可再生能源在建筑設計中的利用研究

閆致鵬

(呂梁市建筑勘察設計院，山西 呂梁 033000)

引言

可再生能源建筑主要是指在對建筑所需的設計裝置進行改良設計時，應用可再生能源建筑設計手段完成設計任務，在此間的設計手段中需要使用到可再生能源，并將這類能源的利用率提升到最高點，同時控制能源損耗在最低，這種方式在一定程度上減少污染問題，保護生態環境。可在建筑設計中采用可再生能源建筑設計理念，提高設計人員節能環保的認知，同時能保證資源不被浪費，減少建筑成本，而此時的可再生能源設計不僅能夠幫助建筑行業走上可持續發展的道路，還能為用戶提供溫馨舒適的生活環境，使建筑與生態環境之間實現和諧穩定的發展。

1 建筑設計中的建筑準則

1.1 把握可再生能源建筑準則,加強建筑工程運營管理

在建筑工程過程中應用可再生能源建筑設計標準時，需從以下三個方面進行研究：(1)在建筑物管理中，需要不斷提升自身的建筑工程管理水平，在實際建筑設計的過程中，要根據施工地點的實際情況，包括地理位置、采光條件以及周圍實際環境，形成有效的調研報告，從而在對各個樓梯中通風問題、走向問題、供暖問題等方面設計提供參考的同時，有效達到更為完善的設計水平，達到最佳的設計效果，以此滿足不同用戶對于建筑的使用需求。(2)建筑垃圾的管理。在建筑工程中進行垃圾處理時，不僅需要對垃圾進行整體回收，對其中可用成分進行循環使用的同時，并對一些有害建筑垃圾進行合理有效的處理，在不影響建筑施工和質量的基礎上，有效實現建筑材料循環食用。(3)智能化發展，在建筑設計的過程中，還需要保證所有的建筑物設備能夠實現智能化發展，更進一步保證系統高效運行效果，促進建筑物的整體質量升級進步。

1.2 將可再生能源建筑設計理念有機融合

在建筑工程設計過程中，需要將可再生能源建筑設計整體安排進建筑工程設計中，讓建筑工程與可再生能源建筑高度融合，在實施過程中需要注意以下兩點：(1)在建筑工程設計中融入可再生能源建筑設計理念，應當注重可再生能源建筑設計目標的整體導入，并在建筑合同中進行整體規劃，將綠色理念貫徹落實到每一處，為建筑工程中的可持續發展打下堅實基礎。(2)建筑工程與綠色生態建筑整體融合，再加上各種可再生能源的廣泛應用，可以使建筑的現代化水平得到全方位提升。

1.3 對建筑工程中室內環境質量予以嚴格監控

在建筑工程設計過程中，將可再生能源建筑設計標準融入其中，對其展開有效研究，與此同時，對建筑室內環境應進行嚴格把控。

2 基本建筑設計原則

2.1 整體環境優化原則

建筑工程極其復雜，其中涉及到很多的理念與內容。但是在建筑過程中只有堅持以保證建筑產品的質量為前提，才能在質量的基礎上提高環境保護效益。在可再生能源建筑過程中，要保證自然環境和建筑的協調統一。

2.2 舒適健康原則

建筑的目的是為人們提供舒適的居住環境與辦公環境，只有保證建筑產品的健康舒適度，才能使其建筑具有高效的實用性能。因此，在建筑設計過程中，應當首先以人們的需求為前提，確保人們所處環境的舒適度與健康感受。在建筑設計期間，首先需要考慮到室內空氣流通條件，以及采光效果與隔音效果等因素，這樣才能保證自然環境與用戶之間相互協調。

2.3 簡單高效的原則

可再生能源建筑設計應實行簡單高效的原則。其可再生能源建筑的設計目的是將能源浪費降到最低，同時還應該把資源進行合理的利用，保證資源不被浪費。把環保建設落到實處，并且以簡單高效的原則作為首要任務，只有這樣才能實現建筑的設計追求。

3 可再生能源的使用優勢

3.1 節能效果突出

目前可再生能源類型有很多，包括了太陽能、風能、生物質能等，基于我國節能降耗的發展理念，使用可再生能源一方面可以實現能源可再生、可循環利用，另一方面能夠實現節能降耗，并且節能效果突出。實際上，就傳統的電力能源來說，其主要缺點就是不可再生，并且其不可再生性存在于整個建筑設計的應用過程中，當某項建筑設計應用的人們對電量的需求程度提升，根據需求量，傳統不能再生的能源使用量也會隨著提升，這樣的現象違背了能源節能降耗的理念。其實，可再生能源與建設設計應用相結合，最明顯的現象就是人們開始使用可再生能源，對不可再生能源的使用量和需求逐漸減小，而根據可再生能源的節能降耗理念，在基于應用可再生能源的建筑設計中可以很好的實現節能、省能等目標，從而為可再生能源的可持續發展做出巨大的貢獻。從這個方面來看，可再生能源在建筑設計中的應用所產生的節能效果較為明顯。

3.2 環保效果好

目前，根據科學技術和社會經濟快速發展的背景，建筑行業的發展依靠有利優勢也實現了迅速發展，并取得了一定的發展成就。其實，在建筑過程中只有堅持以保證建筑產品的質量為前提，才能在質量的基礎上提高環境保護效益，并且在可再生能源建筑過程中，要保證自然環境和建筑的協調統一。但是，在當下蓬勃發展的建筑行業，在實際建筑設計和建筑應用的過程中會對周邊環境造成很大程度上的污染和破壞，即使建筑質量和效率顯著，但仍然違背了環境保護的理念，對環境的發展造成很大程度上的阻礙影響。然而，在建筑設計中應用可再生能源可以維持環保理念，一方面可再生能源不會對建筑周邊環境造成污染等不良影響，相比于不可再生能源來說實現環境的保護。另一方面，可再生能源可以提高周圍自然環境的利用率，在協調性較為理想的基礎上達到了良好的環保目標。

4 綠色建筑設計標準在建筑工程設計中的應用

4.1 可再生能源的應用

在建筑工程中，想要節約能源首先應該調整建筑物的方向以及比例，進行整體的規劃，通過全面有效的規劃設計，避免在建筑工程施工過程中出現重復返工的情況，從而以此來節約能源，尤其是對建筑物的外墻和屋面要做好保溫處理，要加強設計與規劃，確保設計規劃的全面合理，避免造成二次建造，進而加大資源浪費和環境污染，并且在實際設計規劃的過程中，還應該加強對可再生能源的應用，主要是針對建筑中的采光、保暖、用水等方面。

4.2 在施工運營時的應用

在對建筑工程的施工運營階段，不僅需要符合可再生能源建筑設計標準，還應該在施工運營時將整個可再生能源建筑的設計標準執行到底，使建筑工程室內環境得以保護，并且還能對建筑工程的施工運營情況合理有效的進行管理控制。可再生能源建筑設計對建筑工程起到不可忽視的重要作用，要想在建筑工程中實現可持續發展，就要將可再生能源建筑設計的理念融入到整個建筑工程施工運營的設計中去，這樣才能發揮可再生能源建筑設計的最大化，進而推動建筑工程持續發展，實現建筑工程的現代化建設目標。

4.3 節約材料的應用

節約材料并不是將廢舊的材料進行利用，而是在建筑工程中對材料進行合理利用達到節約的目的。首先，可以保證材料的適用性；其次，考慮材料的使用數量，這樣可以合理布局對材料進行利用以及處理。在節約材料方面有以下幾點需要注意：(1)在使用材料時，優先考慮可循環再利用的材料，通過購買可循環再利用材料的方式，開展建筑設計和施工，不僅可以滿足建筑的實際建設需求，并且材料的制造和使用又符合綠色節約理念。當對建筑進行拆除后，對于損壞程度不高的材料，可以直接使用，而損壞嚴重的材料，還可以通過材料回收實現再利用的方式，進而有效實現綠色節約的理念。(2)使用高性能材料，主要是在建筑材料選擇的過程中，通過采購高性能、高質量的建筑材料，通過在建筑建設的源頭上保證建筑的質量，防止建筑再一次維修或者修護，從而在增強建筑使用壽命的同時，有效踐行環保節約的理念。(3)使用節能環保材料，主要是針對建筑垃圾的處理，傳統建筑建設過程中，建筑垃圾對于環境的污染較大，因此，在實際應用的過程中，一方面，可以通過節能環保材料的方式，這些材料要滿足充分利用的需求，從而在源頭上降低建筑垃圾的影響，這樣能夠保證環境不被污染，同時還能提高環境優化效果。另一方面，通過將建筑垃圾進行合理分類，把可回收再利用垃圾進行收集整理并回收利用，對不可回收的建筑材料進行合理的處理，對其中可用的成分進行回收，從而真正做到能源的循環利用。

4.4 土地節約設計標準的應用

一般情況下，建筑工程都是位于市中心，這樣就對建筑工程提出了更高標準的要求。建筑工程的室外環境以及用地情況要秉承科學合理標準，綜合利用建筑所用的土地空間，無論是地上還是地下空間，都應合理應用，還要保證室內外環境不被影響，另外還要保證建筑工程沿路位置不會對其產生噪音干擾，這些也是建筑工程設計時需要考慮的問題。在實際應用時，這不僅需要政府有關部門的約束和監管，通過出臺相關法律法規，結合組建監督管理隊伍的方式，從而有效保證土地節約設計標準應用的效果，實現土地資源的可持續發展。

5 可再生能源在建筑設計中的應用

5.1 太陽能在建筑設計中的應用

由于傳統的電力能源具有不可再生的特性，并且長時間使用不可再生的電力能源會對周圍環境造成一定的不良影響，進而對環境造成破壞，對人們的身體健康造成不利影響。然而，從節能降耗理念和環保理念兩大方向來看，利用可再生能源首先可以實現資源有效利用以及部分資源的重復循環利用，對實際建筑行業的發展做出巨大的貢獻。但是，目前很多設計師忽視了可再生能源應用的重要性，就建筑設計及建筑施工來說，不可再生能源的應用會提高工程項目的建筑成本，還會提高未來住戶的使用成本，對建筑企業的經濟效益發展造成一定的破壞，從而影響整體建筑行業的可持續發展。從這個方面來看，將可再生能源應用于建筑設計中，利用可再生能源代替不可再生能源是非常重要的。所以說，在基于可再生能源應用的建筑設計中，建筑師應該重視可再生能源，在實際設計中加入相關可再生能源設施設備的設計和使用。

5.2 風能在建筑設計中的應用

實際上，除了太陽能之外，風能也是一種較為普遍的可再生能源，在建筑設計中應用風能也同樣能夠有效地實現節能降耗、環保等重要作用。并且，相比于太陽能來說，風能資源對于可再生能源的應用來說是非常充足的，根據研究，每年風能發電能夠節省很多不可再生能源的發電量，降低了不可再生能源的消耗。所以說，在基于可再生能源的建筑設計中，設計師應該重視風能資源的利用，通過地形環境設計以及風能裝置的應用來將風能轉換為電能等直接利用資源，從而推動建筑行業的發展。

6 工程案例分析

某地區太陽能資源豐富，施工單位在保證建筑節能性和美觀性的同時，還需要考慮到建筑屋頂的朝向和面積問題，在建筑頂部覆蓋一層太陽能光伏電池板。如圖1所示。

圖1 光伏發電原理示意圖

如上圖內容所示，板間距需要視光的傳送速度而定，在5mm～20mm之間，此間距下的光伏電池可以有效吸收70%～80%左右的光能輻射。借助這種太陽能設計方式，既能夠防止熱量從屋頂傳入室內，減低室內空調的用電量，同時還可以將太陽能轉變成電能，滿足建筑用電需求，真正實現節能型建筑的設計目標。

7 結 語

綜上所述，將可再生能源建筑設計標準合理運用到建筑項目中，為建筑單位帶來更多的經濟效益，同時還能減少工程建設期間產生的資源浪費情況，減少垃圾污染現象，為人們的居住和生活提供更高品質的保證。本文講述的可再生能源建筑設計原則，同時也是當前階段建筑工程需要格外注重的關鍵內容，要保證建筑工程中的設計和施工都要堅持可持續發展的可再生能源建筑設計理念，使建筑行業走向可持續發展道路。