建筑節(jié)能與建筑設(shè)計(jì)中的新能源利用研究

文/張?jiān)妶?武漢理工大設(shè)計(jì)研究院有限公司設(shè)計(jì)一所 湖北武漢 430070

人類要想生存與發(fā)展，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的長(zhǎng)治久安，進(jìn)行一系列的生產(chǎn)活動(dòng)，都離不開能源。可以說(shuō)能源是人類生活的保障。當(dāng)前，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使人們的居住環(huán)境越來(lái)越舒適，但是能源卻出現(xiàn)了供不應(yīng)求的狀況。建筑行業(yè)作為能源消耗比較大的產(chǎn)業(yè)，必須要做出改變，但是還不能影響經(jīng)濟(jì)效益，為了改善這一局面，要進(jìn)行新能源的開發(fā)與研究實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。

1、對(duì)節(jié)能建筑概念的界定

通俗來(lái)說(shuō)，節(jié)能建筑是冬暖夏涼、能節(jié)約能源的房子。節(jié)能建筑是按照節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與建造，使其在使用過(guò)程中降低能耗的建筑。通過(guò)使用新型的墻體材料和多項(xiàng)保溫節(jié)能措施，充分利用自然資源，使其成為供給能源。[1]

2、節(jié)能建筑的優(yōu)越性

節(jié)能建筑有十分顯著的優(yōu)越性，既避免了破壞自然環(huán)境又有利于建設(shè)企業(yè)的效益增加。節(jié)能建筑的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

成本降低，提高效益。使用自然資源作為供給能源，有效地降低了建筑企業(yè)的成本，尤其是采購(gòu)與運(yùn)輸?shù)某杀尽３杀镜臏p少大大的提高了建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，自然資源還十分安全，在建筑的建造過(guò)程中還可以降低風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)建筑工人的人身安全有了保障，有利于實(shí)現(xiàn)安全建造。

保障使用人員的安全減少經(jīng)濟(jì)損失。由于自然資源的安全性，使用人員在使用時(shí)可以避免出現(xiàn)大型安全事故，對(duì)使用人員的生命健康安全有了保障。使用自然資源還可以大大提高社會(huì)生產(chǎn)的效率。自然資源的成本低廉性與可再生性，可以有效降低使用人員的生活與生產(chǎn)成本，避免不必要的損耗費(fèi)用帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

綜上所述，節(jié)能建筑非常符合當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的要求，它的建造和使用都具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)應(yīng)該大力推廣這種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全可靠的建筑。

3、建筑節(jié)能和新能源的聯(lián)系

在建筑節(jié)能中，環(huán)保、生態(tài)平衡與能源節(jié)約并不是孤立存在的個(gè)體，四者是相互協(xié)調(diào)相互聯(lián)系的。為了更滿足人們生活的多樣化，人們將建筑的內(nèi)部環(huán)境建造的更加人性化和舒適化，但是這種舒適是離不開照明、空調(diào)及通風(fēng)這些能耗較高的設(shè)備，這樣的舒適度與能耗度成正比的現(xiàn)象，更加劇了目前存在的環(huán)境與能源匱乏問(wèn)題，不利于人們的可持續(xù)發(fā)展[2]。

4、新能源在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

能源是國(guó)家經(jīng)濟(jì)與科技發(fā)展的重要前提，能源的短缺指示著國(guó)家發(fā)展的主要方向必須是要進(jìn)行節(jié)能減排與環(huán)境保護(hù)，這也是進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展的前提條件。

4.1 充分利用太陽(yáng)能

中國(guó)西高東低的地勢(shì)使太陽(yáng)能資源成為了中國(guó)豐富且寶貴的資源財(cái)產(chǎn)。太陽(yáng)能資源是一種新型的可再生無(wú)污染的清潔型能源。近幾年來(lái)，建筑行業(yè)將太陽(yáng)能資源應(yīng)用到各處。在設(shè)計(jì)建筑時(shí)，將太陽(yáng)能的應(yīng)用方式劃分為三種方式：間接獲取、混合式獲取和被動(dòng)式利用。

在建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的階段，太陽(yáng)能被廣泛應(yīng)用于熱水器、太陽(yáng)灶、采光、采暖或制冷等方面。首先，在窗戶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，可以合理設(shè)計(jì)建筑之間的距離，更好的利用太陽(yáng)高度角以延長(zhǎng)陽(yáng)光照射的時(shí)間，以減少冬季建筑內(nèi)部的照明時(shí)間，減少用電消耗。其次，可以將太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施鋪設(shè)在建筑頂部，既能夠充分利用建筑屋頂和向陽(yáng)面的太陽(yáng)能，又能夠節(jié)省用電[3]。

4.2 充分利用地?zé)崮?/h3>

地?zé)崮苁且环N與太陽(yáng)能同樣性質(zhì)的新型能源。在設(shè)計(jì)建筑節(jié)能時(shí)，利用熱交換儀將地表以下的土層溫度轉(zhuǎn)化為冬季熱源，為室內(nèi)供暖、生產(chǎn)熱水和用電提供能源。通過(guò)使用地?zé)崮埽梢砸欢ǔ潭壬蠝p少煤炭或用電供暖和燒熱水的消耗。例如，許多學(xué)校使用地?zé)崮転閷W(xué)生與教職工供暖，大大減少了學(xué)校成本。為環(huán)境的改善做出了貢獻(xiàn)。

4.3 充分利用風(fēng)能

風(fēng)能也是一種清潔型再生能源，人們利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)和智慧，將自然風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)榭衫玫哪茉矗瑴p少能源消耗，從而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。在設(shè)計(jì)和建造節(jié)能建筑時(shí)，需要在合理使用的前提下充分有效的利用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)能，借助有關(guān)資料與技術(shù)，將風(fēng)能利用到循環(huán)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)保暖降溫與通氣。

4.4 引進(jìn)節(jié)能環(huán)保的新材料

在建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)過(guò)程中，節(jié)能建筑材料的選定需要十分合理。應(yīng)秉承節(jié)約、自然、環(huán)保、高效的原則。第一，可以充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，開發(fā)與利用節(jié)能環(huán)保的新材料，并在建筑建造中推廣使用，達(dá)到節(jié)能的效果。第二，因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況開發(fā)新材料并應(yīng)用到建筑建造中。

4.5 應(yīng)用新的空調(diào)系統(tǒng)

為了滿足人們美好生活的需求，建筑中的空調(diào)系統(tǒng)也應(yīng)做出改變。應(yīng)用變風(fēng)量或變頻空調(diào)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的有效措施。采用這種空調(diào)系統(tǒng)，可以最大程度的減少空調(diào)制冷或供暖成本，用最小的消耗滿足最大程度的需要。變頻空調(diào)的廣泛應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

總結(jié)：

為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)，對(duì)新能源開發(fā)與利用的合理性有著嚴(yán)格的要求，要生產(chǎn)更加環(huán)保、更加綠色無(wú)污染的材料，不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)升級(jí)或轉(zhuǎn)型，將新技術(shù)融入到各個(gè)行業(yè)。社會(huì)的發(fā)展離不開建筑，建筑業(yè)作為中國(guó)的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，面臨著更大的挑戰(zhàn)。對(duì)建筑的設(shè)計(jì)、經(jīng)營(yíng)人員甚至建筑工人都應(yīng)該加強(qiáng)節(jié)能減排的意識(shí)，提高保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，將節(jié)能作為建筑的首要原則來(lái)要求自己，高度重視節(jié)能減排，盡自己所能設(shè)計(jì)、建設(shè)低能耗的建筑，真正實(shí)現(xiàn)綠色社會(huì)。