可再生能源在建筑设计中的运用研究

【摘要】相对于其他国家来说，我国的可再生能源是非常的丰富的，尤以水能的开发和利用最为明显。其中，太阳能所覆盖的范围就已经超过了我国将近三分之二的面积，每年所产生的辐射量达到每平...

摘要：改革开放以来，国民经济的快速发展对于建筑行业的促进作用是极大的，尤其是近几年，绿色建筑在我国建筑行业中占据着越来越高的地位。从某种程度上讲，绿色建筑慢慢将成为我国建筑行业发展的主要趋势。再生能源作为绿色建筑的重要因素，是实现绿色建筑的关键。在建筑行业中，只有充分、有效地利用再生能源，提高能源利用的效率，积极发展新型建筑材料，才能达到节能环保效果。

关键词：可再生能源；建筑设计；运用

中图分类号：P754文献标识码： A

前言：现阶段，随着社会经济的快速发展，建筑业的发展步伐也越来越快，但是也对环境造成了很大的污染和破坏。如何在发展建筑业的过程中不破坏环境，如何在开发利用的过程中保护生态环境，是未来建筑业的重要发展方向，也是大势所趋。为此，应在建筑业的发展过程中引进和推广可降解、可循环的节能环保材料，减少对能源的消耗和对环境的破坏，这样可以有效地缓解我国现在面临的资源短缺问题，也能够达到生态环保的效果，是促进建筑业可持续发展的必然趋势。

1、可再生能源发展的现状

相对于其他国家来说，我国的可再生能源是非常的丰富的，尤以水能的开发和利用最为明显。其中，太阳能所覆盖的范围就已经超过了我国将近三分之二的面积，每年所产生的辐射量达到每平方米六千伏；风能可供有效开发的资源量能够达到三十亿千瓦，这还只是按照德国、西班牙等一些西欧国家的评判标准来评定的。除此之外，地热资源探明储量将近32亿tce；秸秆、有机垃圾和薪柴等这些现有的可再生物质能源总量共达到7亿tce。总的来说，我国的可再生能源相当的丰富，不管是在现有的使用条件下还是在今后的开采过程中，都具有非常大的发展空间，能够为我国经济的发展提供足够的能源。可再生能源在我国经济的发展过程中使用的量也在不断地增加。以2006年为例，年底总共所使用的可再生能源达到2亿吨标准煤，这样的一种情况相比2005年将近上升了0.5个百分点，是我国能源总消费量中非常重要的一部分。这种能源状况的存在标志着“绿色经济”的兴起，将有效地促进我国长期能源规划中2020年基本满足国民能源需求的目标，可再生能源在能源使用中的战略地位将进一步的提升，那时将需要更多的可再生能源。因此，只有最大限度的提高能源的供给率，改变能源的结构，才能够确实的保证我国能源供应的安全。

2、可再生能源建筑利用

2.1充分利用可再生能源

可再生能源是大自然赋予人类的宝贵资源，在进行建筑节能设计中，充分利用可再生能源，可以缓解我国能源危机，做到建筑节能减排。例如，一些风能、太阳能、生物能、地热能等，这些可再生资源不仅绿色而且还是无污染，符合我国绿色建筑理念以及可持续发展思路。举例来讲：太阳能，太阳能可以说是大自然中最为广泛的再生能源，也是被认为最具有潜力的再生能源。对于太阳能的利用，在绿色建筑中极为常见，包括光电池、太阳能集热器、太阳能热水器等，都是利用太阳能进行能源节约。再如：风能，风能也是分布极为广泛以及没有污染的重要能源，风能在绿色建筑中的主要利用形式便是发电，建设独立的发电系统可以成为人们重要的动力。

2.2强化保温隔热措施，降低建筑能耗

众所周知，建筑物的内部热量主要是由围护结构进行传递的，这也就导致建筑物的传热量与建筑物的密封状况密切相关。因此，为了进一步减少建筑物能耗，可以采用控制建筑物体型系数的方式进行。有关资料曾经表明，围护结构保温隔热投资与节约能耗费用是基本上一致的，围护结构费用投资一般在百分之三到百分之八，而其节约能源可以达到百分之二十到四十。墙体是建筑物护的主体，可以起到很好的保温隔热效果，目前所采用的岩棉板、玻璃棉板以及聚苯板等保温材料，可以极大地降低建筑物能耗。

2.3自然通风与采光

自然通风与采光同样也是实现绿色建筑节能的重要手段，它不仅可以改善建筑物室内舒适度。而且还可以提高室内空气品质。同时还具有节能的优点。当今人们对于自然通风以及采光不仅仅局限于开窗以及开门采光通风，而是综合利用室内各种条件实现通风采光的最大化。举例来讲，深圳的万科中心就是中国低碳建筑的典范，它的通风和采光都有自己的独到之处，建筑物表皮布满“会呼吸”的穿孔透光铝板，每个方向的墙面都经过年度太阳能采集量计算，控制百叶的开关和角度，保证采光和温度。建筑进深控制在2O米以内，幕墙系统开窗率高达30％，保证自然通风，形成对流。

3、可再生能源在建筑设计中的运用

3.1太阳能

在我国古代的建筑工程中，人们对太阳能的利用十分的科学，建设了许多利用太阳光和热的房屋，这些房屋普遍存在着南北布局、大开窗的特点。但是在工业经济条件下，由于城市人口的增多和住房需要的变化，使得在城市建设中对于住房的设计远没有过去那么严格了，风格混乱、通风不科学、采光效果差是当初建筑设计的主要问题，也是造成环境耗费的重要途径。直至上个世纪，随着环境问题的不断加剧和建筑能耗认识的日益深入，人们逐渐认识到房屋建设中光能的重要性。尤其在石油危机日益突出的新时期，太阳技术越来越受到重视，并且取得了较大的发展，而太阳能按照有关利用方式主要可以分为太阳能发电技术、主动式太阳能技术等。这些技术在应用中通常是相互组合构成的，被动式太阳能利用时指在不借助其他人造机械设备和控制系统进行对太阳能的收集、储存和利用，这些与建筑是相互一体不可分割的，进行太阳能收集方式主要包括间接获取系统、直接获取系统和混合式获取系统，但无论是哪一种收取系统都有收集器、热吸收装置、蓄热材料、控制装置以及输送系统五个相同的基本要素。例如，咸宁传媒大厦便是采用太阳能光伏与建筑一体化、太阳能热水等多项绿色建筑技术，裙楼屋顶则采用总装机容量为50kwp的太阳能bipv，铺设面积高达350m2，光伏发电不仅可以满足大厦运行对电力的需求，同时也可以将多余的电量送入到咸宁市政电网。

3.2风能

通常是采用小型风力发电机，在我国这类产品主要供应于没有电网的偏远地区。而在建筑物设计中采用风力发电系统，应该结合建筑物所在区域风力资源状况和发电设备给周围社区带来的影响。如果室外有噪音源的话，则需要合理的设计建筑形体和通风口位置，将通风口与噪音源隔离开来，从而降低因风能发电而造成的噪音。现阶段风力发电主要问题是风力的不稳定，能够解决这一难题，风力发电将能够很快的进入都市中。建筑物能够自然通风不仅可以改善室内舒适度和其中的空气质量，一方面，夏天利用自然通风方式进行室内的被动降温，从而节约用电减少常规能源的消耗，另一方面，冬天自然通风能够降低室内的空气污染度和潮气，要控制适当地范围从而减少取暖所需能耗。例如，上海市静安区的1788国际中心写字楼便是一个成功案例，该建筑在设计阶段采用了大量的技能环保措施，大楼屋顶装有6组风力发电机，其所产生的风能可以供给大楼公共通道的照明系统，每年可以为该建筑节省近200万元的资金，自2011年交付使用以来取得了非常显著的节能效果。

3.3地热能

在我国地热能相对来说还是比较的丰富的，其中地下水、土壤和地表水都相对比较的富足。因此，在建筑行业也相应的利用地热能源生产地源热泵，来进行生活供热和节能空调制冷。同时，地源热泵也为其他能源实现了价值，比如通过地热能源可以成功的实现电能向其他能源的转换，最终使得电能达到最大的功效。例如，上海浦江智谷商务园总建筑面积约为13.75万m2，整个办公楼和商务园区均采用地缘热泵技术，可以有效解决建筑制冷、供热、热水等一系列问题，每年冬天可以节约600t燃煤，夏季可以节约近30万kW电力，其在2007年交付使用至今取得了明显的节能效果。

4、结束语

综上所述，作为建筑行业企业，需要深入研究现阶段可再生能源与建筑材料在建筑设计中利用现状，创新可再生能源与建筑材料应用策略，为建筑企业在可再生能源与建筑材料运用方面的进一步开展提供参考。

参考文献：

[1]孟宪建.浅析可再生能源在绿色建筑设计中应用[J].能源与节能，2011，12：40-41.

[2]陈宇.论可再生能源在建筑设计中的利用[J].中华民居（下旬刊），2013，09：96-97.