可再生能源技術在我國綠色建筑中的應用

李振 杜利明 張萌

摘要：目前，我國的綠色建筑的發(fā)展迅速，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，人們對于建筑的要求也越來越高，為了保護生態(tài)平衡，應加強對可再生資源的研究和利用。本文就綠色建筑中可再生能源利用的思考進行研究，詳細闡述了可再生能源的建筑技術，以期為相關人員提供有益參考。

關鍵詞：可再生能源技術;我國綠色建筑;應用

1綠色建筑與可再生能源

1.1綠色建筑

綠色建筑是指在全壽命周期內能夠做到節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染，為居住者提供健康、適用、高效地空間，達到人與自然的和諧統(tǒng)一的高質量建筑。綠色建筑應充分地利用太陽能等可再生的能源，使用節(jié)能型的建筑結構，合理地配備資源的使用，根據(jù)實地的環(huán)境和自然通風等原理來減少能源的消耗，同時，提高能源的利用率。綠色建筑強調與環(huán)境相融合，保持自然生態(tài)環(huán)境的和諧與平衡，減少對環(huán)境的影響和污染，隨著全球生態(tài)環(huán)境的變化趨勢，綠色建筑將會成為建筑行業(yè)的發(fā)展的趨勢。

1.2綠色建筑的能源利用

在全球氣溫變暖和能源危機的影響下，人們對于節(jié)能環(huán)保加大了重視程度，在建筑行業(yè)的上表現(xiàn)出了兩個方面，一是，使用環(huán)境友好的建筑材料，減少對環(huán)境的污染;二是，節(jié)約能源和使用可再生能源，減少能源危機的影響。在對建筑能源相關問題進行探討時，將可再生能源技術加入建筑結構中，不僅能夠減少環(huán)境對不可再生資源的消耗，減輕環(huán)境資源的壓力，還能夠降低環(huán)境污染，為人們提供與自然環(huán)境相和諧的居住環(huán)境[1]。綠色建筑中能源的利用策略的目的是在對環(huán)境無污染和不良影響的前提下，減少對不可再生能源的消耗量的同時，提高可再生能源的利用率。一方面，減少建筑中由于供暖或制冷等設備對能源的能耗，另一方面，在房屋的設計中加入可再生能源的利用技術，減少對不可再生能源的浪費。例如：在實際的建筑設計中，經(jīng)常是根據(jù)當?shù)氐牡乩碜匀画h(huán)境等因素，將多種技術進行有機結合，提高能源的利用率，滿足建筑的需要。首先，在設計建造綠色建筑時，可以將其中的將整體建筑結構進行優(yōu)化，使用質量較為優(yōu)秀、壽命較長的環(huán)保材料，如全裝配式鋼結構等，在實際施工時，使用對環(huán)境友好的材料，減少使用混凝土或對環(huán)境有污染的建筑材料。其次，在建造前對周圍環(huán)境進行詳細的調查，同時，計算能夠滿足建筑溫度調節(jié)所需的地下蓄熱裝置的具體配置，建筑的周圍可以使用保溫能力較強的材料，減少由外界環(huán)境的而影響而增加的能耗。最后，可以在建筑的頂部安裝太陽能電池板等發(fā)電設備，為室內提供足夠的電能，滿足照明和電氣的需求。通過將不同的能源利用技術進行有機的結合，能夠使建筑實現(xiàn)完全的自給自足，同時對環(huán)境零污染，帶到為湖生態(tài)平衡的目的。

2優(yōu)化措施分析

2.1風能

在綠色建筑中，風能的使用主要體現(xiàn)在風力發(fā)電領域。風能的能量主要取決于風的速度和強度。與能源豐富、煤炭火力運輸便利的平原地區(qū)相比，沿岸島嶼、草地和山區(qū)的風力發(fā)電具有更廣闊的前景和范圍。例如，在海拔較高的西北高原和廣袤的草原地區(qū)使用風力發(fā)電較為普遍。風能資源的開發(fā)主要依托于廣袤的陸地和海上風電場。我國的風能資源儲量巨大，一年中技術可開發(fā)的能量約5.3×1013kW·h。風能在能源中屬于清潔能源，具有分布范圍廣、無污染等優(yōu)點，但是風能受區(qū)域氣候、空氣流速等影響較大，具有不穩(wěn)定性。隨著風能發(fā)電技術的不斷革新，風能已經(jīng)成為可再生能源利用中重要的組成部分。風能在綠色建筑中的應用主要體現(xiàn)在風力發(fā)電，特別是在綠色建筑群中應用較廣泛。隨著城市土地的日益短缺，建筑容積率逐漸增大，建筑物之間的樓間距變得越來越小，導致近地面處風能的利用較弱。為了解決這種問題，可將風力發(fā)電設備安裝在建筑物頂層，為綠色建筑群提供電能。另外在風速較大的地區(qū)，城市的夜景照明可以利用風能，白天依靠渦輪發(fā)電機儲存一部分風能，晚上將儲存的能量釋放出來，可以有效地提高風能的利用率。

2.2可再生能源建筑技術分析

從太陽能的建筑使用技術上來看，太陽能熱水系統(tǒng)包括儲能、控制、輻射、管路等多個系統(tǒng)。太陽能集熱器能夠將太陽能轉化為熱能，進而轉化為熱水，具有集熱效率較高，自動化運行，節(jié)能環(huán)保等功能。太陽能集熱器能夠將表面接收的太陽能傳遞給冷水，常見的集熱器包括真空管和平板式集熱器。平板集熱器采用高熱導率的銅管，表面覆有耐壓層，其使用壽命可達到30年以上，具體在運行過程中的原理是集熱器表面涂層能夠吸收的太陽輻射，轉化的熱能被通道的冷水吸收利用，加熱水溫以滿足人們生活需求。真空管集熱器能夠將安裝吸收熱裝置體的管內形成真空，達到熱量損失減少的目的，在表面使用真空鍍膜涂上涂層后吸收輻射能量，減少吸熱體熱量損失。儲能水箱是將集熱器所生產(chǎn)的熱水儲存起來，具有良好的保溫效果，通常是由外殼、內膽以及保溫層共同構成的，聚氨酯是常用的保溫材料?？刂葡到y(tǒng)可以通過水溫、水壓、水量等控制來滿足人們的生活需求。在使用太陽能熱水系統(tǒng)時需要結合房屋安裝環(huán)境以及自身特點，考慮氣候類型和人們的經(jīng)濟能力，以降低電能為目標，滿足人們的生活需求。

結語

利用可再生能源，對于節(jié)約化石能源、保護環(huán)境具有重要的意義。通過分析采用的可再生能源利用項目，得出如下結論。（1）可再生能源利用要因地適宜。項目設計前期，應充分考慮當?shù)乜稍偕茉蠢眯问?，有選擇地利用可再生能源。（2）增強可再生能源利用的耦合作用。同一項目可以應用多種可再生能源，以達到互相補充的目的。比如在地源熱泵機組中，可以利用冷凝熱制取生活熱水，同時利用太陽能熱水系統(tǒng)制取生活熱水，2種形式可以互利互補。（3）可再生能源利用受天氣、環(huán)境、地域等影響，也有一定的缺點。比如，太陽能利用在陰雨雪或傍晚時段，就只能靠電輔熱加熱;地源熱泵系統(tǒng)要考慮地下水的回灌問題等。因此，可再生能源利用設計階段，要充分考慮最不利因素的影響，增加輔助措施。

參考文獻

[1]周燕，徐伊雯，宋寧等.綠色建筑中可再生能源供暖與制冷的利用效率分析[J].寧波大學學報（理工版），2018（6）：66～73.

[2]汪志遠.建筑節(jié)能及可再生能源在綠色建筑中的應用研究[J].中國房地產(chǎn)業(yè)，2018（30）：178+180.