建筑节能与建筑设计中的新能源利用

发表时间:2021/3/23   来源:《建筑实践》2020年12月第35期   作者:徐鑫 邬彤
[导读] 能源的过度消耗与浪费会严重阻碍经济的发展。
        徐鑫 邬彤
        璟明工程技术有限公司,吉林 长春 130012
        摘要:能源的过度消耗与浪费会严重阻碍经济的发展。因此,建筑节能设计与新能源利用至关重要。在国家提倡节能环保的社会形势下,发展建筑行业的同时,我们要积极做好电气控制,深入建筑节能技术研究,加大新能源的利用,从而最大程度地降低能耗,实现建筑行业与经济、环保的协调发展。
        关键词:建筑节能;设计;新能源
1 建筑节能设计与新能源的之间的关系
        伴随着人们生活需求的增加,各种节能设备开始走进人们的生活。虽然人们可以自主建造舒适的建筑内部环境,但是不合理的建造行为、使用行为会加快能源的损耗,引发能源危机,在这种情况下,建筑节能就显得格外重要。新能源的开发利用是我国现行经济发展的内在要求,加大新能源的利用可以缓解我国严峻的能源紧张局面。从可持续发展战略角度来看,建筑节能与新能源之间存在着密切的关联性, 要想实现建筑节能目标,我们有必要深入新能源的研究。
2建筑节能设计与建筑设计中的新能源利用
2.1建筑节能设计
2.1.1建筑节能设计原则
        (1)效率性原则。建筑节能设计涉及了建筑门、窗、电气控制等多个层面,而要想实现节能效益最大化,建筑节能设计就必须坚持效率最高原则。在建筑节能设计中,要对建筑中的能源、土地、水、各种建筑材料等进行合理规划和利用,提高这些材料的利用效率,进而尽可能地节约能源。
        (2)生态原则。建筑物的建造本身就是一种破坏性行为,这种行为会给生态环境造成一定的影响。因此,在建筑节能设计中,要坚持生态原则,最大程度降低对环境的损耗。在建筑节能设计中,要防止建筑对土壤、空气和水的污染,尽量使用本地建材。同时,要考虑到建筑本身与周围环境的协调性,考虑到未来的可持续发展。
2.1.2建筑节能设计策略
        (1)建筑外部环境的节能设计。建筑节能设计不得不考虑到建筑物的外部环境,合理地规划建筑外部环境,可以改善建筑微气候环境,创造建筑节能的有利环境。在建筑位置确定之后,要深入建筑场地考查,了解建筑地所在的地理环境,包括植被、水流、光照、地势等,从而设计出合理的节能方案。基于节能的需要,可在建筑周围布置树木、植被,以此净化建筑周围空气。再如,利用建筑物所在的光照优势,合理布局建筑物的照明。
        (2)建筑各部分构造的节能设计。建筑的门、窗、屋面、墙体等节能设计效果直接影响到了建筑物的整体节能效果。因此,要对建筑的各部门构造进行有效的节能设计。针对屋面的节能,主要节能措施有:①采用坡屋顶;②加强屋面保温;③根据需要,设置保温隔热层。针对门窗,主要节能措施有:①尽量减少门窗面积;②设置遮阳设施;③提高门窗的气密性,使用新型保温节能门窗。针对墙体,在选择材料时,要结合建筑物所处的外部环境及节能性能指标等进行合理的选择使用,尽可能选择环保、防潮能力强、强度大、导热系数小的保温材料。
2.1.3建筑设备的节能设计
        建筑各部分构造的节能设计:建筑形态整体体形系数小,减少凹凸面及纯装饰构件,合理采用可循环利用和以废弃物为原料生产的建筑材料。建筑内的能耗设备有空调、照明灯、热水器、各类节能器具等,在建筑节能设计中,要对这些设备进行科学的高效处理。针对照明设备,在照明设计时,要考虑到建筑物的光照条件,在光条件好的地方安装一些亮度小的照明设备, 如:在楼梯间,可设置感应灯;卧室内使用节能带取代白炽灯;在光线好的地方,适当降低照明度,减少耗电量; 在安装照明设备时,要综合考虑不同设备的用途、线路的铺设等因素,实现节能效益的最大化。针对建筑内的配线线路,要考虑到整个建筑的供电需求,合理布设配电线路。首先,尽可能地避免回头线,减少导线长度,降低配电线路负荷;其次,扩大导线的横截面,在保证变压器稳定运行的前提下,对那些线路较长的导线的截面进行人为增大。


2.1.4建筑的智能化控制
        智慧建筑是集现代科学技术之大成的产物,通过建筑物智能化的配备,可以有效协调建筑与环境,进而达到高效、安全、节能、环保的目的。现代社会里,各种节能的使用不仅加重了建筑能源消耗,同时也增加了建筑的安全风险,在这种情况下,加大智慧建筑建设已成必然。智慧建筑的建设离不开信息技术,如BIM技术、自动化技术等。以BIM技术为例,借助BIM技术,建立虚拟的建筑模型,以便设计师清晰地了解智慧建筑结构;同时,还可以将非图形的数据导入虚拟模型中,以便设计人员对建筑物的面积、日照、能耗、管道排布等进行评估,进而更好地进行控制。
2.2建筑设计中的新能源利用
        对建筑的节能设计的逐渐进步推广,实现我国现在对超低能耗建筑及近零能耗建筑的发展。其中新能源利用是必然的发展趋势,建筑设计中加强新能源的利用,各省因地制宜推出合理的设计标准与相关政策、课题研究。
2.2.1建筑设计中新能源利用原则
        (1)环保性。新能源的利用是现代建筑发展的必然趋势,加大新能源的利用可以节约能耗。现代社会里,一些新能源技术开始在建筑领域中得到应用,如太阳能、地热能等,这些能源较好地迎合了现代建筑发展的需要,能够满足人们多种需求。但是,在新能源利用过程中,需要考虑到环保问题。新能源的利用必然会涉及到环境问题, 在新能源利用过程中,我们要落实环保原则,将建筑发展、新能源利用、环境保护有效地结合起来,从而实现建筑效益最大化。
        (2)经济性。经济性原则是建筑新能源利用必须考虑的一个问题, 如果新能源成本过高,必然会加重建筑建设成本。因此,在建筑设计中,新能源的利用要遵循经济性原则。在选择材料时,不仅要考虑到环保性能,更要注重经济性原则,从而实现建筑节能、环保发展。
2.2.2建筑设计中的新能源利用
        (1)太阳能的利用。太阳能已经在现代建筑中有了广泛的应用,如太阳能热水器、太阳能制冷等。现阶段,我们要重视太阳能的利用,利用太阳能来取代建筑电能,从而节约电能消耗。
        (2)太阳能制冷系统。在使用太阳能制冷系统时,该系统可以将太阳能转化为电能,同时也可以将光能转化为热能,从而满足人们的生活需求。电能可以转换成家庭用电,热能可以用来驱动冷却系统。常见的太阳能制冷模式有压缩制冷、蒸汽喷射制冷等。
        (3)热水供暖集热系统。通过太阳能收集设备收集,然后转换成相应的热能,根据实际需要用于各种系统,如供暖,提供热水等。在建筑设计中,设计在建筑屋顶上的太阳能收集设备和蓄热设备收集储存的太阳能被储存起来,为夜间和阴天的运行提供能量。同时,将收集的太阳能传输至系统末端设备中,根据实际需求,合理分配太阳能,确保建筑使用需求。
        (4)地热能的利用。地热能来自于地球内部的熔岩,地热能不仅可以用来发电,还可以用来供暖。在建筑设计中,使用地热供暖时,就是以深层的高温地下水为热能源,再通过各种供热系统为采暖用户提供源源不绝的热源。地热井、井口设施、调峰设备、换热站等是形成地热供暖系统的主要设备。通过这些设备,可以向用户提供热源,从而满足供暖需要。另外,借助地热能,还可以制作地热空调。
        (5)风能的利用。风能是一种清洁能源,取之不尽。风能来自于大自然,是空气流动所致。在建筑中,风能够改善建筑室内空气质量, 为人们营造一个舒适的室内环境。在建筑设计中,结合建筑周围地势环境,设计人员可以充分利用风能来改善建筑室内环境 。同时,在夏季, 利用风能,可以对建筑环境温度进行控制与调节,从而降低电能消耗。在冬季,通过风能,可以对建筑内部潮湿空气进行优化,降低对采暖能源的使用率。
结语
        随着我国建筑行业的发展,建筑节能设计与新能源的利用也逐渐受到社会的关注。建筑能耗大、污染重,做好建筑节能设计,加大新能源的利用,可以降低能耗和污染,从而推进建筑行业的可持续发展。面对当今社会的要求,我们需要深入建筑节能设计与新能源利用的研究,全方面做好建筑节能设计,积极利用新能源,从而建设出高效益的建筑。
参考文献
[1]建筑节能设计中的新能源利用方向研究[J]. 黄睿.  住宅与房地产. 2019(33)
[2]建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]. 陈益顺.  城市建设理论研究(电子版). 2018(29)
[3]建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]. 王廷富.  江西建材. 2014(09)
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