建筑節(jié)能及新能源應用研究

摘要：隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展，建筑行業(yè)也隨之崛起，然而由于建筑能耗過大，不利于我國的環(huán)境保護與生態(tài)平衡發(fā)展戰(zhàn)略的實施。本文針對建筑節(jié)能及新能源在建筑設計方面的應用進行具體分析，通過闡述建筑節(jié)能設計的意義，對建筑節(jié)能的具體途徑展開論述，并分析了圍護結(jié)構的節(jié)能設計方法，最后對新能源在建筑設計中的實際應用進行分析、研究，提出了一系列建筑節(jié)能與新能源在建筑設計方面的具體應用措施。

關鍵詞：能源；技術；建筑；節(jié)能；應用

一、建筑節(jié)能設計的重要意義

1、建筑節(jié)能是經(jīng)濟發(fā)展的需要

能源是人類生存與發(fā)展的重要基礎，經(jīng)濟的發(fā)展依賴于能源的發(fā)展。建筑從建材生產(chǎn)，建筑施工直到建筑物的使用無時不在消耗著能源，資料統(tǒng)計表明歐美等發(fā)達國家的建筑能耗占到全國總能耗的1/3左右，我國也占到25%以上。由此可見，推廣建筑節(jié)能設計具有重要的意義。

2、建筑節(jié)能是環(huán)境保護的需要

我們現(xiàn)在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質(zhì)，是造成大氣污染和生態(tài)環(huán)境破壞的重要原因。通過提倡建筑節(jié)能，減少污染物的排放也是改善生存環(huán)境，是提高生活質(zhì)量的一種有效的方法。

3、建筑節(jié)能是提高人民生活水平的需要

隨著現(xiàn)代化建設的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們追求更加舒適的建筑生活環(huán)境，冬季采暖，夏季空調(diào)都需要能源的供應。而建筑節(jié)能設計是建立在滿足合理的舒適要求前提下，通過技術減少建筑能耗，提高能源的使用效率，滿足建筑節(jié)能的要求。

二、建筑節(jié)能技術的趨勢

1、理想的節(jié)能建筑應在最少的能量消耗下滿足以下二點：

（1）能夠在不同季節(jié)、不同區(qū)域控制接收或阻止太陽輻射；

（2）能夠在不同季節(jié)保持室內(nèi)的舒適性；

（3）能夠使室內(nèi)實現(xiàn)必要的通風換氣。

目前，建筑節(jié)能的途徑主要包括：盡量減少不可再生能源的消耗，提高能源的使用效率；減少建筑圍護結(jié)構的能量損失；降低建筑設施運行的能耗。在這二個方面，高新技術起著決定性的作用。當然建筑節(jié)能也采用一些傳統(tǒng)技術，但這些傳統(tǒng)技術是在先進的試驗論證和科學的理論分析的基礎上才能用十現(xiàn)代化的建筑中。

2、減少能源消耗，提高能源的使用效率

為了維持居住空間的環(huán)境質(zhì)量，在寒冷的季節(jié)需要取暖以提高室內(nèi)的溫度，在炎熱的季節(jié)需要制冷以降低室內(nèi)的溫度，干燥時需要加濕，潮濕時需要抽濕，而這些往往都需要消耗能源才能實現(xiàn)。從節(jié)能的角度講，應提高供暖（制冷）系統(tǒng)的效率，它包括設備本身的效率、管網(wǎng)傳送的效率、用戶端的計量以及室內(nèi)環(huán)境的抓‘制裝置的效率等。這些都要求相應的行業(yè)在設計、安裝、運行質(zhì)量、節(jié)能系統(tǒng)調(diào)節(jié)、設備材料以及經(jīng)營管理模式等方面采用高新技術。如目前在供暖系統(tǒng)節(jié)能方面就有二種新技術：①利用計算機、平衡閥及其專用智能儀表對管網(wǎng)流量進行合理分配，既改善了供暖質(zhì)量，又節(jié)約了能源；②在用戶散熱器上安設熱量分配表和溫度調(diào)節(jié)閥，用戶可根據(jù)需要消耗和控制熱能，以達到舒適和節(jié)能的雙重效果；③采用新型的保溫材料包敷送暖管道，以減少管道的熱損失。近年來低溫地板輻射技術己被證明節(jié)能效果比較好，它是采用交聯(lián)聚乙烯（PEX）管作為通水管，用特殊方式雙向循環(huán)招‘十地面層內(nèi)，冬天向管內(nèi)供低溫熱水（地熱、太陽能或各種低溫余熱提供）；夏天輸入冷水可降低地表溫度（目前國內(nèi)只用十供暖）；該技術與對流散熱為主的散熱器相比，具有室內(nèi)溫度分布均勻，舒適、節(jié)能、易計量、維護方便等優(yōu)點。

減少建筑圍護結(jié)構的能量損失

建筑圍護結(jié)構的節(jié)能技術集中體現(xiàn)在對通過建筑圍護結(jié)構的能量控制上。在建筑實體墻部分，通過建筑的內(nèi)、外保溫技術，在冬季的采暖季節(jié)，降低通過圍護結(jié)構向外的熱損失，在夏季的空調(diào)季節(jié)，降低通過圍護結(jié)構向低通季節(jié)，充分利用自然通風作用，調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境。在建筑物透明結(jié)構部分，主要是控制窗戶的太陽能熱流，采光性能，通風性能等。如通過設計控制合適的窗墻面積比，選擇合適的窗戶結(jié)構，通過采用遮陽技術和鍍膜技術等，來達到冬季采暖季節(jié)時，可以阻止室內(nèi)熱輻射通過透明結(jié)構的損失，增加太陽能對室內(nèi)的滲透，在夏季空調(diào)季節(jié)時，可以阻止室外熱量向室內(nèi)滲透，減少室內(nèi)冷氣的損失。

3、降低建筑設施運行的能耗

建筑內(nèi)的能耗設備與系統(tǒng)主要包括建筑的空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、熱水供應系統(tǒng)、電梯設備等。其中空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)在大多數(shù)的民用建筑能耗中占主導地位，空調(diào)系統(tǒng)的能耗更接近建筑能耗的40%到60%，成為主要的控制對象。Ifu降低能耗又成為建筑設施節(jié)能的關鍵，當前主要技術措施有：一是建筑能源的梯級應用。根據(jù)建筑不同用能設備和系統(tǒng)等級的劃分，優(yōu)先滿足用能品位高的設備和系統(tǒng)，利用這些設備和系統(tǒng)的排出能量滿足用能品位低的下游設備和系統(tǒng)。二是能源回收技術。通過能源回收設備，將排出建筑物的一些能量進行回收再利用，是降低建筑能耗的一個重要措施。二是通過控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)來降低能耗。由十建筑內(nèi)部設備與系統(tǒng)的設計往往是在滿負荷的條件下進行的，而這些設備和系統(tǒng)往往運行在非滿負荷條件下，這就要求這些設備和系統(tǒng)配備有優(yōu)良的控制和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，并要求物業(yè)管理人員有敬業(yè)精神和專業(yè)技能，可以根據(jù)不用負荷特點對有關設備和系統(tǒng)進行自動或人工調(diào)節(jié)，避免大馬拉小車現(xiàn)象?？刂普{(diào)節(jié)技術對十既有建筑的節(jié)能有其特殊的意義。四是采用高能效的設備。

三、新能源在建筑節(jié)能中的應用

在節(jié)約能源、保護環(huán)境方面，新能源的利用起至關重要的作用。新能源通常指非常規(guī)的可再生能源，包括有太陽能、地熱能、風能、生物質(zhì)能等。

1、人們對各種太陽能利用方式進行了廣泛的探索，逐步明確了發(fā)展方向，使太陽能初步得到一些利用。

（1）作為太陽能利用中的重要項目，太陽能熱發(fā)電技術較為成熟，美國、以色列、澳大利業(yè)等國投資興建了一批試驗性太陽能熱發(fā)電站，以后可望實現(xiàn)太陽能熱發(fā)電商業(yè)化；

（2），隨著太陽能光伏發(fā)電的發(fā)展，國外己建成不少光伏電站和“太陽屋頂”示范工程，將促進并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)快速發(fā)展；

（3）目前，全世界已有數(shù)萬臺光伏水泵在各地運行；

（4）太陽熱水器技術比較成熟，已具備相應的技術標準和規(guī)范，但仍需進一步地完善太陽熱水器的功能，并加強太陽能建筑一體化建設；

結(jié)語

綜上所述，倡導可持續(xù)發(fā)展是當前我國經(jīng)濟發(fā)展的主流，通過加強對建筑的節(jié)能設計與新能源的應用，可以有效的改善當前社會的環(huán)境污染及能源消耗情況，從而改善居民居住的生活環(huán)境與工作環(huán)境。在進行建筑設計時，設計師應當注重節(jié)能環(huán)保與新能源的多加運用，以便設計出更多符合環(huán)境要求與時代要求的低能耗、高效用的建筑，避免過多的追求建筑物的外觀而造成能源浪費。

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