建筑設(shè)計(jì)中可再生能源的利用探討

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摘要：科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，企業(yè)發(fā)展模式的重組改革，使得能源消耗問題成為各國尋求經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的路途中不可逾越的阻礙。當(dāng)面對不可再生能源不斷枯竭這一不可忽視的窘迫境況時(shí)，如何利用不可再生資源來創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益來滿足社會需要，成為了當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重中之重。尤其在以能源消耗大戶著稱的建筑行業(yè)，如何利用不可再生能源滿足建筑設(shè)計(jì)過程中的大批量能源損耗成為了影響建筑行業(yè)發(fā)展的重要因素。

關(guān)鍵詞：太陽能；建筑設(shè)計(jì)；創(chuàng)新化

近幾十年來，國家的鼓勵(lì)政策為原本以傳統(tǒng)工藝為主、發(fā)展遲緩的建筑行業(yè)注入了一股強(qiáng)心劑?，F(xiàn)如今建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，使其成為國家重工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的重要支柱之一。然而市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)律告訴我們，要想保證建筑行業(yè)的發(fā)展勢頭，必須不斷尋求資本的精簡化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的合理化、行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新化以及能源使用效率的最優(yōu)化。建筑企業(yè)如果繼續(xù)將使用不可再生能源作為建筑設(shè)計(jì)消耗建材的主導(dǎo)，那么可以預(yù)見在不久的將來，企業(yè)將逐步喪失競爭力，無法搶占市場份額。企業(yè)占據(jù)的市場資源減少，對于企業(yè)的生存及發(fā)展是極為不利的。因此，研究可再生能源在建筑行業(yè)的利用對于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要。

1建筑設(shè)計(jì)中可再生能源的應(yīng)用與現(xiàn)狀

1.1將可再生能源高效應(yīng)用于建筑領(lǐng)域

當(dāng)前的建筑領(lǐng)域中，人們開始更多的著眼于建筑設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)化、人性化。同時(shí)，也更多的要求在設(shè)計(jì)中能體現(xiàn)低耗能，環(huán)保綠色等特點(diǎn)。將科學(xué)合理的建筑美學(xué)同低能降耗的優(yōu)化力學(xué)相結(jié)合形成了創(chuàng)新建筑學(xué)發(fā)展的新方向。在經(jīng)濟(jì)市場迅猛發(fā)展的前提下，建筑企業(yè)應(yīng)合理調(diào)配資源，用經(jīng)濟(jì)環(huán)保的可再生資源，取代傳統(tǒng)高耗能的不可再生資源。這樣一方面可以調(diào)配整體建筑資源，淘汰能源損耗嚴(yán)重的冗余項(xiàng)目，優(yōu)先將資源提供給低消耗低成本的高效項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)資本配置的最優(yōu)化；另一方面，從基礎(chǔ)建設(shè)環(huán)節(jié)入手，確?？稍偕茉锤咝褂?，可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式由傳統(tǒng)落后的高耗能經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為綠色環(huán)保的健康經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，減少建筑行業(yè)防治環(huán)境污染的經(jīng)濟(jì)支出。

1.2建筑領(lǐng)域可再生能源在實(shí)際中的應(yīng)用

建筑行業(yè)的快速發(fā)展，使得建筑企業(yè)在市場占有率方面的競爭尤為激烈。激烈的競爭方式一方面為企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展，加強(qiáng)競爭力提供了充分的助力；另一方面也使得建筑企業(yè)的發(fā)展空間受到影響。現(xiàn)階段可再生能源領(lǐng)域的專業(yè)人士正在不斷研究新的利用方式，以期達(dá)到使用效率最優(yōu)化這一目標(biāo)。通過更加簡單的使用程序，實(shí)現(xiàn)可再生能源在建筑領(lǐng)域的廣泛適用。與此同時(shí)，盡快加強(qiáng)法制方面的建設(shè)、完善監(jiān)督機(jī)構(gòu)、制定更加明確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆煞ㄒ?guī)等從制度方面入手為可再生能源在法律層面上提供強(qiáng)有力的保障。

1.3可再生能源的應(yīng)用發(fā)展

有的地區(qū)對建筑的可再生能源應(yīng)用技術(shù)已有明確的規(guī)定，這對建筑綠色化發(fā)展有著很大推動作用，在能源節(jié)約方面也有比較大的輔助作用。在當(dāng)前的社會發(fā)展環(huán)境下，建筑綠色化的發(fā)展趨勢逐漸形成，對可再生能源的應(yīng)用就比較關(guān)鍵。而從實(shí)際的可再生能源應(yīng)用的現(xiàn)狀來看，占有的比例上還相對比較小。對影響建筑設(shè)計(jì)中可再生能源應(yīng)用的問題方面，一些政策的實(shí)施沒有和實(shí)際緊密相結(jié)合，從而不能良好地體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的效果。由于受到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的限制，在建筑設(shè)計(jì)應(yīng)用中，可再生能源的應(yīng)用難度較大?？稍偕茉醇夹g(shù)的集成度相對比較低，產(chǎn)品的質(zhì)量水平也比較低，不能滿足建筑一體化發(fā)展的需求。除此以外，對可再生能源應(yīng)用的宣傳工作沒有做到位，這就必然會影響到可再生能源的應(yīng)用推廣。

2建筑設(shè)計(jì)中可再生能源的應(yīng)用與發(fā)展

2.1可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用的策略

以可再生能源中的太陽能為例，在建筑工程的實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)該具體問題具體分析。要考慮到建筑的設(shè)計(jì)方式、建筑構(gòu)成中使用的材質(zhì)、房屋朝向、附近的建筑等一系列可能影響太陽能使用的因素。作為在普遍領(lǐng)域廣泛適用的可再生能源，太陽能主要是以集熱的方式儲存熱能并加以運(yùn)用。在建筑內(nèi)部設(shè)置保溫墻板，當(dāng)外部的集熱器對太陽光進(jìn)行一定程度的收集時(shí)，建筑內(nèi)部的保溫墻壁對通過熱管傳輸進(jìn)來的熱量起到儲存的作用，如我們?nèi)粘Ｖ薪?jīng)常使用的太陽能熱水器，就是這種典型的集熱蓄熱墻設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，太陽能的使用還有另一種較為常見的方式：光伏技術(shù)。我們所常見的光伏技術(shù)更多是和集熱器相互配合使用，以期達(dá)到遮陽集熱的雙重功效。這兩種裝置的結(jié)合使用多常見于高層建筑，為住戶提供滿足生活工作需求的能源。太陽能熱水系統(tǒng)以及光伏技術(shù)的應(yīng)用，對建筑能源的節(jié)約能起到積極的促進(jìn)作用。太陽能熱水系統(tǒng)，是建筑設(shè)計(jì)中比較重要的可再生能源技術(shù)，在建筑用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及環(huán)境污染的減少等方面都有著積極作用。太陽能熱水系統(tǒng)的應(yīng)用，主要是對溫室原理加以應(yīng)用，把太陽能輻射變成熱能，從而向冷水進(jìn)行能量傳遞。在太陽能熱水系統(tǒng)的構(gòu)成中，主要有貯水箱以及集熱器和支架等，在這些構(gòu)件下進(jìn)行結(jié)合作用，就能將熱水系統(tǒng)的功能得以充分發(fā)揮。還有是在光伏技術(shù)的應(yīng)用下，將建筑和光伏系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，也能在能源的節(jié)約層面起到積極的作用?？稍偕茉磻?yīng)用在建筑設(shè)計(jì)當(dāng)中，其中的地?zé)崮芸稍偕茉词且脖容^重要的應(yīng)用形式。地?zé)崮苁峭ㄟ^地源熱泵技術(shù)來進(jìn)行呈現(xiàn)的。在進(jìn)行建設(shè)設(shè)計(jì)中，將選址以及場所的規(guī)劃和機(jī)房位置等設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化。在選址以及規(guī)劃環(huán)節(jié)，由于地源熱泵系統(tǒng)的交換方式比較多樣化，在設(shè)計(jì)前就要在加強(qiáng)水文地質(zhì)的勘察工作，還要對地?zé)豳Y源的實(shí)施狀況進(jìn)行充分地預(yù)先調(diào)查。

2.2設(shè)計(jì)中要充分重視建筑的整潔度，以及對建筑美觀度的影響

2.2.1地源熱泵系統(tǒng)沒有冷卻塔，機(jī)組是在室內(nèi)的，這就對整體造型設(shè)計(jì)比較有利。在進(jìn)行末端的裝置設(shè)計(jì)過程中，主流的地源熱泵末端裝置中，風(fēng)機(jī)盤管和輻射吊頂是比較常見的類型，在安裝中就要結(jié)合實(shí)際嚴(yán)格地按照要求安裝。2.2.2風(fēng)能的使用對于維持建筑整體的美觀性也起著至關(guān)重要的作用，尤其是在發(fā)電方面，風(fēng)能發(fā)電的應(yīng)用取代了傳統(tǒng)煤炭發(fā)電的方式，節(jié)省了煤炭資源，也更加的清潔環(huán)保。風(fēng)力發(fā)電區(qū)別于以往的發(fā)電方式，其最突出的特點(diǎn)是主動發(fā)電，風(fēng)力在速度方面達(dá)到一定的數(shù)值，風(fēng)力發(fā)電裝置就會自動運(yùn)行。在部分風(fēng)速平均數(shù)值較高的地區(qū)采用風(fēng)力發(fā)電，充分的利用了自然資源，在降低能源損耗和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面起到了卓越的功效。2.2.3生物能利用發(fā)展的潛力比較突出，將城區(qū)廢物垃圾加以利用，進(jìn)行科學(xué)地處理就能產(chǎn)生熱量，在熱量的收集下能將其轉(zhuǎn)化為電能。對沼氣進(jìn)行應(yīng)用也能起到能源的再作用，將動物的糞便以及植物的秸稈等進(jìn)行處理產(chǎn)生沼氣，再轉(zhuǎn)化為電能或者熱能等，這樣就能方便人們的日常應(yīng)用，在能源上就可以大大地節(jié)約。在未來的世界發(fā)展中，能源的消耗有一半是來自生物質(zhì)能的，尤其是住宅能源的利用上，對生物質(zhì)能的應(yīng)用可能會普及。

結(jié)束語

綜上所述，可再生能源在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用，要將目光著眼于實(shí)際，具體問題具體分析。從法律角度確實(shí)完善各種法規(guī)制度，保障可再生能源在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。大力開發(fā)太陽能、風(fēng)能、生物能等可再生能源的使用效率，努力構(gòu)建綠色低耗的建筑新模式。

參考文獻(xiàn)

[1]王建新.可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的利用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(8).

[2]倪昌劍.論述可再生能源在建筑設(shè)計(jì)中的利用[J].四川水泥,2015(6).

作者：張子明 單位：秦皇島維拓建筑設(shè)計(jì)有限公司