建筑節能與建筑設計中的新能源利用

潘笑盈

摘要： 隨著我國經濟的快速發展，使得能源的耗費量不斷地增加。 其中，建筑業對能源的消耗比重是相當大的 。因此，建筑節能問題成了建筑業首要解決的問題，同時需要不斷開發利用新能源，提高新能源的利用率。本文從建筑的節能現狀出發， 重點對建筑設計中的建筑節能方法、措施進行了探討，對促進我國建筑節能工作的深入開展具有積極意義。

關鍵詞：能源利用；建筑設計；趨勢

1 我國的建筑節能與能源消耗現狀

在我國的所有能耗中，建筑能耗居于首位，約占全國總用能耗的1/4， 主要原因是近年來我國的建筑業發展迅猛。據調查研究，我國平均每年新建城鄉房屋約12億平方米，這個龐大的數字背后需要大量的建筑物能耗，特別是采暖和空調耗能在不斷增加。在世界一些發達國家， 由于人民生活水平較高， 其建筑能耗占總能耗的比例也很高， 約為30%～40%。因此， 建筑節能是世界各國共同存在而又非常重視的問題。

我國的建筑節能開始于1987年， 是以國家頒布第一部《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）為標志。1996～1998年， 全國每年平均建成節能住宅1.5億平方米以上， 雖然目前全國已累計建成節能建筑10億平方米以上， 推廣新型墻體材料建筑11.26億平方米， 但節能住宅建筑量僅占當年城鄉住宅建設總量的1%。除新建房屋以外， 我國尚有大量既有建筑每年需要耗費大量的能源， 也急需進行節能改造， 因此， 我國的建筑節能工作任務仍非常艱巨。

2 新能源前提下的建筑設計原則

如今，隨著節能環保意識的增強和能源短缺的壓力，“節能建筑”成為當前最熱的話題，節能建筑的標準應該統一的，節能建筑就應該是環保建筑，充分利用陽光、雨水等可再生能源，最大限度的節電節水，大力發展綠色節能建筑是中國建筑業未來發展的方向。我們在新能源的建筑設計上要遵從以下原則：

（一）建筑設計的資源利用效率要達到最高的原則，指的是對各種建筑用的資源，包括能源、土地、水、各種建筑材料等，都要高效率地利用，盡可能的節約能源。

（二）要達到對環境影響最小，要注意以下幾個方面：一是防止建筑對土壤、空氣和水的污染；二是盡量使用本地建材。這也是對環境影響最小的一項措施，因為這樣可以減少運輸對環境的影響，而且可以支持當地經濟的發展：三是重復利用建筑材料。在建筑選材時，要考慮材料的可循環使用，這是鼓勵利用建筑材料的回收利用。四是要盡可能利用既有建筑，提高建筑物的壽命。

（三）對生態環境最好指的是對人以及其他生物的生存和健康最為有利，通常我們說“以人為本”是正確的，但同時不要忘了其他物種。人也是自然生態中的一部分，“以人為本”的建筑設計原則，不單只是滿足“人”的物質與精神需求，更應該使其與生態環境保持應有的平衡關系，需考慮到未來的的可持續發展。

3 建筑設計中的新能源利用

新能源作為高效潔凈的能源，應大力應用于建筑設計中， 要實現有效地開發利用新能源。首要的是把建筑構件與能源設備有效的結合利用；其次是不斷發展科學技術，開拓新的能源，融入建筑設計中 。這是建筑設計者和設備研究組生產企業必須共同重視的問題，也是建筑節能實現可持續發展的基礎和前提。

3.1 積極利用太陽能

開發利用新能源， 尤其是太陽能， 應盡可能多地替代和節約常規能源， 減少由于燃用礦物燃料對環境造成的污染。太陽能作為一種無污染的可再生能源，在建筑上具有很大的應用潛力。 太陽能的利用方式主要分為： 被動式太陽能采暖、太陽能供熱水、主動式太陽能采暖與空調、以及太陽能發電等。被動式采暖系統雖然技術要求和造價相對都比較低， 但對建筑師的技術要求較高， 要求建筑師具備被動式采暖、通風等建筑設計的基本知識和進行建筑物理環境設計以及特殊建筑構造設計的能力。

通過對我國人民生活方式與生活水平及冬季最冷月太陽輻射強度與室外平均溫度等氣象參數分析研究， 提出了以輻射溫差比做為劃分零輸助熱源被動式太陽房的主要依據， 并以此為根據繪出了我國可建零輔助熱源被動式太陽房的區域分布圖。零輔助熱源被動式太陽房， 是指以被動式太陽房所建地采暖期最冷月室外平均氣溫作為室外氣象參數， 被動式太陽房集熱面上最冷月平均收集的太陽能為室內采暖的主要能量來源， 以保證太陽房室內熱環境質量達到滿足人們正常生活需要為依據， 完全不考慮利用其他任何輔助能源采暖的一種被動式太陽房。以這種方法設計的被動式太陽房， 至少能保證在冬季采暖期連續晴天的情況下， 百分之百利用太陽能采暖。

再如太陽能熱水器，從最初的悶曬式、平板式到現在的全玻璃真空管、真空管熱管式， 從技術上有了飛躍的發展， 大大地提高了太陽能的利用效率。高效太陽能熱水器的應用為主動式太陽能采暖，尤其太陽能空調技術的發展， 提供了高品位熱源。太陽能光電利用， 是利用領域最廣、能源傳輸最為方便、利用品質最好的一種方式。光電池與玻璃的復合技術， 已使建筑的幕墻作為建筑本身部分用能的自供電源成為可能， 這也是建筑構件復合多功能高新技術發展的一個成功實例， 也是今后建筑可持續發展的方向之一。

3.2 提高地熱能的應用效率

在利用地熱能時，一方面可利用高溫地熱能發電或直接用于采暖供熱和熱水供應；另一方面可借助地源熱泵和地道風系統利用低溫地熱能。風能發電較適用于多風海岸線、山區和易引起強風的高層建筑，在英國和香港已有成功的工程實例，但在建筑領域，較為常見的風能利用形式是自然通風方式。

3.3 采用變風量、變頻空調系統

變風量系統是通過改變送風量的辦法來控制不同房間的溫濕度變風量系統追求以較少的能耗來滿足室內空氣環境的要求變風量空調系統作為一種節能系統，采用新的風量調節技術，其節能效果已經引起了人們的關注，變風量空調系統根據空調系統房間的負荷隨時調節系統的送風量，在高峰時，增大送風量，當各房間的負荷小于設計負荷時，變風量系統可以減少系統的總輸送風量，以達到節約能源的目的。

變頻空調系統在節約能源方面同樣起著重要的作用，變頻空調系統，即變制冷劑流量系統，它以制冷劑為輸送介質，是根據房間內空調負荷的變化對制冷劑流量進行調節來實現節能目的的一項技術。在建筑行業，冷卻塔供冷技術的運用越來越廣泛，并取得了顯著的效果。

4 結論

全面的建筑節能有利于從根本上促進能源資源節約和合理利用，緩解我國能源資源供應與經濟社會發展的矛盾；有利于加快發展循環經濟，實現經濟社會的可持續發展；有利于長遠的保障國家能源安全、保護環境、提高人民群眾生活質量、貫徹落實科學發展觀。

參考文獻：

[1] 劉加平，武六元. 建筑節能與建筑設計中的新能源利用[J].新能源及工藝，2011 （3 ） .

[2] 王云兵. 建筑節能與建筑設計中的新能源利用研究[J].規劃與設計.2013（9）.

（作者單位：石河子博力工程管理有限公司）