建筑節能及新能源應用研究

摘要：隨著我國經濟社會的快速發展，建筑行業也隨之崛起，然而由于建筑能耗過大，不利于我國的環境保護與生態平衡發展戰略的實施。本文針對建筑節能及新能源在建筑設計方面的應用進行具體分析，通過闡述建筑節能設計的意義，對建筑節能的具體途徑展開論述，并分析了圍護結構的節能設計方法，最后對新能源在建筑設計中的實際應用進行分析、研究，提出了一系列建筑節能與新能源在建筑設計方面的具體應用措施。

關鍵詞：能源；技術；建筑；節能；應用

一、建筑節能設計的重要意義

1、建筑節能是經濟發展的需要

能源是人類生存與發展的重要基礎，經濟的發展依賴于能源的發展。建筑從建材生產，建筑施工直到建筑物的使用無時不在消耗著能源，資料統計表明歐美等發達國家的建筑能耗占到全國總能耗的1/3左右，我國也占到25%以上。由此可見，推廣建筑節能設計具有重要的意義。

2、建筑節能是環境保護的需要

我們現在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質，是造成大氣污染和生態環境破壞的重要原因。通過提倡建筑節能，減少污染物的排放也是改善生存環境，是提高生活質量的一種有效的方法。

3、建筑節能是提高人民生活水平的需要

隨著現代化建設的發展和人民生活水平的不斷提高，人們追求更加舒適的建筑生活環境，冬季采暖，夏季空調都需要能源的供應。而建筑節能設計是建立在滿足合理的舒適要求前提下，通過技術減少建筑能耗，提高能源的使用效率，滿足建筑節能的要求。

二、建筑節能技術的趨勢

1、理想的節能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下二點：

（1）能夠在不同季節、不同區域控制接收或阻止太陽輻射；

（2）能夠在不同季節保持室內的舒適性；

（3）能夠使室內實現必要的通風換氣。

目前，建筑節能的途徑主要包括：盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；減少建筑圍護結構的能量損失；降低建筑設施運行的能耗。在這二個方面，高新技術起著決定性的作用。當然建筑節能也采用一些傳統技術，但這些傳統技術是在先進的試驗論證和科學的理論分析的基礎上才能用十現代化的建筑中。

2、減少能源消耗，提高能源的使用效率

為了維持居住空間的環境質量，在寒冷的季節需要取暖以提高室內的溫度，在炎熱的季節需要制冷以降低室內的溫度，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現。從節能的角度講，應提高供暖（制冷）系統的效率，它包括設備本身的效率、管網傳送的效率、用戶端的計量以及室內環境的抓‘制裝置的效率等。這些都要求相應的行業在設計、安裝、運行質量、節能系統調節、設備材料以及經營管理模式等方面采用高新技術。如目前在供暖系統節能方面就有二種新技術：①利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網流量進行合理分配，既改善了供暖質量，又節約了能源；②在用戶散熱器上安設熱量分配表和溫度調節閥，用戶可根據需要消耗和控制熱能，以達到舒適和節能的雙重效果；③采用新型的保溫材料包敷送暖管道，以減少管道的熱損失。近年來低溫地板輻射技術己被證明節能效果比較好，它是采用交聯聚乙烯（PEX）管作為通水管，用特殊方式雙向循環招‘十地面層內，冬天向管內供低溫熱水（地熱、太陽能或各種低溫余熱提供）；夏天輸入冷水可降低地表溫度（目前國內只用十供暖）；該技術與對流散熱為主的散熱器相比，具有室內溫度分布均勻，舒適、節能、易計量、維護方便等優點。

減少建筑圍護結構的能量損失

建筑圍護結構的節能技術集中體現在對通過建筑圍護結構的能量控制上。在建筑實體墻部分，通過建筑的內、外保溫技術，在冬季的采暖季節，降低通過圍護結構向外的熱損失，在夏季的空調季節，降低通過圍護結構向低通季節，充分利用自然通風作用，調節室內環境。在建筑物透明結構部分，主要是控制窗戶的太陽能熱流，采光性能，通風性能等。如通過設計控制合適的窗墻面積比，選擇合適的窗戶結構，通過采用遮陽技術和鍍膜技術等，來達到冬季采暖季節時，可以阻止室內熱輻射通過透明結構的損失，增加太陽能對室內的滲透，在夏季空調季節時，可以阻止室外熱量向室內滲透，減少室內冷氣的損失。

3、降低建筑設施運行的能耗

建筑內的能耗設備與系統主要包括建筑的空調系統、照明系統、熱水供應系統、電梯設備等。其中空調系統和照明系統在大多數的民用建筑能耗中占主導地位，空調系統的能耗更接近建筑能耗的40%到60%，成為主要的控制對象。Ifu降低能耗又成為建筑設施節能的關鍵，當前主要技術措施有：一是建筑能源的梯級應用。根據建筑不同用能設備和系統等級的劃分，優先滿足用能品位高的設備和系統，利用這些設備和系統的排出能量滿足用能品位低的下游設備和系統。二是能源回收技術。通過能源回收設備，將排出建筑物的一些能量進行回收再利用，是降低建筑能耗的一個重要措施。二是通過控制調節系統來降低能耗。由十建筑內部設備與系統的設計往往是在滿負荷的條件下進行的，而這些設備和系統往往運行在非滿負荷條件下，這就要求這些設備和系統配備有優良的控制和調節系統，并要求物業管理人員有敬業精神和專業技能，可以根據不用負荷特點對有關設備和系統進行自動或人工調節，避免大馬拉小車現象。控制調節技術對十既有建筑的節能有其特殊的意義。四是采用高能效的設備。

三、新能源在建筑節能中的應用

在節約能源、保護環境方面，新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規的可再生能源，包括有太陽能、地熱能、風能、生物質能等。

1、人們對各種太陽能利用方式進行了廣泛的探索，逐步明確了發展方向，使太陽能初步得到一些利用。

（1）作為太陽能利用中的重要項目，太陽能熱發電技術較為成熟，美國、以色列、澳大利業等國投資興建了一批試驗性太陽能熱發電站，以后可望實現太陽能熱發電商業化；

（2），隨著太陽能光伏發電的發展，國外己建成不少光伏電站和“太陽屋頂”示范工程，將促進并網發電系統快速發展；

（3）目前，全世界已有數萬臺光伏水泵在各地運行；

（4）太陽熱水器技術比較成熟，已具備相應的技術標準和規范，但仍需進一步地完善太陽熱水器的功能，并加強太陽能建筑一體化建設；

結語

綜上所述，倡導可持續發展是當前我國經濟發展的主流，通過加強對建筑的節能設計與新能源的應用，可以有效的改善當前社會的環境污染及能源消耗情況，從而改善居民居住的生活環境與工作環境。在進行建筑設計時，設計師應當注重節能環保與新能源的多加運用，以便設計出更多符合環境要求與時代要求的低能耗、高效用的建筑，避免過多的追求建筑物的外觀而造成能源浪費。

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