建筑節(jié)能領域可再生能源的利用方式研究

謝明煜

（百色市墻體材料改革中心，廣西百色 533000）

近年來，可再生能源產業(yè)快速發(fā)展，這得益于各領域的積極應用，同時能源消費需求增加。根據統計數據顯示，2017—2019年可再生能源增速分別為3.7%、4.0%、3.7%，貢獻全球一次能源消費增長的一半以上，其中風能與太陽能實現兩位數增長。目前，可再生能源的身影已經出現在很多領域，建筑領域中利用此類能源，對降低能源消耗，保護生態(tài)環(huán)境，促使建筑持續(xù)化發(fā)展，起到積極的作用。

1 建筑節(jié)能領域可再生能源的利用價值

近年來，很多城市積極推廣可再生能源建筑，形成帶動示范的效應。通過將可再生能源，例如地下水源與太陽能以及地熱能等，應用到建筑系統，獲得積極的效果，對環(huán)境沒有危害或者危害極小，同時資源分布比較廣泛，在自然界能夠實現循環(huán)再生。以某城市為例，開展了系列示范項目，地下水源與土壤源熱泵空調示范項目總計44 項，示范應用面積為155.409 萬m2；太陽能光熱利用示范項目總計60 項，太陽能集熱器面積總計50755.3m2，打造了系列可再生能源建筑。可再生能源的利用效果整理如表1所示。由此可見，建筑節(jié)能領域可再生能源的應用，能夠獲得較為突出的節(jié)能效果，具有推廣應用價值。現結合利用實踐，總結利用方法。

2 建筑節(jié)能領域可再生能源的應用形式

2.1 建筑太陽能光伏系統

將太陽能發(fā)電技術運用的建筑中，常用的方式為建筑光伏系統，主要包括BAPV 與BIPV，也就是附加光伏系統和光伏建筑一體化系統。具體情況如下：①BAPV。將光伏板放置到建筑屋頂，或者將光伏板設置在建筑的立面。因為屋頂輕易不會被障礙物遮擋，而且墻體多樣化，因此適合設置光伏裝置；②BIPV。建設的光伏采光頂指的是將具有較好透光性能以及發(fā)電性能的太陽能光伏板，設置到建筑屋面。一般來說，要求透光率達到10%~50%。建設的光伏幕墻，指的是將具備發(fā)電功能的光電玻璃，用作為玻璃幕墻，通過將太陽能有效轉化為電能，促使幕墻能夠產能。常用的光電玻璃，主要為硅基薄膜以及CDTE 薄膜。利用光伏板當作遮陽構件以及圍護構件，取代建筑構件，既能夠節(jié)約建筑構件材料，還可以豐富建筑外觀。光伏建筑具有以下優(yōu)勢：①能夠減少污染；②節(jié)約能源與土地一級建材等。然而光伏建筑具有造價高與成本高等缺陷，影響著推廣應用。我國是太陽能電池的第一生產國。根據IEA 預測，到2020年，中國城市中光伏建筑一體化可應用面積能夠達到17.9 億m2，新增光伏建筑應用裝機容量可以達到1000 萬kW。

2.2 風能

建筑節(jié)能設計實踐中，風能占據著重要的地位，屬于一類可再生能源，采用科學合理化設計手段，可有效促使風能的作用發(fā)揮，提高建筑內部的質量，獲得不錯的節(jié)能清潔效益。一般來說，采用的利用方式為主動式利用與被動式利用。其中，被動式的應用，通過對建筑進行合理設計與優(yōu)化，通過建筑結構優(yōu)化設計與朝向布局等，促使建筑物能夠形成良好的自然通風條件，營造良好的室內環(huán)境，減少機械通風的利用，進而獲得節(jié)能效果。夏季建筑運行工況下，自然通風的熱量排出效果較為突出。

表1 可再生能源的利用效果

2.3 地熱能

目前，很多地熱能源豐富的地區(qū)，在建筑節(jié)能設計中都在積極推廣應用地熱能利用技術。整個技術的應用，地源熱泵的設置為關鍵，借助設備的力量，能有效服務于建筑物。在暖通系統運行方面，獲得理想狀態(tài)。從現有的建筑項目分析，地源熱泵的應用，主要利用類型為水—水型、土—氣型，設計時結合實際情況選擇適宜的方案，促使地熱能源的價值得以有效發(fā)揮。若想增強地熱能的應用效果，制定設計方案時要做好環(huán)境條件的研究，分析地熱資源應用系統是否存在安全隱患，采取有效的防范措施，切實保障建筑的安全性與穩(wěn)定性。

2.4 生物能

建筑節(jié)能設計實踐中采用的生物能，也可起到服務建筑的積極作用。在建筑設計實踐中，多通過城區(qū)垃圾處理帶來的熱電聯產渠道，或者沼氣開發(fā)運用。其中，沼氣屬于一類資源，可較好作用于建筑物應用，同時能夠取代傳統能源，避免能源浪費。建筑設計方案的編制，要合理配置沼氣生成裝置，促使能源得到有效利用。

3 建筑節(jié)能領域可再生能源的利用策略

3.1 加大應用政策的支持力度

建筑節(jié)能領域可再生能源的推廣應用，需相關政策的支持與推動，促使工程中廣泛應用各類能源。以廣西為例，根據國家可再生能源建筑應用政策，結合自身的實際情況，出臺了系列可再生能源建筑應用有關的政策法規(guī)以及標準規(guī)范等，例如《推進可再生能源建筑應用實施意見》，創(chuàng)建了包括南寧和柳州等在內的可再生能源建筑應用示范城市以及示范區(qū)，積極推廣可再生能源技術在建筑節(jié)能領域的應用。充分發(fā)揮政策法規(guī)的推動作用，為可再生能源技術的應用，提供強有力的支持與保障[1]。

3.2 堅持因地制宜的推廣應用原則

建筑節(jié)能領域可再生能源的應用，要堅持因地制宜的原則，豐富能源與技術的應用形式，積極拓展能源應用領域，擴大可再生能源的應用規(guī)模，鼓勵社會資金的參與，為可再生能源建筑的建設與技術推廣，提供強有力的支持與保障。以新建與既有建筑節(jié)能改造工程為主要對象，積極推廣太陽能和空氣能等能源，促使建筑建造水平得到提高。除此之外，在城市中低層住宅和酒店等各類公共建筑中廣泛推廣可再生能源技術。通過配套設計以及建可再生能源利用裝置，帶動太陽能與地熱能等的應用[2]。

3.3 加大可再生能源利用技術的研究

建筑節(jié)能領域可再生能源的推廣應用，還面臨著很多技術挑戰(zhàn)與難題，需加大對能源利用技術的研究力度，提出能源創(chuàng)新利用的方式方法，為建筑工程持續(xù)化發(fā)展提供支持，降低建筑系統的能源消耗，減少對周圍生態(tài)環(huán)境的不利影響，創(chuàng)造積極的效果，保障能源利用效益水平得到提高。根據現有的可再生能源建筑建造與運行管理經驗，深度分析能源利用面臨的技術挑戰(zhàn)與困難，組織相關技術人員進行研究，結合本地區(qū)的氣候與建筑建造現場條件等，進行深入的分析，切實保障建筑節(jié)能領域可再生能源利用的效益，創(chuàng)造更多的效益，促使建筑持續(xù)化發(fā)展[3]。

3.4 做好可再生能源利用的效果控制

建筑節(jié)能領域可再生能源的利用，要圍繞建筑工程展開，做好能源利用效果的有效把控，切實保障能源的利用效果。實踐中采取以下措施：①做好建設區(qū)域的條件調查。若想實現對可再生能源的高效利用，要求根據建設區(qū)域的環(huán)境條件，做好全面嚴格的把控，最大限度建筑節(jié)能領域可再生能源的有效利用，實現能源的應用價值，促使建筑節(jié)能目標得以實現[4]；②做好可再生能源建筑的建造質量控制。建筑節(jié)能領域可再生能源的利用，要求圍繞建造環(huán)節(jié)做好全面嚴格的把控，最大限度保障能源利用率，切實提高利用效率。實踐中對使用的裝置與材料等做好質量檢驗檢測，分析存在的不足與問題，保障能源利用系統的建造質量達標，避免造成不安全隱患或者其他問題，促使建筑節(jié)能效益目標得以實現，創(chuàng)造更多的價值[5]。

4 結語

綜上所述，建筑節(jié)能領域可再生能源的利用，主要包括太陽能與地熱能以及風能等，發(fā)揮著重要的作用。本文結合實踐，總結了每一類可再生能源的利用方式方法，同時提出加大應用政策的支持力度、堅持因地制宜的推廣應用原則、加大可再生能源利用技術的研究、做好可再生能源利用的效果控制等建議，共享給相關人員參考。