建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用

鄭昊

摘要：人類基本居住的空間是以建筑為基本元素的，建筑的設(shè)計(jì)與最終實(shí)施，為構(gòu)建人類生活環(huán)境，建立了基本的框架，也對(duì)人類的生活與生存帶來了直接的影響。隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷發(fā)展，建筑的功能化細(xì)分越來越多，其行業(yè)涉及了材料、能源、化工等多個(gè)基礎(chǔ)工業(yè)，其設(shè)計(jì)的優(yōu)劣性導(dǎo)致了人們生活質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)與否，同時(shí)為了通過建筑構(gòu)件良好的生活環(huán)境，需要對(duì)自然界的能源進(jìn)行消耗，其對(duì)能源的有效利用，直接關(guān)系著建筑本身的設(shè)計(jì)成敗。隨著綠色經(jīng)濟(jì)和人們環(huán)保意識(shí)的進(jìn)一步加強(qiáng)，低碳減排已經(jīng)成為建筑設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，能源節(jié)約型建筑已經(jīng)成為未來城市、鄉(xiāng)村及其他各類地區(qū)倡導(dǎo)的環(huán)保理念。通過減少建筑過程中及使用過程中的能源消耗，大力發(fā)展綠色可再生能源應(yīng)用，使用新型能源，倡導(dǎo)環(huán)保及可降解材料使用，成為了現(xiàn)代建筑的時(shí)代烙印。隨著科技的發(fā)展，新能源利用的廣泛性也在逐漸成為成熟建筑手段和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，由于它是一種新近開發(fā)或正在積極推廣使用的能源，其未來使用的便利性和可擴(kuò)展性較好，能夠?yàn)槌鞘芯G色發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。

關(guān)鍵詞：建筑節(jié)能;建筑設(shè)計(jì);新能源利用

引言：

新能源是相較于傳統(tǒng)能源來說的能源應(yīng)用形式，由于現(xiàn)代科技的發(fā)展，和對(duì)能源開發(fā)利用水平的不斷提升，各類新能源在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用越來越多，其中光伏發(fā)電對(duì)太陽(yáng)能的電力轉(zhuǎn)換起到了積極推動(dòng)作用，太陽(yáng)能熱效利用在建筑供暖、淋浴中使用效果較好，地?zé)?、燃料電池等能源的合理轉(zhuǎn)換，為綠色建筑的打造提供了充分的支持。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)十年的高速發(fā)展，特別是近年來建筑行業(yè)不斷拉動(dòng)消費(fèi)內(nèi)需，提質(zhì)增效形成了較大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，其發(fā)展的一大影響就是能源消耗量的上升，這種能源消耗比重的增長(zhǎng)，勢(shì)必滯行我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)整體的發(fā)展步伐，因此必須要重視綠色能源在建筑行業(yè)的應(yīng)用，通過新能源在建筑領(lǐng)域的研究、利用、開發(fā)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，綠色發(fā)展的最大效益，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展提供基礎(chǔ)保障。

一、認(rèn)清建筑領(lǐng)域節(jié)能減排的重要性，倡導(dǎo)綠色能源設(shè)計(jì)理念

近年來，由于人民生活水平的提升和工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，能源緊張的局面一直存在。作為世界第二大能耗大國(guó)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)于能源的需求不斷增加，并呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，由于工業(yè)化程度較低，更多的能源依靠為煤炭、石油等不可再生能源。建筑行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要行業(yè)，其對(duì)能源的需求與日俱增，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)中耗能較高的行業(yè)之一，特別是黃河以北地區(qū)的集中供暖、大型公用建筑設(shè)施的冷暖耗能等對(duì)能源的需求不斷增加，根據(jù)我國(guó)近二十年來建筑行業(yè)的能耗標(biāo)準(zhǔn)煤折算，由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的高速發(fā)展，對(duì)于建筑業(yè)的需求也越來越急迫，所以無論是工業(yè)廠房建設(shè)，還是民用住宅建設(shè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中都不斷的擴(kuò)大規(guī)模發(fā)展，這種發(fā)展勢(shì)必需要在建設(shè)初期和后期使用中，大量的消耗能源。因此，建筑行業(yè)在社會(huì)建設(shè)發(fā)展中的能源消耗量十分巨大，必須引起足夠的重視。

按照當(dāng)前我國(guó)建筑領(lǐng)域能源消耗趨勢(shì)估計(jì)，二〇二〇年將會(huì)較往年增加0.5%～2%的標(biāo)準(zhǔn)煤用量和電量，能源的需求仍然是供不應(yīng)求的狀況。新能源的利用作為建筑節(jié)能的提質(zhì)增長(zhǎng)點(diǎn)，必須加以足夠的重視，積極鼓勵(lì)新能源產(chǎn)品的研制與開發(fā)、利用，實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的綠色轉(zhuǎn)型，用全新的建筑行業(yè)新能源使用策略，為世界范圍的建筑節(jié)能提供中國(guó)智慧和中國(guó)方案。

二、明確建筑領(lǐng)域新能源使用的要求，提升綠色能源應(yīng)用水平

建筑節(jié)能需要通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，多管齊下實(shí)現(xiàn)建筑、結(jié)構(gòu)、材料等綜合的節(jié)能減排要求，通過對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化研究和技術(shù)迭代，利用優(yōu)秀的施工工藝和建設(shè)管理能力，不斷優(yōu)化建筑領(lǐng)域的能源利用規(guī)范，促進(jìn)可再生能源的整體使用效率。對(duì)于現(xiàn)代民用建筑設(shè)計(jì)中，節(jié)能減排的突出設(shè)計(jì)重點(diǎn)是冷暖循環(huán)系統(tǒng)，由于自然環(huán)境的變化，及人們對(duì)生活環(huán)境舒適度的要求不斷提高，對(duì)于民用建筑的保暖、制冷等要求越來越高，可以積極的運(yùn)用BMI設(shè)計(jì)技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)仿真，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)結(jié)果的匹配。例如可以采用可調(diào)整集中供暖技術(shù)，采用混水或熱交換方式，調(diào)節(jié)建筑內(nèi)不同需求樓層的溫度調(diào)整，實(shí)現(xiàn)大流量、低變化、小差異的供熱形式，降低集中供暖系統(tǒng)的熱容量損失，節(jié)約能量消耗。同時(shí)可以采用新型的保溫材料對(duì)樓宇和管道進(jìn)行保護(hù)，通過利用新材料增加墻體厚度，改善墻體界面粘接層材料，對(duì)保溫層進(jìn)行綠色環(huán)保處理及低傳導(dǎo)性介質(zhì)使用，在內(nèi)部裝修中，更多的使用低密度、高強(qiáng)度、輕量化的的建筑隔離材料，將綠色環(huán)保理念建立于建筑設(shè)計(jì)之初，并將其貫穿在建筑物建設(shè)的全流程施工、管理過程中，最大限度的減少建筑物內(nèi)外的熱量傳導(dǎo)，形成天然的保溫效果，達(dá)到節(jié)能要求。

此外，積極在建筑行業(yè)中增加利用新能源的比例，降低了建筑行業(yè)對(duì)傳統(tǒng)能源的需求。利用新型能源轉(zhuǎn)換技術(shù)，將地?zé)峤粨Q引入到更多的建筑冷熱交換設(shè)計(jì)中，達(dá)到更高的能源利用效率。

三、優(yōu)化建筑領(lǐng)域能源循環(huán)利用設(shè)計(jì)，拓寬綠色能源利用場(chǎng)景

能源的循環(huán)利用，是建筑節(jié)能減排的重要手段。在建筑設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該根據(jù)建筑的使用領(lǐng)域和建設(shè)要求，不斷開發(fā)對(duì)綠色能源應(yīng)用“接口”的引入，拓展利用效率。在太陽(yáng)能的使用過程中，應(yīng)該綜合考慮樓宇朝向和不同地域日照情況，擴(kuò)大建筑設(shè)計(jì)中太陽(yáng)能采暖的有效面積，減少建筑物的異形結(jié)構(gòu)，形成錯(cuò)落有致的太陽(yáng)能接收面積，在日照較強(qiáng)的部分更多的考慮收集太陽(yáng)能，在日照較弱的區(qū)域可以實(shí)現(xiàn)墻面綠化，提升保暖效果。積極引入全玻璃熱管式真空管太陽(yáng)能熱水技術(shù)，提升建筑自給自足的淋浴能力;在公共建筑的玻璃幕墻上更多的采用光伏發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能的有效轉(zhuǎn)換。積極拓展高效的地?zé)豳Y源在建筑物本身及外延的使用，實(shí)現(xiàn)地?zé)岚l(fā)電蓄能，或直接利用地?zé)峁┧?，為人們的日常生活提供熱水供?yīng)。采用地?zé)岜没蛘咚盹L(fēng)系統(tǒng)，提取低溫地?zé)豳Y源，用以樓宇熱交換，達(dá)到冬暖夏涼的居住體驗(yàn)，提升人們的生活環(huán)境滿意度。改進(jìn)建筑物本身的空調(diào)及新風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)于空調(diào)的變頻調(diào)速系統(tǒng)及制冷回流系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)更高效的能量轉(zhuǎn)換，降低制冷劑的使用量，積極研究小型化冷卻塔技術(shù)，不斷降低建設(shè)成本，使其可以應(yīng)用到更多獨(dú)立建筑體中，節(jié)約制冷能量消耗。

在現(xiàn)代的各種民用綠色建筑中，特別是環(huán)保住宅設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師大量了通過充分利用可再生能源進(jìn)行建筑整體設(shè)計(jì)，將太陽(yáng)能進(jìn)行高效轉(zhuǎn)化，將電能進(jìn)行分時(shí)段合理調(diào)配使用，采用蓄熱方式節(jié)約能量消耗，采用生活廢水分類處理及有效蓄接自然降雨等方式，節(jié)約日常用水量;在建筑外墻更多的應(yīng)用屋頂及墻面綠化措施，達(dá)到自然保溫保濕效果，這種取自自然界凈化回饋?zhàn)匀唤绲慕ㄖO(shè)計(jì)理念，不但能夠節(jié)約能量消耗，更能提升建筑的科技感，并達(dá)到良好的居住體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)人與自然的完美結(jié)合。

結(jié)束語(yǔ)：

現(xiàn)代社會(huì)建筑學(xué)已經(jīng)涵蓋了社會(huì)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域，既需要有高科技的強(qiáng)力匯入，也需要人文美學(xué)的完美融入，更多的需要將綠色能源應(yīng)用部署于建筑行業(yè)的方方面面，使其能夠形成簡(jiǎn)約而不簡(jiǎn)單的未來建筑建設(shè)主旨，實(shí)現(xiàn)人與自然的共生發(fā)展是建筑行業(yè)未來發(fā)展的方向，節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)新能源的高效利用，達(dá)到綠色環(huán)保的最終目標(biāo)。

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