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建筑节能与建筑设计中的新能源利用

2021-06-11郑昊

锦绣·上旬刊 2021年2期
关键词:建筑节能建筑设计

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。

按照當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点,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

[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]黄睿.建筑节能设计中的新能源利用方向研究[J].住宅与房地产,2019(33):75.

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[4]李卉. 新能源技术在建筑设计中的利用效果探析[A]. 中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会.2020万知科学发展论坛论文集(智慧工程三)[C].中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会:中国智慧工程研究会智能学习与创新研究工作委员会,2020:10.

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