可再生能源在建筑設(shè)計中的利用

1、可再生能源在建筑設(shè)計中的利用摘 要：目前，我國正處于進(jìn)一步深化改革、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、邁向新時代 的重要階段，建筑行業(yè)的環(huán)保、綠色、可持續(xù)發(fā)展也越來越受到人們的廣泛關(guān)注。 在這種情況下，建筑設(shè)計中如何有效地、科學(xué)地利用可再生能源的問題就顯得尤 為重要了。本文重點(diǎn)分析了目前可再生能源在我國建筑設(shè)計中的應(yīng)用狀況，并對 其發(fā)展前景進(jìn)行了探討，以求為可再生能源的利用擴(kuò)大化、廣泛化提供一些支持 和幫助。關(guān)鍵詞：可再生能源；建筑設(shè)計；利用引言近年來，我國建筑行業(yè)仍然呈現(xiàn)出比較迅猛的發(fā)展勢頭，并且，人們對可再 生資源的重視程度也在不斷地提升，人們不再只關(guān)注建筑的配套設(shè)施、設(shè)計結(jié)構(gòu)， 而且也比較重視建筑設(shè)計是否

2、綠色環(huán)保。提高可再生資源在建筑設(shè)計中的應(yīng)用比 例，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)綠色、環(huán)保的建設(shè)目標(biāo)，而且還能夠更加突出設(shè)計的合理性與 科學(xué)性。因此，我們必須重視可再生能源對于建筑設(shè)計的重要意義。1在建筑設(shè)計中應(yīng)用可再生能源的優(yōu)勢1.1具有突出的節(jié)能效果如果能夠?qū)⒖稍偕茉春徒ㄖO(shè)計有效地結(jié)合起來，那么所得出的設(shè)計成果 往往具有較為突出的節(jié)能性。其原因就在于，可再生能源能夠?qū)㈦娔茏鳛橐环N中 介型能源，并通過電能進(jìn)行轉(zhuǎn)化，以滿足建筑物對其他各種能源的需求。所以， 在將可再生能源和建筑設(shè)計進(jìn)行結(jié)合之前，設(shè)計者必須了解清楚該工程所需要的 各種能源類型以及其對能源的具體需求量，以確?？梢杂每稍偕茉刺鎿Q一部分 污染性較

3、強(qiáng)、耗能較多的能源，以此達(dá)到較為突出的節(jié)能效果。近年來，建筑行業(yè)的發(fā)展勢頭有增不減，建筑項(xiàng)目數(shù)量越來越多、規(guī)模越來 越大，幾乎占領(lǐng)了各個城市的每個角落。但是，我們?yōu)榻ㄖ袠I(yè)的迅猛發(fā)展感到 欣喜的同時，也應(yīng)當(dāng)意識到，數(shù)量過多、規(guī)模過大的建筑項(xiàng)目必然會給城市帶來 更大的環(huán)境負(fù)擔(dān)，甚至?xí)鸩糠置癖姷姆锤?。而在這種情況下，已經(jīng)有越來越 多的人開始意識到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性，開始提倡建設(shè)綠色、環(huán)保的建筑，淘 汰落后的、污染性較強(qiáng)的建筑項(xiàng)目，在這種趨勢下，在建筑設(shè)計中廣泛應(yīng)用可再 生資源已經(jīng)成為了大勢所趨，有效利用可再生能源，與社會提倡的綠色環(huán)保觀念 是相符合的。并且，不管是直接使用可再生能源，還是將可

4、再生能源進(jìn)行二次的 轉(zhuǎn)化，對環(huán)境的危害性都比較小，不會排放大量的有害氣體或污染物質(zhì)，能夠較 大程度上緩解建筑施工帶來的環(huán)境污染問題。1.3能夠帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益除了環(huán)保和節(jié)能的優(yōu)勢之外，這些能源往往還具有再生性，這就意味著可再 生能源可以不限量地進(jìn)行獲取，其覆蓋面積也較為廣闊。同時，對可再生能源進(jìn) 行轉(zhuǎn)化和使用時也無需耗費(fèi)高額成本，長期看來，能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來較高的經(jīng)濟(jì)效 益。但是，企業(yè)也必須要認(rèn)識到，由于技術(shù)的限制，企業(yè)在最初使用可再生能源 時必然要有較高的資金投入，只有這樣才可以獲得相關(guān)的技術(shù)支持和設(shè)備支撐。 此外，企業(yè)還應(yīng)當(dāng)建設(shè)專業(yè)的技術(shù)人員研發(fā)團(tuán)隊(duì)，只有擁有較強(qiáng)的研發(fā)能力，才 能不斷更新可

5、再生能源利用技術(shù)，從而確保企業(yè)能夠始終享有技術(shù)紅利。2建筑設(shè)計中常見的幾種可再生能源2.1太陽能目前，我們可以通過接收設(shè)備對太陽光源進(jìn)行收集，從而使太陽能轉(zhuǎn)化為電 能，或者將太陽能直接應(yīng)用，用于在建筑內(nèi)取暖或制冷。太陽能具有一定的使用 優(yōu)勢，如受場地的約束限制較小，我們可以直接在建筑物頂上安裝采集太陽能的 相關(guān)設(shè)備。太陽能是目前建筑設(shè)計中使用頻率、數(shù)量較多的可再生能源。此外， 太陽能還具有可無限再生、適用范圍廣泛、污染性不強(qiáng)等特點(diǎn)。人們可以不受時 間、空間限制地使用太陽能，并且不用擔(dān)心在使用過程中會對環(huán)境造成污染，所 以，太陽能廣受建筑設(shè)計者和使用者的喜愛。2.2風(fēng)能風(fēng)在運(yùn)行時會產(chǎn)生一定的能量

6、，這種能量就是我們常說的風(fēng)能。但是，相較 于太陽能而言，風(fēng)能具有一定的局限性，其往往會被風(fēng)速、空氣的密度等限制性 條件所影響。不過，在將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能方面，我國的研究和相關(guān)應(yīng)用已經(jīng)取得 了相當(dāng)大的進(jìn)步，甚至風(fēng)能發(fā)電已經(jīng)呈現(xiàn)出超越傳統(tǒng)發(fā)電模式的趨勢，應(yīng)用數(shù)量 逐漸增多，一定程度上緩解了由煤炭火力發(fā)電帶來的環(huán)境污染壓力。但是，在建 筑設(shè)計中應(yīng)用風(fēng)能有一定的風(fēng)險，如果風(fēng)力過大，建筑物可能會被強(qiáng)風(fēng)損壞，也 可能會給人們帶來不適感，所以建筑設(shè)計者應(yīng)當(dāng)著重把握使用風(fēng)能的量和度。2.3水能水自身會在自然環(huán)境中進(jìn)行不同形態(tài)的轉(zhuǎn)化，如液態(tài)的水會轉(zhuǎn)化為水蒸氣， 再轉(zhuǎn)化為雨、雪，并形成江河湖泊，水在流動的過程中也會

7、產(chǎn)生巨大的能量，即 水能。目前，我國的水能利用一般主要體現(xiàn)在水利工程方面，通過水利工程設(shè)施 將水能轉(zhuǎn)化為電能，這一過程也是清潔無污染的。2.4地?zé)崮艿厍騼?nèi)部也會產(chǎn)生巨大的能量，即地?zé)崮?，我們可以將這種能量收集起來， 作為發(fā)電的輔助性能源加以利用，或者與太陽能一樣直接應(yīng)用于建筑物的供暖或 者制冷。此外，作為地?zé)崮艿奶厥忸愋?，潮汐能和破浪能也被人們利用了起來?但是，這兩種可再生能源的局限性較強(qiáng)，一般只適用于沿海城市。2.5生物能生物能的出現(xiàn)為我們打開了探究建筑設(shè)計中的可再生能源利用的新局面。生 物能也是可再生能源的一種，其可以將生活垃圾或者施工過程中產(chǎn)生的建筑垃圾 二次利用，對其進(jìn)行有效的處理，

8、從而獲得一定的能量。例如，在建筑施工中， 建筑垃圾的處理一直都是困擾人們的難題，傳統(tǒng)的方法是簡單地對建筑垃圾進(jìn)行 焚燒，這就不可避免地會對環(huán)境造成一定的污染。而在新型科學(xué)技術(shù)的支持下， 我們則可以對建筑垃圾進(jìn)行分類處理，將建筑垃圾變成可再生能源，如沼氣等等。所以，建筑設(shè)計者應(yīng)當(dāng)掌握可能會產(chǎn)生的建筑垃圾類型和數(shù)量，并采用相應(yīng)的生 物能轉(zhuǎn)化處理系統(tǒng)，對其進(jìn)行利用。3在建筑設(shè)計中科學(xué)利用可再生能源的有效策略3.1太陽能在建筑設(shè)計中的利用太陽能是建筑設(shè)計中應(yīng)用較為廣泛的一種可再生能源，設(shè)計者應(yīng)當(dāng)充分考慮 如何對這種能源進(jìn)行利用，在設(shè)計時應(yīng)當(dāng)從多方面、多角度考慮其施工材料、房 屋朝向以及實(shí)地環(huán)境等各種條

9、件因素。一般而言，在建筑設(shè)計中利用太陽能，往 往是先通過一些設(shè)備進(jìn)行集熱，再對所儲存的熱能進(jìn)行利用。因此，可以通過在 建筑外安設(shè)集熱器、在內(nèi)部放置保溫墻板的形式收集熱能，并將其傳輸?shù)奖貕?壁中集中儲存起來，太陽能熱水器正是采用了這種利用形式。通過太陽能熱水系 統(tǒng)，可以將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，并以冷水為傳遞介質(zhì)，對能量進(jìn)行傳遞。此外， 我們還可以將集熱器與光伏技術(shù)結(jié)合起來使用，以達(dá)到更好的集熱效果，且這種 形式在高層建筑也能夠適用，能夠提升對太陽能的利用效率。太陽能在建筑設(shè)計 中的大范圍使用，能夠?qū)ㄖ锼褂媚茉吹慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行改良和優(yōu)化，并且還能夠 為綠色、環(huán)保、節(jié)能做出一定的貢獻(xiàn)。3.2風(fēng)能在建筑

10、設(shè)計中的利用風(fēng)能也是建筑設(shè)計中應(yīng)用較多的一種可再生能源，通過風(fēng)能，能夠有效提升 建筑物的自身使用效果，這主要是通過自然風(fēng)來實(shí)現(xiàn)的，自然風(fēng)的使用能夠減少 建筑設(shè)計對其他機(jī)械能源的依賴。具體而言，風(fēng)能的利用主要體現(xiàn)在以下兩個方 面：其一，在通風(fēng)性較強(qiáng)的地方，可以對風(fēng)能進(jìn)行利用，這主要是通過對建筑物 門窗和其他結(jié)構(gòu)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)的，通過這一方式，能夠使建筑物的通風(fēng)狀況得到極 大的改善，并且也能夠?yàn)槿藗兲峁└邮孢m、自然的生活環(huán)境。其二，風(fēng)能還可 以用于發(fā)電，這主要是針對于一些高耗能類型的工業(yè)建筑，需要建筑設(shè)計人員提 前進(jìn)行實(shí)地的考察和科學(xué)地設(shè)計，從而利用風(fēng)能為工業(yè)建筑提供電力支持，減少 對其他能源的依賴

11、。在對建筑物進(jìn)行建筑設(shè)計之前，設(shè)計者應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分的實(shí)地考察和分析，并 結(jié)合建筑區(qū)域的氣候、地理環(huán)境和水供應(yīng)情況，使其與建筑設(shè)計相適應(yīng)。其中， 設(shè)計人員可以通過科學(xué)設(shè)計建筑物的排水系統(tǒng)，對水流的流向進(jìn)行把控，從而重 復(fù)回收使用水資源，同時，這一措施也能避免建筑物內(nèi)出現(xiàn)大量的積水。此外， 在建筑設(shè)計中，還可以對雨水進(jìn)行回收再利用，可以設(shè)置一些雨水收集裝置，對 雨水進(jìn)行儲存和進(jìn)一步的處理，并將處理后的雨水用于綠化、消防等各個方面， 從而起到環(huán)保、節(jié)能的效果。3.4地?zé)崮茉诮ㄖO(shè)計中的應(yīng)用建筑設(shè)計中的地?zé)崮軕?yīng)用也是可再生能源應(yīng)用中不可忽視的重要內(nèi)容，地殼 中產(chǎn)生的天然熱能主要來自于地球內(nèi)部以熱力形式出

12、現(xiàn)的熔巖，這種熱能也是可 再生能源的一種，可以為人類所用。在地?zé)崮艿氖褂弥?，發(fā)電利用是較為廣泛的 一種方式，此外還可以直接對地?zé)崮苓M(jìn)行利用。但是，與煤炭燃料不同，地?zé)崮?并不能用于燃燒。一般來說，比較具有開發(fā)潛力的地?zé)崽锿植荚谳^為偏遠(yuǎn)的 山區(qū)。在對建筑進(jìn)行設(shè)計之前，要實(shí)際勘察施工區(qū)域的地?zé)崮芊植己褪褂们闆r， 如果可以利用地?zé)崮?，就?yīng)當(dāng)因地制宜地鋪設(shè)相應(yīng)的設(shè)備裝置。此外，在沿海地 區(qū)，設(shè)計人員也可以考慮對海流能、潮汐能等可再生能源進(jìn)行利用。例如，設(shè)計 人員可以在建筑中鋪設(shè)一些地下管道，將潮汐能、海流能收集起來，并將其轉(zhuǎn)化 為電能，從而為建筑物提供一定的能源供應(yīng)。3.5生物能在建筑設(shè)計中的應(yīng)用

13、生物能也屬于可再生能源的一種，雖然這一能源類型被人們應(yīng)用的還比較少， 但是其發(fā)展前景卻是十分可觀的。目前，城市化發(fā)展步伐仍在加快，城市面臨的 能源短缺危機(jī)卻來越嚴(yán)峻，并且城市中產(chǎn)生的垃圾也在不斷增多。在這種情況下， 建筑設(shè)計人員可以通過在建筑物下部增設(shè)垃圾儲存、燃燒裝置的方式對這些垃圾 進(jìn)行二次利用，并通過垃圾燃燒獲得一定的電能和熱能，通過管道對這些能量進(jìn) 行運(yùn)輸，以滿足建筑物對能源的需求。但是，需要注意的是，在進(jìn)行生物能轉(zhuǎn)化 裝置設(shè)計時，必須要確保建筑工程的地基穩(wěn)定性不被破壞。結(jié)束語綜上所述，隨著人民經(jīng)濟(jì)生活的日益提升，對綠色環(huán)保生活也越來越向住， 并且身體力行踐行綠色環(huán)保理念，而建筑行業(yè)在我國的蓬勃發(fā)展離不開對可再生 能源的科學(xué)利用，建筑設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注對各種可再生能源的利用情況，不 斷將新技術(shù)新工藝應(yīng)用于建筑行業(yè)，從而促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)不斷朝著環(huán)保、綠色、節(jié) 能的方向發(fā)展。參考文獻(xiàn)閆輝.建筑設(shè)計中可再生能源的利用研究J.江西建材,2019(11):