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试论可再生能源在建筑设计中的利用

所属栏目:建筑设计论文 发布日期:2019-09-24 09:41 热度:

   摘 要:在我国社会和经济发展过程中,人们日常生活和工作会消耗大量的能源,在消耗能源的同时还会造成环境的污染,尤其是在建筑工程中,能源消耗问题尤为严重。因此,将可再生能源利用在建筑设计中,不仅实现降低能源消耗的效果,还为再生能源在多个领域应用提供参考依据。

  关键词:建筑设计;可再生能源;利用

建筑设计

  我国建筑行业已经成为能源消耗突出的领域,受到能源消耗问题影响直接制约者建筑行业的发展,因此在建筑设计中利用可再生能源,成为推动建筑行业发展重要的因素。目前,建筑行业中可以使用的可再生能源包括太阳能、风能、地热能、水能等。

  1 建设绿色环境建筑的必要性和意义

  在我国城市化进程发展速度加快和规模不断扩大过程中,人们需要更多的建筑为生活和工作提供场所,因此更多的建筑出现在城市内造成能源不断消耗。而且许多不可再生能源使用在建筑中,造成我国能源应用十分紧张。根据我国可持续战略要求,将节能环保理念根植在每个领域中,提倡各行业参与到能源保护工作中。由于建筑工程需要大量的土地资源、水资源等,并且材料能源消耗问题日益严重,需要建筑行业重视能源保护,并且积极利用可再生能源应用在建筑设计中,实现保护能源和提升建筑绿色节能发展的目标。另外,人们对于生活和工作环境质量的要求不断提高,建筑中应加大可再生能源的使用,使人们在绿色环保的环境中生活和学习。

  2 建筑设计中可再生能源的类型

  2.1 太阳能利用太阳光源直接照射到接收设备上,通过设备收集太阳能生产电能,或者应用在建筑中进行制冷以及供暖。该能源的特点不受场地限制,可以在建筑的顶部架设太阳能采集设备,已经成为建筑设计中可再生能源主要利用能源。另外,在建筑设计中还应利用太阳能以下几种特点,包括无限性、普遍性、清洁性等特点。利用太阳能的无限性特点,人们可以的无限的使用太阳能,而且太阳能的普遍性特点,可以在任何环境中利用太阳能。作为太阳能重要的清洁性特点,由于太阳能可以长期用于发电,并且发电过程不会产生任何污染物质,使太阳能成为目前应用最为广泛的可再生能源。

  2.2 风能风在环境中运行中产生的负载能量,通常作为风能。在环境中受到空气密度、风速等条件的限制,风能产生的能量会受到上述条件的影响。目前,我国已经将风能作为电力能源重要的生产能源,并逐渐取代传统的活力发电方式,使原有的发电中产生的污染问题得到根本的解决。另外,利用风能可以降低建筑内环境的温度,在建筑设计中应对建筑所处环境中的风能大小综合考虑,在保证建筑不会受到风能严重破坏的同时,利用风能提升建筑内环境的舒适感觉。

  2.3 地热能由于地球内部会产生热量,通过设备收集地热能量作为地热能,已经成为辅助发电能源,并且该能源也应用在建筑制冷以及供热中。另外,我国沿海城市有丰富的潮汐能或者破浪能,是海洋不断运动产生的能量,也是海洋表面受到温度变化以及盐差变化下产生的能量,都可以作为地热能的一种。

  3 建筑设计中可再生能源的利用

  3.1 太阳能的利用目前,太阳能作为重要的可再生能源广泛的应用在建筑设计中,在设计中一般会考虑建筑朝向、施工材料的使用以及周围环境等因素。在建筑设计中将具有吸收热量功能的材料作为保温墙板,在墙板吸收太阳能后,再由集热管道收集和传输热量,最后存储到集热设备中。太阳能产生的热量使用集热设备存储,为建筑提供制冷和供热服务,一般该设备使用形式如太阳能热水器等。在科学技术不断发展过程中,太阳能的利用方式得到光伏技术的促进后加快发展。由于光伏技术能够与集热设备产生相同的集热作用,并且在被遮挡的阳光下,利用光伏技术依然进行太阳能收集,通常该技术较为广泛的应用在高层建筑中。在许多高层建筑设计中,已经加大光伏技术的应用比重,并且在太阳能热水系统中应用较为普遍,使用该技术提升太阳能利用率的同时,也能促进建筑设计中可再生能源利用的发展。作为建筑设计中常用的太阳能利用方式,太阳能热水系统为建筑提供供暖服务,该系统不仅利用太阳能减少对周围环境的污染,而且还可以不断优化建筑能源结构。太阳能热水系统运行原理,是利用地区内温室原理,收集太阳能辐射后转化成热能,随后利用冷水传输能量。太阳能热水系统的组成结构,包括储水箱、集热器和支架。

  3.2 风能的利用将风能融入到建筑可再生能源设计中,利用风能提升建筑运行效果的同时,减少建筑机械能源的消耗,如建筑通风系统的消耗等。通过风能产生的能量应用在建筑设计,可以不断优化建筑设计,而且在实际设计过程中,合理布置建筑接收自然风的位置,使风能降低对建筑产生的晃动作用。在建筑设计合理布置中,一般对建筑的结构和门窗位置合理的布置,提升自然通风状态下,改善建筑内部环境提升人们生活和工作的舒适感。另外,建筑设计还应考虑风向的变化,在建筑中加入发电设备,可以利用风向的变化收集风能,将风能投入到发电过程中。

  3.3 地热能的利用地源热泵 - 是目前效率最高、对环境最有利的热水、取暖和制冷系统。冬天代替锅炉从土壤中取热,向建筑物供暖,夏天代替普通空调向土壤排热,给建筑物制冷。地源热泵高效节能,不破坏建筑的外观,一套系统可以替换原有的供热锅炉、制冷空调和生活热水,三套装置或系统。

  结束语

  综上所述,在我国建筑行业不断发展过程中,可再生能源作为建筑设计重要的影响因素,需要建筑行业从事人员重视该能源的使用和应用,使建筑产业成为我国可持续发展战略发展重要的领域。

  参考文献

  [1]刘亚敏.建筑工程设计中应用绿色节能技术的研究[J].智能城市,2016,2 (10);272.

  《试论可再生能源在建筑设计中的利用》来源:《中外企业家》,作者:张忠孝。

文章标题:试论可再生能源在建筑设计中的利用

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