建筑节能与建筑设计中的新能源利用

郑昊

摘要：人类基本居住的空间是以建筑为基本元素的，建筑的设计与最终实施，为构建人类生活环境，建立了基本的框架，也对人类的生活与生存带来了直接的影响。随着现代社会的不断发展，建筑的功能化细分越来越多，其行业涉及了材料、能源、化工等多个基础工业，其设计的优劣性导致了人们生活质量的优质与否，同时为了通过建筑构件良好的生活环境，需要对自然界的能源进行消耗，其对能源的有效利用，直接关系着建筑本身的设计成败。随着绿色经济和人们环保意识的进一步加强，低碳减排已经成为建筑设计中的重要一环，能源节约型建筑已经成为未来城市、乡村及其他各类地区倡导的环保理念。通过减少建筑过程中及使用过程中的能源消耗，大力发展绿色可再生能源应用，使用新型能源，倡导环保及可降解材料使用，成为了现代建筑的时代烙印。随着科技的发展，新能源利用的广泛性也在逐渐成为成熟建筑手段和设计标准，由于它是一种新近开发或正在积极推广使用的能源，其未来使用的便利性和可扩展性较好，能够为城市绿色发展创造更好的条件。

关键词：建筑节能;建筑设计;新能源利用

引言：

新能源是相较于传统能源来说的能源应用形式，由于现代科技的发展，和对能源开发利用水平的不断提升，各类新能源在建筑设计中的应用越来越多，其中光伏发电对太阳能的电力转换起到了积极推动作用，太阳能热效利用在建筑供暖、淋浴中使用效果较好，地热、燃料电池等能源的合理转换，为绿色建筑的打造提供了充分的支持。随着我国社会经济数十年的高速发展，特别是近年来建筑行业不断拉动消费内需，提质增效形成了较大的产业规模，其发展的一大影响就是能源消耗量的上升，这种能源消耗比重的增长，势必滞行我国社会经济整体的发展步伐，因此必须要重视绿色能源在建筑行业的应用，通过新能源在建筑领域的研究、利用、开发，实现节能减排，绿色发展的最大效益，为社会经济建设发展提供基础保障。

一、认清建筑领域节能减排的重要性，倡导绿色能源设计理念

近年来，由于人民生活水平的提升和工业生产的快速发展，能源紧张的局面一直存在。作为世界第二大能耗大国，我国社会经济建设对于能源的需求不断增加，并呈现上升趋势，由于工业化程度较低，更多的能源依靠为煤炭、石油等不可再生能源。建筑行业作为我国经济建设的重要行业，其对能源的需求与日俱增，成为国民经济中耗能较高的行业之一，特别是黄河以北地区的集中供暖、大型公用建筑设施的冷暖耗能等对能源的需求不断增加，根据我国近二十年来建筑行业的能耗标准煤折算，由于经济社会的高速发展，对于建筑业的需求也越来越急迫，所以无论是工业厂房建设，还是民用住宅建设，在国民经济中都不断的扩大规模发展，这种发展势必需要在建设初期和后期使用中，大量的消耗能源。因此，建筑行业在社会建设发展中的能源消耗量十分巨大，必须引起足够的重视。

按照当前我国建筑领域能源消耗趋势估计，二〇二〇年将会较往年增加0.5%～2%的标准煤用量和电量，能源的需求仍然是供不应求的状况。新能源的利用作为建筑节能的提质增长點，必须加以足够的重视，积极鼓励新能源产品的研制与开发、利用，实现建筑设计的绿色转型，用全新的建筑行业新能源使用策略，为世界范围的建筑节能提供中国智慧和中国方案。

二、明确建筑领域新能源使用的要求，提升绿色能源应用水平

建筑节能需要通过优化设计，多管齐下实现建筑、结构、材料等综合的节能减排要求，通过对于建筑设计的现代化研究和技术迭代，利用优秀的施工工艺和建设管理能力，不断优化建筑领域的能源利用规范，促进可再生能源的整体使用效率。对于现代民用建筑设计中，节能减排的突出设计重点是冷暖循环系统，由于自然环境的变化，及人们对生活环境舒适度的要求不断提高，对于民用建筑的保暖、制冷等要求越来越高，可以积极的运用BMI设计技术，采用计算机仿真，实现设计与实现结果的匹配。例如可以采用可调整集中供暖技术，采用混水或热交换方式，调节建筑内不同需求楼层的温度调整，实现大流量、低变化、小差异的供热形式，降低集中供暖系统的热容量损失，节约能量消耗。同时可以采用新型的保温材料对楼宇和管道进行保护，通过利用新材料增加墙体厚度，改善墙体界面粘接层材料，对保温层进行绿色环保处理及低传导性介质使用，在内部装修中，更多的使用低密度、高强度、轻量化的的建筑隔离材料，将绿色环保理念建立于建筑设计之初，并将其贯穿在建筑物建设的全流程施工、管理过程中，最大限度的减少建筑物内外的热量传导，形成天然的保温效果，达到节能要求。

此外，积极在建筑行业中增加利用新能源的比例，降低了建筑行业对传统能源的需求。利用新型能源转换技术，将地热交换引入到更多的建筑冷热交换设计中，达到更高的能源利用效率。

三、优化建筑领域能源循环利用设计，拓宽绿色能源利用场景

能源的循环利用，是建筑节能减排的重要手段。在建筑设计过程中，应该根据建筑的使用领域和建设要求，不断开发对绿色能源应用“接口”的引入，拓展利用效率。在太阳能的使用过程中，应该综合考虑楼宇朝向和不同地域日照情况，扩大建筑设计中太阳能采暖的有效面积，减少建筑物的异形结构，形成错落有致的太阳能接收面积，在日照较强的部分更多的考虑收集太阳能，在日照较弱的区域可以实现墙面绿化，提升保暖效果。积极引入全玻璃热管式真空管太阳能热水技术，提升建筑自给自足的淋浴能力;在公共建筑的玻璃幕墙上更多的采用光伏发电技术，实现对太阳能的有效转换。积极拓展高效的地热资源在建筑物本身及外延的使用，实现地热发电蓄能，或直接利用地热供水，为人们的日常生活提供热水供应。采用地热泵或者隧风系统，提取低温地热资源，用以楼宇热交换，达到冬暖夏凉的居住体验，提升人们的生活环境满意度。改进建筑物本身的空调及新风系统，对于空调的变频调速系统及制冷回流系统进行改进，实现更高效的能量转换，降低制冷剂的使用量，积极研究小型化冷却塔技术，不断降低建设成本，使其可以应用到更多独立建筑体中，节约制冷能量消耗。

在现代的各种民用绿色建筑中，特别是环保住宅设计过程中，设计师大量了通过充分利用可再生能源进行建筑整体设计，将太阳能进行高效转化，将电能进行分时段合理调配使用，采用蓄热方式节约能量消耗，采用生活废水分类处理及有效蓄接自然降雨等方式，节约日常用水量;在建筑外墙更多的应用屋顶及墙面绿化措施，达到自然保温保湿效果，这种取自自然界净化回馈自然界的建筑设计理念，不但能够节约能量消耗，更能提升建筑的科技感，并达到良好的居住体验，实现人与自然的完美结合。

结束语：

现代社会建筑学已经涵盖了社会发展及经济建设的各个领域，既需要有高科技的强力汇入，也需要人文美学的完美融入，更多的需要将绿色能源应用部署于建筑行业的方方面面，使其能够形成简约而不简单的未来建筑建设主旨，实现人与自然的共生发展是建筑行业未来发展的方向，节能减排实现新能源的高效利用，达到绿色环保的最终目标。

参考文献

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