活能源消耗、采暖能源消耗、制冷能源消耗等等。針對能源發(fā)展的緊張形勢,發(fā)展綠色建筑,充分利用可再生能源是今后我國建筑設(shè)計的工作重點。
可再生能源在綠色建筑上的有效應(yīng)用,不僅可以代替資源有限的傳統(tǒng)能源,而且可以減少污染物的排放,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,它的開發(fā)和利用具有廣闊的前景和深遠(yuǎn)的意義。
1.風(fēng)能資源的好處
1.1 風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象,它是由太陽輻射熱引起的,太陽照射在地球表面,地球表面各處受熱不同,產(chǎn)生溫差,從而引起大氣的對流運動形成風(fēng)。全球的可利用風(fēng)能是水能資源的十倍。
1.2 風(fēng)能的來源廣泛,是我們目前社會的最主要的新能源,也是我們社會發(fā)展運用最廣泛的可再生能源,風(fēng)能主要用于發(fā)電,目前我國也有專門的風(fēng)能發(fā)電站,社會生產(chǎn)和工業(yè)發(fā)展都需要風(fēng)能發(fā)電幫助,風(fēng)能發(fā)電的運用十分普遍和方便,使用起來大大的便利了工業(yè)建筑的發(fā)展,使得不用在費力開采不可再生能源,也為社會進(jìn)步提供了一條新的道路。
2.太陽能資源及其開發(fā)利用特點
2.1 儲量的“無限性”。太陽的壽命至少尚有40億年,相對于人類歷史來,太陽可源源不斷供給地球的時間可以說是無限的。我們不必?fù)?dān)心太陽的資源會被我們給用完,我們不必?fù)?dān)心太陽會毀滅,這種取之不竭的能源是我們所需要的,也是我們在未來道路上著力研究的。
2.2 存在的普遍性。相對于其他能源來說,太陽能對于地球上絕大多數(shù)地區(qū)具有存在的普遍性,可就地取用。這就為常規(guī)能源缺乏的國家和地區(qū)解決能源問題提供了美好前景。太陽的普遍體現(xiàn)在方方面面上,我們可以在太陽出現(xiàn)的時候,幾乎隨時隨地的利用太陽的資源來加以開發(fā)利用形成我們需要的新能源,這是一種新的途徑,也是一種方便普遍形式的能源。
2.3 利用的清潔性。太陽能像風(fēng)能、潮汐能等潔凈能源一樣,其開發(fā)利用時幾乎不產(chǎn)生任何污染,加之其儲量的無限性,是人類理想的替代能源。太陽這種資源的利用,可以通過不同的方式來進(jìn)行,例如太陽能熱水器等等,太陽能的制造和利用都是安全可靠的,它經(jīng)過利用所產(chǎn)生的產(chǎn)物也是清潔無害的,是值得我們研究和利用的一種可靠能源。
2.4 利用的經(jīng)濟(jì)性??梢詮膬蓚€方面看太陽能利用的經(jīng)濟(jì)性。一是太陽能取之不盡,用之不竭,而且在接收太陽能時不征收任何“稅”,可以隨地取用;二是在目前的技術(shù)發(fā)展水平下,有些太陽能利用已具經(jīng)濟(jì)性,太陽能的利用只是需要我們加工的費用和研究的經(jīng)費,對于太陽能的開采和使用,我們是不需要對任何人或任何組織付出任何報酬,這就給生產(chǎn)節(jié)約了成本,也大大的方便了其他人,提高了生產(chǎn)者的經(jīng)濟(jì)收益。所以說,太陽能的經(jīng)濟(jì)性是其他能源無法比擬的。
3.潮汐能的發(fā)展利用
因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象,潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降,因海水漲落及潮水流動所產(chǎn)生的能量成為潮汐能。潮汐能是以勢能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能,是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能與動能。海洋的潮汐中蘊藏著巨大的能量。在漲潮的過程中,洶涌而來的海水具有很大的動能,而隨著海水水位的升高,就把海水的巨大動能轉(zhuǎn)化為勢能;在落潮的過程中,海水奔騰而去,水位逐漸降低,勢能又轉(zhuǎn)化為動能。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比。潮汐能是因地而異的,不同的地區(qū)常常有不同的潮汐系統(tǒng),他們都是從深海潮波獲取能量,但具有各自獨特的特征。發(fā)展像潮汐能這樣的新能源,可以間接使大氣中的二氧化碳含量的增加速度減慢。潮汐作為一種自然現(xiàn)象,為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便,更值得指出的是,它還可以轉(zhuǎn)變成電能,給人帶來光明和動力。
4.地?zé)崮茉诮ㄖO(shè)計中的應(yīng)用
4.1 要進(jìn)行位置的合理選擇,實現(xiàn)全方位有效的規(guī)劃。對于地源熱泵系統(tǒng),具有較為豐富的熱交換形式,在針對性的具體設(shè)計之前,要詳細(xì)調(diào)查建筑場地的水文特征,預(yù)先掌握這一地區(qū)地?zé)豳Y源的分布狀況。
4.2 對機(jī)房的位置和規(guī)模進(jìn)行合理控制。機(jī)房位置與整個建筑的清潔程度密切相關(guān),也影響到建筑物的外觀美觀性。在地源熱泵系統(tǒng)中,沒有常規(guī)的冷卻塔,機(jī)組主要設(shè)置與室內(nèi),對建筑物的整體設(shè)計具有明顯作用。
4.3 在主流的地源熱泵的末端,主要含有風(fēng)機(jī)盤管和輻射吊頂兩種,前者具有較為簡介的按照步驟,后者需要有效解決夏季操作施工中,表面的結(jié)露問題。
站在發(fā)展的角度分析,強化可再生能源的利用是我國未來建筑設(shè)計發(fā)展中的必然趨勢,需要設(shè)計人員不斷的強化個人的認(rèn)知,在具體的建筑設(shè)計中,全面的進(jìn)行客觀環(huán)境的分析,合理的利用其現(xiàn)有的可再生能源,通過人為的改進(jìn)來提高這些資源的利用率。政府可以通過多種途徑強化可再生能源合理利用的宣傳,鼓勵和扶持建筑企業(yè)采用較為環(huán)保、科學(xué)的施工技術(shù)及材料,為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施及綠色經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展提供應(yīng)有的支持。
[1]尹寶泉. 綠色建筑多功能能源系統(tǒng)集成機(jī)理研究[D].天津大學(xué),2014.
[2]楊光. 綠色建筑中可再生能源利用方案的設(shè)計[J]. 節(jié)能,2013,02:48-51+3.