探究建筑節能與建筑設計中的新能源利用

王梅

摘 要：建筑行業對能源的消耗量相對較高，需要在建筑節能設計中全面運用新能源，為實現建筑可持續發展奠定堅實基礎。本文針對建筑節能與建筑設計中的新能源利用進行分析，從各方面入手，確保建筑節能設計對新能源的利用率快速提升。

關鍵詞：建筑節能；建設設計；新能源利用

引言

建筑節能與建筑設計的發展，在目前取得了突破性的成就，很多方面的工作，在整體上取得較好的發展。同時，為在建筑節能與建筑設計方面不斷提升工作成績，需在新能源的利用上，不斷鞏固和加強才能為今后的長久發展，奠定堅實的基礎。

一、節能建筑設計及對比分析

1.1傳統設計

傳統設計方法的原則在于相關設計標準，主要設計核心在于使用者對建設功能的各項需求，要求各個領域踐行自身責任。該種設計方式具有鮮明的分工特征，設計人員按照規定進行設計就行，確保建設的各項功能。

1.2節能建筑設計

設計方法的原則在于加工能耗作為控制指標的主要方法，能夠對建筑周邊環境進行充分利用，配合交互各個專業所對應的建筑功能，實現能耗指標的維護結構以及建筑體形系數等，預測和評估建筑的運行能耗，這樣可得出最理想化的設計方案。

二、圍護結構和幕墻節能措施

2.1圍護結構的節能措施

2.1.1外墻保溫技術

現階段，大多數外墻在進行保溫處理時具有較多的方法，在熱傳導技術和熱橋效應下最難以解決的問題就是物料，因此在實際施工期間需要對墻體的保溫層進行改善，這樣能夠達到較為均勻的保溫效果，全面加強墻體的保溫效果，進一步改善外墻結構的保溫能力。外墻保溫技術的節能措施主要表現在以下幾方面。

（1）在選擇材料時需要使用保溫隔熱效果較好的材料，需要將其建立為單一性的材料外墻。

（2）需要在墻體中間設計保溫材料，這樣能夠建立復合外墻結構，且具有夾層保溫效果。

（3）需要將石膏板貼置在外墻內側，或者在內部涂抹石膏。但由于熱橋會較大影響保溫效果，因此在實際應用期間已將該技術淘汰。

（4）在外墻設計保溫層，不僅能對墻體實現保溫效果，還能夠進行隔熱。從實際應用效果可看出，外墻設計保溫層方式具有最佳的保溫效果，還能避免出現冷橋和熱橋情況。

2.1.2屋面的保溫措施

在對屋面節能措施具體實施時，應嚴格按墻體節能的基礎性原理，對屋面的熱工程進行全面改善，以此作為契機對整體工程進行改善。通常情況下，可借助于蓄水和架空等方式對屋面進行隔熱處理，在處理屋面隔熱問題時還可以使用反射涂層設置方式及增設隔熱層等措施實現。在屋面節能設計當中最重要的就是保溫層，在選擇保溫層材料時需要控制其吸水率和密度，這樣能減低建筑物的自身重量，不需要單獨設計排氣孔。其次，在選擇保溫材料時需要將選擇具有高校保溫效果的材料。

2.2對于地熱能的利用

2.2.1地熱能供熱、供暖系統

地熱能可以用于發電、供暖和空調制冷，其中利用地熱能源進行發電是最重要的方式。地熱發電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發電技術。其中基本原理與發電相似，都是將能源進行轉換，首先將地熱能轉換為機械能，在將機械能轉換為電能。地熱能發電基本原理其實就是將地下的熱能轉變為機械能，再轉變為電能。地熱能也可以直接用于采暖空調、烹飪、沐浴和暖房。地熱能由于利用方式比較簡單，經濟性能較好，已經在多個國家開始利用。

2.2.2土壤源熱泵空調系統

空氣源熱泵系統、地表水熱泵系統、地下水熱泵系統都是建筑空調系統中對于天然能源的一種利用方式。土壤源熱泵空調系統屬于一種能源循環的利用方式，它是將地球表面淺層的地熱資源作為冷熱源進行能源轉換，不受地域、資源的限制，不僅無處不在，還屬于清潔能源。而且不會將熱量、水蒸氣以及細菌排入大氣環境中，是一種可持續發展的技術。與傳統的空調系統相比，運行費用可以節約百分之四十左右，運行費用非常低，可以在我國大多數地方進行使用。還有一個優點就是占地面積非常少，可以在地下操作，節省大量的空間。還屬于一種綠色環保的資源，沒有燃燒，沒有排煙以及廢棄物，與空氣源熱泵相比，排放量可以減少大約40%以上，與電供暖相比，可以節約70%以上。自動化程度也比較高，最大限度地利用了能源。

2.3建筑門窗設計中應用節能措施

為確保通風的正常性，需在滿足采光和日照的前提下，最大限度地降低門窗的面積，這樣能全面加強門窗的氣密性，進一步實現節能減排效果。在設計建筑門窗時可以采用以下節能措施。

（1）需要注重窗和墻體之間的合理比例，一般來說，需要將北向與東向的窗墻比例控制在20%，將北向與西向的窗墻比例控制在30%，將北向和南向的窗墻比例控制在35%。

（2）需要全面保護門窗的氣密性，從根本上加強氣密性，這樣能夠避免冷空氣滲透到室內，加大熱量損耗，需要將建筑外墻的氣密性控制在4級以上，玻璃幕墻的氣密性控制在3級以上，這樣才能有效減低熱量損失。

（3）需要廣泛應用節能型建筑材料，該種材料對環境具有緩解壓力的作用，不以生態成本作為依靠，部分建筑材料是將一些不可回收的特定垃圾進行二次利用再生產，既處理了資源的一次性浪費，又能凈化環境。

2.4對于太陽能能源的利用

太陽能具有無污染、成本低且可再生性強的特點，且太陽能的應用范圍極廣，能夠轉換為電能等其他能源，我國關于太陽能的開發和利用一直處于世界前列，但是目前尚未能有效地將太陽能與節能建筑有效整合，充分利用太陽能資源必定是未來節能措施的重點。太陽能可廣泛用于建筑行業，包括太陽能發電、主動式太陽能空調及采暖、被動式太陽能采暖及供熱水等方面。

三、新能源的開發和利用

根據數據統計分析，我國建筑行業的能源消耗比例在各個行業中占據首位，不斷推行節能建筑的構造，不斷研究新興的節能技術和材料，不斷開發和利用新能源和自然資源，建造更多的節能建筑是降低建筑行業能源消耗的有效措施。首先國家部門需要制訂相關政策，加強對高耗能的控制，不斷推進對舊房、舊建筑物的節能改造。

但是與此同時同樣浪費了較多的人力和物力資源，因此國家政策的制訂應充分考慮建筑行業的大局，將節能建筑納入城市規劃的范圍中，在推進城市化建設過程中逐步完成節能建筑的構造，其次國家應該加大對于新材料和新能源的研究力度，大力招攬專業的人才，加大資金投入力度，加快我國節能技術及節能資源的利用進程，解決好綠色建筑構造中存在的問題，如太陽能的采集及利用、地源熱能、污水的處理等問題。

節能建筑應嚴格遵循減少污染和資源節約的原則，尊重自然，使自然和建筑能夠協調統一，尊重當地生態環境，充分了解自然環境，尋求人的行為和自然環境的協調統一。對自然資源要合理且高效的利用，同時對環保、建筑節能、節材、節地、節能、節水等因素之間的辯證關系。建設建筑物時，建筑師應該結合公眾需要，根據當地氣候條件通過相應的設計策略及簡單的實用技術，達到建筑材料的高效利用。

四、結束語

本文對建筑節能與建筑設計中的新能源利用展開討論，現階段的工作當中，新能源應用已經取得了非常大的突破，在很多工作上都做出了卓越的貢獻。日后，應繼續在新能源的利用上，積極開展深入研究，健全建筑節能與建筑設計體系，推動地方建設的長久發展。

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