建筑節(jié)能與建筑設計新能源利用

郭 文

（中鐵二院西北勘察設計有限責任公司，甘肅 蘭州730000）

1 建筑節(jié)能

1．1 建筑節(jié)能的概述

所謂建筑節(jié)能，是指提高建筑中的能源利用率，在保證建筑質(zhì)量和建筑居住條件不降低的情況下，降低能源消耗，合理分配能源，提高能源利用率。具體指在建筑規(guī)劃、建筑、擴建、改建的過程中，實行節(jié)能標準。在選材環(huán)節(jié)使用節(jié)能材料，在建筑環(huán)節(jié)考慮建筑空間和能源的規(guī)劃利用，在保證居住條件下降低暖氣、冷氣的消耗[1]。目前，建筑節(jié)能已經(jīng)是發(fā)達國家建筑發(fā)展的必然趨勢，建筑節(jié)能也成為降低建筑行業(yè)能源消耗的手段之一。

1.2 建筑節(jié)能的重要意義

在傳統(tǒng)的建筑行業(yè)中，建筑對于能源的消耗是巨大的，而且消耗的主要是不可再生能源，這在能源大量消耗、能源儲備減少的今天，已經(jīng)成為我國節(jié)能環(huán)保工作中的重要問題。在石油等傳統(tǒng)能源逐漸枯竭的情況下，我國必須將能源的來源轉(zhuǎn)移到太陽能、風能等新能源上來。如果我國建筑行業(yè)依舊執(zhí)行舊的建筑標準，將會留下非常大的能源負擔，我國的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟發(fā)展的制約。推行建筑節(jié)能已經(jīng)勢在必行，建筑節(jié)能有利于能源的節(jié)約和有效利用，有利于緩解能源消耗和經(jīng)濟發(fā)展之間的矛盾。

1.3 建筑節(jié)能的具體措施

在建筑材料的選擇中：選擇節(jié)能材料；在房間材料的選擇中：選擇防水、保溫、隔熱性能好的材料，利用建筑材料對室內(nèi)溫度進行調(diào)整，降低暖氣空調(diào)的使用率，減少能源消耗[2]。在房間的構(gòu)造上：進行引風通風設計，盡量保證空氣的流通，利用空氣的流通保證室內(nèi)溫度，較少能源消耗。在采光方面也要注意：在窗戶的設計方面盡量增大采光面積和時長，減少照明設備的使用，降低能源消耗。諸多方面，不一而足。

2 建筑設計中新能源的利用

2．1 新能源概述

新能源是指近年才開始利用，或過去已有利用而現(xiàn)在又有新的利用方式的能源。前者如核能、地熱能、海洋能、太陽能、沼氣等，后者如風力、潮汐等。新能源包括各種可再生能源和核能。相對于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少、儲量大的特點，對于解決當今世界嚴重的環(huán)境污染問題和資源（特別是化石能源）枯竭問題具有重要意義。而在建筑行業(yè)中，新能源主要指太陽能、風能、地熱能以及生物質(zhì)能[3]。這些新能源能夠有效地運用在建筑業(yè)的規(guī)劃中，發(fā)揮著重要的作用。

2.2 新能源較之傳統(tǒng)能源的優(yōu)勢

2．2．1 清潔能源，無污染

對于大部分傳統(tǒng)能源來說，在其使用的過程中都會造成或多或少的污染。比如，石油：泄露的石油漂浮在海面上，迅速擴散形成油膜，油類可粘附在魚鰓上，使魚窒息，抑制水鳥產(chǎn)卵和孵化，破壞其羽毛的不透水性，降低水產(chǎn)品質(zhì)量。油膜形成可阻礙水體的復氧作用，影響海洋浮游生物生長，破壞海洋生態(tài)平衡。在石油的使用過程中，還會產(chǎn)生大量的有害氣體，散布到空氣中會產(chǎn)生致癌物質(zhì)和破壞臭氧層。而對于土壤，一旦污染，就會使土壤喪失活力，寸草不生。煤炭：燃燒的主要污染物有氮氧化物、硫氧化合物等，這些會形成酸雨[4]。大量的二氧化碳排放會產(chǎn)生溫室效應，致使全球變暖。燃燒后還會產(chǎn)生廢渣，造成土地污染。而新能源則不會產(chǎn)生污染，太陽能、風能、水力、地熱等新能源都是直接轉(zhuǎn)化成能源，不會產(chǎn)生排放，自然不會對環(huán)境造成污染。

2.2.2 分布廣泛，取之不盡

相較于逐漸枯竭且存儲分布十分不合理的傳統(tǒng)能源來說，新能源不僅在儲量上豐富，在分布上也十分合理。傳統(tǒng)的資源，煤炭多分布于北方，天然氣在西方儲量巨大，石油則分布于東部沿海。可以說分布集中但不廣泛。由此還產(chǎn)生了“西氣東輸、南水北調(diào)、西電東送”等工程，這都是由于資源分布不均導致的。而且經(jīng)過這些年的開采，傳統(tǒng)資源已經(jīng)所剩無幾，在這些傳統(tǒng)資源逐漸枯竭的態(tài)勢下，新能源在這兩個方面可以說是得天獨厚。太陽能、風能、水力、地熱等資源，可以說是取之不盡用之不竭，再生能力十分強悍。而且除了地熱能和水力之外，其余能源在各地都有分布，分布十分廣泛，再也不用國家進行資源的調(diào)配，各地都能自給自足。進一步節(jié)約了資源調(diào)配所需要的花費。

2．2．3 使用簡單，推廣方便

新能源在使用方式上，也是十分簡單方便。對于太陽能，一方面安置太陽能發(fā)電板，用來收集太陽能進行發(fā)電，另一方面直接利用太陽產(chǎn)生的熱量，為溫室提供所需要的熱量；水力方面，利用水力發(fā)電機組，將河川、湖泊等位于高處具有勢能的水流至低處，經(jīng)水輪機轉(zhuǎn)換成水輪機的機械能，水輪機又推動發(fā)電機發(fā)電，將機械能轉(zhuǎn)換成電能；風力方面，風力發(fā)電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)風車技術(shù)，大約是每秒三米的微風速度，便可以開始發(fā)電；潮汐能是利用大海湖泊水位漲退產(chǎn)生的動能進行發(fā)電；地熱能是利用地下熱量；地熱發(fā)電是利用地下熱水和蒸汽為動力源的一種新型發(fā)電技術(shù)。其基本原理與火力發(fā)電類似，也是根據(jù)能量轉(zhuǎn)換原理，首先把地熱能轉(zhuǎn)換為機械能，再把機械能轉(zhuǎn)換為電能。這些新能源的利用方式只需建設特定裝置，便可以直接轉(zhuǎn)化為電力資源，可以說十分方便，推廣起來也是極為便利。

2．3 新能源在建筑行業(yè)的利用

2．3．1 太陽能的利用

我國幅員遼闊，太陽能資源十分豐富，這就為建筑業(yè)太陽能的利用奠定了基礎。太陽能在建筑業(yè)主要運用在發(fā)電和發(fā)熱兩個環(huán)節(jié)。發(fā)熱是指利用太陽能熱水器進行洗漱用水的加熱和太陽能溫室。用太陽能進行洗澡水的加熱，既能滿足居民洗澡用水需求，又節(jié)約了電加熱所需要的電力。太陽能溫室是指在冬季利用單向隔熱材料收集熱量，滿足溫室內(nèi)生物的溫度需求，可以減少暖氣的使用。發(fā)電是指在路燈等設施上安置太陽能發(fā)電板，收集夜晚路燈所需的電量，減少建筑對發(fā)電廠的依賴，利用太陽能滿足用電需求。

2.3.2 風能的利用

空氣的流動形成了風，可以說是最清潔的能源之一。建筑行業(yè)對風能的利用也分為兩個方面，一是在風力強勁的建筑區(qū)設置風力發(fā)電裝置，用來滿足建筑所需的用電量，但風力發(fā)電產(chǎn)量較低，在建筑行業(yè)用途較小。二是，即改變建筑房間的通風情況，運用合理的設計讓室內(nèi)空氣與室外產(chǎn)生對流[5]。在夏天就可以利用自然風給室內(nèi)降溫，減少空調(diào)的使用，降低能源消耗的同時也可以防止因吹空調(diào)過多引發(fā)的各種疾病。

2．3．3 地熱能的利用

地熱能主要來自地下熔巖和放射性物質(zhì)的衰變，是一種清潔能源。在建筑業(yè)主要用于地熱發(fā)電和地熱供暖。地熱發(fā)電是利用地下熱能流體進行發(fā)電，與火力發(fā)電相似，地熱發(fā)電是將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能，再轉(zhuǎn)化為電能，熱水型發(fā)電是地熱發(fā)電的主要方式，由于地熱能較之火力清潔，已經(jīng)成為未來能源的重要組成部分。熱能供暖則是將地熱能進行樓房的采暖供熱和洗漱熱水的供應。由于這種方式使用方便，還不排放廢水、廢氣、廢物等。是取之不盡的綠色資源，所以在建筑業(yè)的發(fā)展中起著重要作用。

3 結(jié)語

建筑行業(yè)需要大量的資源進行建設，然而傳統(tǒng)資源已經(jīng)逐漸枯竭，如果不能解決能源問題，建筑行業(yè)的發(fā)展勢必會受到制約。新能源的出現(xiàn)為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供了一條新的發(fā)展道路，新能源的開發(fā)對建筑業(yè)的發(fā)展具有深遠的意義，建筑行業(yè)中新能源的使用，不僅是對建筑行業(yè)有著重要作用，還對我國經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大貢獻。