建筑节能与建筑设计中的新能源利用探究

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:岳红静
[导读] 摘要:在新型建筑行业发展及新能源推广的背景下,从建筑设计开始就应将“节能”放在第一位,本文首先分析了建筑节能与建筑设计中应用新能源的必要性,并提出具体的利用策略,以期为推进新型建筑的建设和发展提供相应的参考。
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        摘要:在新型建筑行业发展及新能源推广的背景下,从建筑设计开始就应将“节能”放在第一位,本文首先分析了建筑节能与建筑设计中应用新能源的必要性,并提出具体的利用策略,以期为推进新型建筑的建设和发展提供相应的参考。
        关键词:建筑节能;建筑设计;新能源
        前言
        新时期,全球资源都呈现出紧张状态,我国作为基建大国,在房地产建筑建设方面,有必要将能源节约放在新的关注点上。建筑节能是一个新的研究方向,其涉及到建筑设计、建筑技术等多方面的环节及应用,而且在施工过程中,也必须保障建筑节能性。想要实现建筑节能,还应加强对新能源的研究和应用,让建筑节能走上新能源道路。
        一、建筑节能与设计中新能源利用的必要性
        (一)降低建筑能源消耗的成本
        推进节能型建筑的发展必然要将传统能源替换为新能源,传统能源使用最多的就是电能,但是电能消耗最多的是煤炭资源,只有少量电能是利用了风能、太阳能等新能源。新能源的主要特点是清洁、量大,但是需要一定的能源获取技术,比如当前应用较多的新能源是太阳能、地热能、核能、风能、潮汐能等,有些新能源的产生几乎没有成本,比如每天的太阳能资源都处于被浪费的状态中,利用新能源可以有效降低建筑能源消耗的成本。
        (二)构建能源消耗与环境的和谐关系
        我国近几年来一直在倡导“绿水青山”的建设理念,由于一直以来对于传统能源的挖掘和应用,自然环境,尤其是山体环境造成了很大的破坏,一些区域出现了山体滑坡、地面下陷等情况。加上我国人口众多、重工业项目多、经济处于粗放式的发展中,建筑行业需要应用大量的资源,能源消耗十分巨大,一座座城市高楼林立的同时,大量的资源能源被消耗,城市环境发展与自然环境发展形成了对立关系。因此,在建筑设计中融合新能源理念,应用新能源来解决建筑能源消耗过多的问题,有助于构建城市建筑行业能源消耗与环境的和谐关系,转变建筑行业的发展理念,走绿色建筑之路。
        (三)优化建筑功能及居住条件
        建筑项目最终需要投入使用,不管是商业建筑还是民用建筑,其都必须具备一定的功能性,满足人民群众的居住和使用条件。与此同时,新能源的应用可以有效拓展和优化建筑功能,并为人们提供更为舒适的建筑空间。比如新能源的应用可以让建筑物在冬季更为温暖,也可以让其在夏季更为凉爽。只要基于建筑能源应用的需求配置相应的设备设施,新能源就能够越来越发挥出作用,并逐步替代传统能源。
        二、建筑节能与设计中新能源的利用策略
        建筑节能目标的实现需要从建筑设计阶段就入手,因为只有先通过建筑设计,提前规划好建筑节能的要求,确定好应用哪些新能源来替换传统能源,完善建筑设计方案,并在建筑施工过程中严格按照图纸设计方案来进行,最终才能解决新能源应用及建筑节能的问题。具体来看,当前新型建筑设计及建设过程中已经在尝试应用和推广的新能源有如下几种,不同的新能源有不同的利用策略。


        (一)光伏新能源的创新应用
        光伏新能源是近几年来技术发展较快、应用较为普遍的新能源,光伏新能源实际上是依赖于太能源、光能转换而实现的,是将光能转化为电能的一种清洁能源,这比传统的电力生产有了质的转变和飞跃。光伏新能源能够实现发电,这样,建筑内部的各种电力设备设施的应用都可以顺利得到能源的提供,并且可以不用再考虑电力不足、电力成本高的问题,从而优化和完善建筑的功能,达到宜居的作用。从建筑设计方面来看,想要应用光伏新能源,需要在建筑设计时加入一套光伏新能源系统,实现光伏系统与建筑的集合或者是集成,“集合形式”是对光伏系统的初步应用,主要用于建筑物用电,“集成形式”实际上就是最新的光伏建筑,光伏系统的组件不再是加装在建筑上,而是直接与建筑融为一体,比如建筑物中的窗户就可以吸收光能,然后转化为电能,每个房间都可以储存电能,以保障建筑物持续有充足的电量使用。有了光伏新能源之后,建筑物可以更好地调节内部的温度、湿度、亮度,达到最佳的居住使用效果。
        (二)太阳能采暖技术的应用
        在建筑节能需求下,建筑设计时可以考虑应用太阳能采暖技术,实现“阳光房”的设计。太阳能是一种新能源,也是一种清洁能源,在当前建筑物太阳能的应用中,主要是用于热水器、太阳能电池板灯源,真正用太阳能来实现建筑采暖的并不多。太阳能采暖是一种被动采暖技术,与当前我国所应用的主动采暖技术有很大的区别,被动采暖,且百分之百应用太阳能采暖需要相应的建筑设计和技术的支撑。太阳光照不足的情况下,太阳能采暖会遇到困难,所以,建筑物很难百分百应用太阳能采暖,但是可以确保在光照充足情况下,实现热源零辅助的采暖效果。现如今,我国北方地区冬季采暖需求大,煤炭资源的应用量大,造成了较大的环境污染和能源消耗,未来应用太阳能采暖技术,可以减少常规能源的应用。
        (三)地热能在建筑节能中的应用
        地热能在建筑项目中的应用较少,而且受到一定的地域条件限制,但是在有地热能源的区域范围内,应用地热能可以很好地解决建筑物的电能、供暖不足的问题。一般来说,地热能的使用需要按照地源热泵,这样可以在地下实现烧开水、供暖的功能,但是在普通居民建筑中应用地热能并不方便,可以在学校、工厂等建筑群中应用地热能,比如我国的大学城、工业园,这些地方人口集中、建筑物多,对热水、水暖的需求量大,应用起来也比较便利。
        (四)乡村建筑对沼气能的应用
        我国新农村建设过程中,乡村建筑也可以加强对新能源的应用,尤其是乡村的沼气能源,这类能源不应被浪费,而且很多农村已经建设成了专业的沼气池。沼气能源有极低的成本,但是可以产生较大的能量,利用沼气能源可以替代一部分电能,降低农村建筑公共空间的传统能源消耗。
        结束语
        新时期背景下,我国建筑节能和设计有较高的新能源应用需求,相关管理部门和建设单位有必要对此开展综合研讨,在节约成本和能源的基础上,开发多种新能源在建筑中的应用技术,让更多新能源来代替传统能源,满足建筑能源应用需求的同时,达到节能、环保的目的。
        参考文献:
        [1]刘泽宝.研究建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J].陶瓷,2020(08):126-127.
        [2]司秉卉. 建筑节能优化设计中优化算法的效能研究[D].东南大学,2019.
        [3]刘振兴.光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的应用[J].通信电源技术,2019,36(06):118-119.
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