建筑节能与建筑设计中的新能源利用论文_司维娜,李晰萌,冯晓春

建筑节能与建筑设计中的新能源利用论文_司维娜,李晰萌,冯晓春

1新能源的开发利用概述

相较于传统能源类型,新能源与可再生型资源其优势是来源较为丰富,且从某个方面而言,通常新能源取之不尽用之不竭,对于社会环境的污染相对较小,为清洁的生态资源。按照国际上开发部署,当前国内新能源类型可分成中等水电、可再生型资源(地热、风、海洋能与太阳能)、传统生物质能和现代生物质能等类型。当前国内开发利用的可再生资源和新能源主要包括除传统化石能、核能与中、大型水电站以外的风能、太阳能、生物质能、小水电和海洋能、地热能等能源,此类资源不但能够再生,并且能源较为丰富,清洁、干净,是极具前景与发展前途的代替性资源,也是将来能源的重要基础。在未来的较长时期内,化石资源会枯竭,从而人们将迈入一个全面运用新型能源的阶段。

2如何在建筑节能与设计中充分利用新能源

2.1提高太阳能利用技术

我国太阳能资源十分丰富,是新型的清洁、无污染、可再生的新能源,是近年来建筑行业中广泛应用的一种新能源,在建筑设计中,通常将太阳能的利用方式分为间接获取系统、混合式获取系统和被动式太阳能利用。建筑节能与设计中,通常将太阳能应用于太阳能热水器、太阳灶、采光、冬季采暖或者制冷等方面。也可以通过在建筑中设计合理的窗户结构,增加阳光对房间的照射程度,减少冬季对电能照明的消耗。其次也可以在建筑顶部大规模铺设太阳能发电装置,既能充分利用建筑的屋顶和向阳面,又能够节约电能,减少建筑成本。也可以在建筑顶部安装太阳能集热器,加热之后可以利用蓄热的设施储备太阳能,经过体系末端设备,为建筑提供热水和采暖。

2.2有效利用地热能

地热能与太阳能一样,也是清洁无污染的新能源之一。在建筑节能设计中,通常将地表下的土层温度,通过利用热交换仪器转化为作为冬季热源为建筑提供室内取暖或者是制备地热能热水、发电等。利用地热能为建筑设计供暖,能够减少煤炭供暖或者是电能供暖的消耗。例如在许多的高校会通过利用地热能这种新能源进行采暖或者供热水,有效的降低了学校的供暖供热水的成本,也是实现节能减排的重要举措之一。其次将地热能转化为地热空调。2008年,奥运村就普遍运用地热能转为无污染的地热性空调,不仅能够对游泳池的水进行加热,确保全天候游泳池的水温,而且清洁无污染,很大程度上降低对煤炭能源的消耗。

2.3加强对新空调技术的使用

空调的能源消耗量巨大,因此,加强建筑设计中的新能源的利用,还应该引进先进的新空调技术,来达到节约能源的目的。一方面,可以通过改变空调的送风量来对室内的温度进行调节,这样就减少了空调的使用对能源的消耗,另一方面,可以使用相应的冷却塔作为供冷系统,这种冷却技术的能源消耗技术,造成的能源消耗量比较低,同时,使用的成本也相对较低。因此,这种冷却技术已经得到了人们的普遍关注,全面的实现了建筑工程设计过程中对新能源的利用,减少了建筑工程施工过程中的能源消耗,减轻建筑过程对生态环境造成的严重破坏。

2.4风力制热

风力发电是实现风能――电能转换,在我国的新疆、内蒙古等地有规模较大的风力发电,这是一项成熟的天然能源利用技术,风力发电已在我国的广泛地域得到应用。“风力制热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法:一是先风能转换为电能,再将电能变成热能。虽然电能转换成热能的效率是 100%,但风能转换成电能的效率却较低,从能量利用的角度看,这种方法不可取。二是由风力机将风能转换成空气压能,再转换成热能,即由风力机带动离心压缩机,对空气进行绝热压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能。显然第三种方法制热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体制热,即风力机带动搅拌器转动,从而使液体(水或油)变热。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆“液体挤压加热”是用风力机带动液压泵,使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦加热和涡电流加热等方法。

2.5采用节能环保的新型建筑材料

在建筑设计过程中,对建筑的材料或者能源的消耗和浪费都非常巨大,为响应国家对建筑行业节能政策的要求,在建筑设计过程中,采用新型的建筑材料,对传统的建筑材料进行改革,减少钢材的使用与因不正当保管使用造成的能源浪费。在建筑节能与设计中采用节能环保的新型建筑材料,不仅能够满足当前建筑行业节能环保理念的要求而且能够在能源消耗较少的前提条件下,循环利用有限的能源,降低建筑消耗成本,减少对环境的污染与破坏。常见的新型建筑材料有,来自火力发电厂工业废渣制造的粉煤灰,农作物秸秆和废弃木制作而成的废弃植物纤维、来源于废弃瓶罐和废弃膜的膜材料等等,也可以对工业废弃物加以研发利用,制作成新型的建筑材料。对建筑材料的数量、质量进行正确的选择,不仅能够有效解决能源短缺与环境破坏的问题,还能为绿色生态的生活提供保障。

3建筑节能和建筑设计的重要性

3.1 节能建筑应为经济发展提供服务

人们必须依靠能源方可得到发展和生存,而经济发展也无法离开各类资源,因此,对能源的重视度也在不断提高,社会经济发展遭受能源短缺的重大限制。完成一项建筑工程,从原料至生产建筑材料,到工程建筑再到投入使用,在任一阶段都伴随着资源的损耗。根据相关资料,美欧等较发达地区建筑耗能占到总体国家耗能的1/3,而我国当前也占到25%,所以实施节能建筑是大势所趋。

3.2 节能建筑应为环保事业提供服务

目前,国内所利用的资源主要保护石油、煤炭、天然气等,都属于非可再生性资源,其不但不可再生使用,并且还排出大量毒害气体,如 CO2、硫化物、氮氧化物等,对空气造成污染,危害环境。所以,提倡节能建筑设计不但可以降低污染还能使人们的生存环境得到改变,是提升生活水平的有效方法之一。

3.3节能建筑是提升人们生活质量的必然需求

随着科技的发展,建筑事业也得到了快速提高,人类生活质量也得以不断提升,人类对于赖以生存的建筑环境也有了更高要求,不但要具备舒适性,而且也要实现夏凉冬暖。然而,夏季制冷和冬天取暖均需耗费大量能源,对于目前的严重能源危机,这使得节能建筑对降低能耗产生了重要价值。当建筑达到舒适性需求前提下,开展节能设计,利用技术措施来降低能耗,提升资源使用效率,以达到建筑节能的标准,给人类创建出更舒适、耗能更低的建筑,从而使人们的生活质量得到不断提升。

结束语

随着建筑行业的不断发展与完善,对建筑节能工作引起足够的重视,并将新能源应用在建筑设计工作中,能够有效的降低建筑设计过程中的能源消耗,避免对生态环境造成严重的破坏。因此,应该鼓励当前的建筑设计师,在建筑设计工作中加强对新能源的利用,也要积极开展建筑节能工作,践行可持续发展理念。

参考文献:

[1]张燕.中国建筑节能潜力及政策体系研究[D].北京理工大学,2015.

[2]王蔚博.建筑电气系统的节能设计[D].吉林建筑大学,2015.

[3]张绵.建筑节能设计中的常见问题分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2015年10月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2015:2.

论文作者:司维娜,李晰萌,冯晓春

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/20

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