淺談綠色建筑和可再生能源的應用

梁姍

【摘要】：作為當前降低建筑物能源消耗的手段之一，可再生能源在建筑施工中的應用至關重要，同時它也是綠色建筑“節(jié)能與能源利用”板塊的組成部分之一。可再生能源的應用不僅實現(xiàn)了對化石能源消耗的量化處理，同時也為建筑企業(yè)帶來了更多的潛在機遇，成為了建筑行業(yè)紛紛探討和研究的問題。本文從可再生能源應用于綠色建筑的必要性出發(fā)，針對可再生能源的復合應用技術展開了細致分析。

【關鍵詞】：綠色建筑；可再生能源；環(huán)境保護；應用

節(jié)能降耗為建筑工程施工建設的核心原則，基于工程建設特點，為減少資源的浪費，選擇可再生能源代替常規(guī)能源，在不影響建筑工程功能的前提下，充分發(fā)揮可再生能源具有的優(yōu)勢。需要從實際情況出發(fā)，結合工程建設要求，確定各類可再生能源應用方向，有針對性的采取措施，保證應用方案編制的合理性。

1、綠色環(huán)境建筑的必要性

綠色環(huán)保建筑是以節(jié)約能源為目的在整個建筑生命周期內進行合理的低碳運作，它也需要結合市政的基礎設施建設，利用環(huán)保材料或循環(huán)利用建筑中的廢料甚至部分家庭廢料。綠色環(huán)保建筑重點是保護環(huán)境，避免建筑工程中出現(xiàn)可能會對環(huán)境造成的危害。可再生能源在建筑行業(yè)中的運用，充分體現(xiàn)著我國可持續(xù)發(fā)展在經濟建設中的運用，它使得綠色建筑的規(guī)劃設計與生態(tài)環(huán)境保護緊密結合，建筑企業(yè)需要不斷通過創(chuàng)新研究，加強可再生能源在建筑行業(yè)中的有效應用，促進綠色節(jié)能建筑事業(yè)的不斷發(fā)展。因此，綠色環(huán)保建筑不僅可以改善建設施工中的環(huán)境質量，減少建筑施工及建筑材料對人們的身體健康的不良影響，而且室內裝修的環(huán)保材料的應用更能大大提高人們的生活品質。

2、可再生能源特點分析

（1）太陽能

（2）水能

（3）風能

（4）地熱能

（5）生物質能

3、綠色建筑中可再生能源的復合應用技術

3.1土壤能和太陽能復合應用技術

將土壤能熱泵與太陽能結合，就構成了太陽能土壤源復合熱泵系統(tǒng)，這其中包括三大組成部分，具體為熱泵工質循環(huán)系統(tǒng)、地下埋地盤管換熱系統(tǒng)和太陽能集熱系統(tǒng)。相較于常規(guī)熱泵系統(tǒng)而言，太陽能土壤源復合地泵系統(tǒng)由埋地盤管系統(tǒng)和太陽能集熱系統(tǒng)交替為熱泵提供低位熱源。作為一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，土壤與太陽能二者若是以單一能源應用則或多或少會受到環(huán)境的制約而影響制熱量，但若是采用二者相結合的方式則能夠更好地達到取長補短的效果。由于太陽能熱泵極易受到氣候條件的影響，而土壤源的應用則很好地克服了這一缺點，加之太陽能裝置的增加也是對土壤源熱泵制熱量不足問題的有效彌補，同時埋地盤管多和制熱效率低的問題也得到了解決。通過間歇運行的方式恢復土壤溫度，提高土壤源熱泵的性能系數(shù)。此外，在夜間和陰雨天氣條件下，太陽能熱泵也可以在適宜的熱源溫度下運行，節(jié)省了輔助熱源和儲熱水箱的能量消耗。

3.2自然風與太陽能復合應用技術

隨著城市越發(fā)密集，民眾對應的生活空間也越發(fā)密閉，這迫使人們更加迫切地希望去思考綠色建筑，渴望消除病態(tài)建筑綜合癥的影響。基于此，自然通風技術的應用重新進入人們的視野。自然風是回歸自然需求的一種體現(xiàn)，同時它也滿足了人們親近自然的心理需求。通常而言，隨著風向變化和室外風速變動對應的風壓變動也較為明顯，受到朝向和區(qū)域的限制風壓是個不穩(wěn)定因素，這決定了它在建筑中應用的局限性。但熱壓卻是相對穩(wěn)定的，熱壓主導下的自然通風效果很大程度上會受到室內外開口高度差和溫度差的影響，因此要想強化自然通風可以提高室內外開口高度差和溫差，這其中借助太陽能的熱能輔助無疑是有效的方法之一。將建筑圍護結構與太陽能熱能利用技術結合，通過被動式冷卻和建筑圍護結構達到室內熱環(huán)境改善的目的，在減少建筑能耗、提高空氣質量的同時也盡可能地很好地利用了自然環(huán)境的積極作用。這是由于太陽輻射能量熱壓產生后造成空氣流動，最終熱能轉化為空氣動能。現(xiàn)階段太陽能煙囪是太陽能強化自然通風的主要結構形式，同時也是最為簡單且經濟的一種形式。

3.3蒸發(fā)冷卻和自然風復合應用技術

在改善室內空氣品質方面，新風的作用舉足輕重，在室內引入一定量的新風能夠促進人體舒適感的增加。同時，新風還能夠承擔一定的室內冷負荷，在改善房間空氣質量的同時達到免費供冷的目的。基于此，有學者成功構建了組合變風量空調系統(tǒng)，這一系統(tǒng)由常規(guī)全空氣系統(tǒng)和新風輸送系統(tǒng)構成，其中常規(guī)全空氣系統(tǒng)用來處理回風，位置在空調機房之內，而新風輸送系統(tǒng)則不對空氣實施熱濕處理，位置在空調房間吊頂之內。考慮到夏季設計風量要小于空調系統(tǒng)的總風量，所以夏季在進行系統(tǒng)風量設計時可適當增加，這樣一來過渡季便可通過新風供冷而對冷水機組的運行時間進行合理控制。所謂夜間通風蓄冷，主要是指夜間在室內引入室外的自然冷風，實現(xiàn)室內空氣、家具和圍護結構與自然冷風之間的換熱，這就完成了蓄冷和預冷操作，到了白天便可將這一蓄存冷量向室內供給。夜間通風引入了大量的室外新風，實現(xiàn)免費供冷的同時也是對室內空氣環(huán)境的改善，人體身心健康得到了保證。值得注意的是，當內部設施蓄冷能力不能達到預期的降溫效果時，還需開啟人工制冷的方式，針對建筑圍護結構蓄冷的特性，可聯(lián)合應用蒸發(fā)冷卻技術，將送風器與間接蒸發(fā)冷卻器相串聯(lián)，利用蒸發(fā)冷卻原理達到控制送風溫度的目的。

結語

綜上所述，建筑行業(yè)中可持續(xù)發(fā)展理念的不斷深入，促進可再生能源在經濟領域的廣泛應用，體現(xiàn)著可再生能源在我國未來經濟發(fā)展中有著重要的作用。因此，建筑設計師要全面考察建筑工地，根據(jù)建筑地點的地質結構，選擇科學合理的可再生能源并加以利用，建筑企業(yè)要認真創(chuàng)新與研究可再生能源，促進可再生能源在整個建筑規(guī)劃中的應用。

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