解析可再生能源在建筑设计中的利用

摘要：可再生能源的使用它不仅仅指的是常规的太阳能，它也不仅仅局限于风能利用。设计师的设计思路在一定程度上影响了可再生能源的利用程度，间接的决定了能源利用方式。如何提高可再生能源的利用率，如何提高社会经济水平，主要途径是通过分析建设设计和可再生能源之间的关系，准确的将这层关系进行细分，把其中的积极因素通过转化得到应用，进而达到了建筑美学和性能相统一。

关键字：可再生能源；地热；风能

中图分类号：P314.3 文献标识码：A 文章编号：

可再生能源随着社会的发展不断备受青睐，它的应用范围不断扩大。近年来，建筑行业利用可再生能源的趋势也越来越明显。如何提高可再生能源的利用程度，它的职责不仅停留在工程师身上，建筑师也要提高自身专业素养，在建筑工程中发挥积极作用。在进行设计规划时，最重要的是要缕清建筑设计和可再生能源之间的联系，从该联系方式上进行升华，寻找恰当的结合方法，使得可再生能源在建筑设计中得到体现。根据规定，可再生能源主要包含：生物质能、地温热源热能、太阳能、风能、小水电、太阳能、生物质能等等。

一、风能

（一）风力发电

风力发电的历史非常悠久，时间可以追溯到公元五千年前，它是埃及人在进行航海活动时，借助风能推动航行速度。风能在发展中慢慢的被推广使用，人们逐渐的利用风能来研磨谷物以及汲水等等。该装置在今后的发展中还被沿用。随着社会生产力不断发展，在上个世纪中风力风力涡轮机，被生产而出。该设备可以给偏远地区带来电力，电力得到了普及，人们的生活质量得到了提高。

建筑中一般使用微型风力或者是小型发电机。发电机在我国比较普及，它的发展技术也比较成熟，当下，该发电机主要应用于农村偏远地区，这些地区普遍使用的电力都是没有进行电网连接，该电力不足不能提供大量的电力资源。我国城市电力提供已经摒弃该发电机，在城市中基本看不到该发电机的身影。随着科技水平不断提高，人们对新科技的接受能力比较强，相信风电发电将在城市的使用中将得到普及，风力发电将更好的提高人们生活水平。风力发电在世界上已经得到广泛使用，例如: 加拿大的城市，它的电力供应主要是使用了风力发电，该设备曾经服务了整个社会，曾经产生了一百万万kwh的电能，该发电机被安装在国家展览馆中，它已经成为该城市骄傲的部分。日本，该风力大电机主要被应用在高级写字楼，住宅商铺主要是用小型的发电机。从使用效果中看出，发电机已经被推广使用。风力发电机使用非常方便，只要50m/s的风力就可以进行发电。小型的电力发电机被使用到建筑中，主要考虑到它的风车高度比较低，叶片的直径距离也比较短，因此使用于夜间照明。

（二）建筑设计思路

建筑设计中要融入风力发电系统，必须考察好当地的风力资源状况，设计中考虑设备噪音度，尽量的减少噪音给居民带来的影响。风力大电机虽然具有取之不尽用之不竭的好处，但是和其他能源相比，稳定性掌握比较难。解决了风力发电的稳定性问题，该发电方式将被普及，将提高能源可持续发展程度。解决该问题主要几种解决方案：可以通过电网连接的方式，将高效的电能引入。使用大型蓄电池自行产电，从而控制产电的功率。也可以使用风力采油机帮助发电，从而得到较强的电力资源。风轮机的产电功率和风速形成正比的关系，风力越大发电的功率越大，因此风力发电机一般都放置在房顶上。建筑师全面的考虑到发电机器如何更好地和建筑物的风格造型相协调。一般在设计中借用纵轴或者横轴的翼展变化情况，可以设计精美的发电设施。使得建筑物和发电机统一，提高了审美水平。

（三）自然通风

人们都希望建筑物能够接受到自然风，达到自然通风的效果。这主要考虑到自然通风的作用，首先：自然通风能够改善室内温度，净化室内空气。在炎热的夏季，人们都希望室内温度低，自然通风能够自行降低室内温度，减少空调耗能节约了电能，有效的减少了“建筑综合症“出现。其次，在冬季人们的需求成反向，人们希望室内温度高，也愿室内空气质量高。自然通风能够消除室内污染物和潮气的程度，降低了供暖耗能。自然通风实现被动式降温主要有两种方式：一是通风能够增强人体舒适度，二是夜间通风协助降温。方式一的理解为：通过将室外的新清空气引入，风力吹过体表。提高人体皮肤水分子蒸发量，从而起到降温的作用，在室内的人自然感到舒适，该方式最适合在炎热潮湿的地方使用。方式二理解为：众所周知夜间的风温度最低也最凉快。将夜间的风引入室内，帮助室内存蓄材料降温，进而保持了室内温度处在平稳的状态。存蓄材料被冷却之后，把热能降低，维持室内温度在平衡，该方式最适合使用在温差大，并且气候炎热的地区。

二、建筑设计思路

（一）分析数据

建筑想要提高风能的利用率，想要获得良好的室内温度，最关键在于设计建筑初期的材料收集和分析。气象材料的收集必须准确，场地调查数据获取来源必须精准，风环境数据分析思路也必须清晰。场地的风能数据收集必须包含以下几个方面：无风日数、平均风速、场地建筑以及风速频率等等。这是构成场地数据收集的重要组成部分，它对设计建筑有着推动作用。前期准备工作落实之后，在设计阶段时，可以根据这些数据设计出高质量的方案，通过风洞检验以及计算机计算，模拟出精准的建设模型，从而制作出风压分布图。该分布图给建设师带来极大的帮助，高效的优化了建筑外形，将设计中的优势发挥出来。适当调整风能进口高度，精准计算出中面性的位置，提高室内适宜温度。

（二）注意问题

在该设计中要注意一下几个问题：自然通风会引起采暖负荷过大，因此避免负荷出现；夏季出现过热现象常常出现，在进行设计时避免自然通风引起超能热度；房间内的风速保持在一定范围内，避免使用者因为风力过大出现不适症状；通风窗口要避免使用过程中造成的噪音，影响使用者正常休息等等。这些问题在设计建筑时，必须考虑到，这对提高能源利用率有推动作用。

三、地热能

地热曾经被描述成不同种类的能源系统，一种系统解释为：在地球底部进行热能采集，另一种解释为：借助地表下层作为冬季热源。该解释方式对着社会的发展，人们更趋向第二种解释方法。地下层的热能提取方法一般由热泵进行提取，该热能主要供应于制备热水和建筑保暖。近年来，该地热设备备受世界各国青睐，一些发达国家开始投入建筑使用，该设备在加拿大、美国等发展速度非常快。在我国地源热泵也开始备受瞩目，市场发展空间非常广阔。该技术的使用方法分为两种：水型地源热泵以及土型地源热泵两大技术，前者主要的从浅层地下水进行取热，热能分散在各个房间内，保障了房间温度平衡。后者是在地下热水中取热，通过分散的装置进行供热，使得室内温度升高，冬季不再遭受寒冷。

结束语

可再生能源的使用率越来越高，人们在洁净能源提供中，感受到科技的力量，生活水平也因此提高。建筑行业开始将可再生能源投入到建设中，如何扩大市场比例，设计师和建筑师需要相互合作，从设计观念上创新设计理念，使用先进的设计理念进行设计，让人们的生活质量随着提高，社会经济效益也得到提高。可再生能源属于洁净能源，应该大量的使用该能源。特别是在建筑行业，建筑业关系着人们的生活，提高建筑行业的能源利用率，将大大的推动社会发展。

参考文献

[1]田蕾,秦佑国.可再生能源在建筑设计中的利用[J].建筑学报,2006(2)

[2]无.“十二五"可再生能源投资达1.8万亿元[J].电子工业专用设备,2013(1)

[3]无.嘉兴:大力推进可再生能源建筑应用[J].墙材革新与建筑节能,2013(2)