宋凱歌
(太原王孝雄建筑設(shè)計院有限公司,山西 太原 030012)
我國能源現(xiàn)狀不容樂觀,可再生能源作為社會發(fā)展中的重要能源展現(xiàn)出了十分顯著的優(yōu)勢。在建筑行業(yè)發(fā)展的過程中利用可再生能源,可減少建筑建設(shè)和使用中的能源消耗,避免環(huán)境污染,維護生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。
能源是社會生活正常開展的前提,能源也是社會生產(chǎn)活動順利進行的物質(zhì)基礎(chǔ)。常見的可再生能源主要有太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⑺艿?。合理利用可再生能源一方面可減少環(huán)境污染,另一方面也可保證能源安全,這是推動建筑可持續(xù)發(fā)展的重要措施。且在建筑設(shè)計環(huán)節(jié),應(yīng)合理利用可再生能源,其也可增強建筑的經(jīng)濟性,同時也能在最大程度上滿足建筑的基本需求,在改善人們生活質(zhì)量和生活效率方面都有著非常積極的作用。
傳統(tǒng)電力能源的利用方式多半是不可再生的,建筑設(shè)計中也會應(yīng)用大量的不可再生能源。所以,如果人們的用電需求直線上升,則能源消耗也會隨之增大,在這一過程中也會提高不可再生資源的使用量,這有悖我國節(jié)能發(fā)展的基本理念。而合理利用可再生資源則能夠滿足人們的用電需求,將建筑與可再生能源充分地融合,減少不可再生能源的利用,真正實現(xiàn)建筑的節(jié)能降耗,所以在建筑設(shè)計中應(yīng)用可再生能源可實現(xiàn)良好的設(shè)計效果。
建筑行業(yè)發(fā)展中,建筑周邊的環(huán)境也受到了負(fù)面影響。在建筑設(shè)計和建設(shè)時,利用不可再生資源加大了資源和環(huán)境的負(fù)擔(dān),而這一問題需要很長的時間才能解決。所以在建筑設(shè)計中利用可再生資源,能夠有效保證建筑設(shè)計的環(huán)保效果,一方面有效避免了建筑建設(shè)和使用中對周邊環(huán)境的不利影響,另一方面也合理利用了自然環(huán)境和自然資源。在確保自然環(huán)境與建筑和諧統(tǒng)一的前提下,有效實現(xiàn)了環(huán)保的基本目標(biāo)。
太陽能是一種可再生能源,在建筑設(shè)計中應(yīng)用太陽能,需結(jié)合建筑房屋的朝向、材料以及附近的建筑工程等等。在建筑工程建設(shè)和施工的過程中,太陽能通常采用集熱的方式來儲存熱量。設(shè)計時可在建筑內(nèi)部設(shè)置保溫墻板,外部集熱器可有效收集太陽能,井熱管傳輸熱量,在建筑保溫墻壁內(nèi)儲存熱量,而且還可開發(fā)光伏技術(shù),光伏技術(shù)與集熱器形成有效的配合,一方面可達到遮陽的目的,另一方面還可達到集熱的目的。
太陽能光伏技術(shù)以及集熱系統(tǒng)的合理應(yīng)用可減少建筑的能源消耗。太陽能熱水系統(tǒng)在多個領(lǐng)域都發(fā)揮著十分重要的作用,尤其在能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及環(huán)境污染控制等方面。太陽能熱水系統(tǒng)充分利用了溫室原理,其可將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,利用熱傳遞效應(yīng)供應(yīng)熱水。太陽能熱水系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成,分別為儲水箱、集熱器和支架。其可最大程度地體現(xiàn)熱水系統(tǒng)的優(yōu)勢。如在太陽能資源相對豐富的地區(qū),為了減少能源消耗需結(jié)合屋頂面積與朝向在屋頂設(shè)置光伏電池板,板的間距應(yīng)結(jié)合送光量來確定,其間距在5-20mm 為宜,且光伏電池可吸收8 成左右的太陽輻射,以上述方式利用太陽能可有效減少自屋頂傳遞到室內(nèi)的熱量,從而減少空調(diào)運行過程中的電能消耗,其還可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,避免建筑內(nèi)部的耗電。
當(dāng)前,風(fēng)能在建筑設(shè)計中得到了廣泛應(yīng)用,設(shè)計中充分利用風(fēng)能可調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度,從而增強室內(nèi)的舒適度。在設(shè)計中,應(yīng)科學(xué)布置建筑工程的間距,并結(jié)合建筑工程區(qū)域內(nèi)的風(fēng)向特征,科學(xué)布置樓體的朝向以及室內(nèi)外的規(guī)劃布局,這也可減少建筑工程間距對夏季風(fēng)的阻擋。在設(shè)計中可合理設(shè)計建筑的空間結(jié)構(gòu),使其形成過堂風(fēng),從而優(yōu)化建筑的通風(fēng)效果。所以在建筑設(shè)計環(huán)節(jié)科學(xué)利用風(fēng)能,一方面可改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量,另一方面也減少了空調(diào)以及地暖等電氣設(shè)備的能源消耗,增大了資源的利用率。
在建筑工程設(shè)計過程中,應(yīng)全面結(jié)合建筑物所在地域的氣候因素、供水狀況與地理環(huán)境,對建筑工程給排水系統(tǒng)進行合理規(guī)劃,有效控制水流流向,對水資源進行回收利用,避免積水問題破壞建筑物。水能在建筑工程設(shè)計中的利用方式主要為雨水和中水回收,具體而言,通過利用人工方式或者水資源流淌方式,收集雨水資源,并對其實行存儲,然后將其應(yīng)用于消防用水、綠化用水等方面,從而在最大程度上節(jié)約利用水資源,降低建筑工程使用中的水資源消耗,促進建筑工程生態(tài)發(fā)展。
地?zé)崮苁墙ㄖこ淘O(shè)計中的一種可再生能源。地?zé)崮苤饕柚責(zé)岜眉夹g(shù)發(fā)揮其作用及功能。在選址規(guī)劃階段,地?zé)岜孟到y(tǒng)交換方式多種多樣,因此在設(shè)計前應(yīng)詳細(xì)勘察施工現(xiàn)場的具體情況,同時還要對地?zé)崮芊植记闆r予以全面調(diào)查,從而提高地?zé)崮芾玫目茖W(xué)性及合理性。
生物質(zhì)能也是一種十分重要的可再生能源。城市化發(fā)展中出現(xiàn)了較多的環(huán)境問題,城市垃圾問題尤為明顯,所以在建筑設(shè)計中,一方面要確保工程的穩(wěn)定性和安全性,另一方面也應(yīng)預(yù)留出足夠的垃圾存儲以及處理的空間。對生活垃圾采取統(tǒng)一焚燒的形式,儲存焚燒垃圾過程中所產(chǎn)生的熱能?;蛘咴谘睾5貐^(qū)的設(shè)計中還可利用其潮汐能。設(shè)計人員可設(shè)置地下管道來收集潮汐能,并將該能源作為供電的源泉,降低工程的能源消耗及成本投入。
綜上所述,建筑工程設(shè)計中,高效利用可再生能源一方面可減少能源的消耗,另一方面也可避免環(huán)境污染,增強建筑的舒適度,最終推動綠色建筑的快速發(fā)展。