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試論可再生能源在建筑設計中的利用

所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2019-09-24 09:41 熱度:

   摘 要:在我國社會和經濟發展過程中,人們日常生活和工作會消耗大量的能源,在消耗能源的同時還會造成環境的污染,尤其是在建筑工程中,能源消耗問題尤為嚴重。因此,將可再生能源利用在建筑設計中,不僅實現降低能源消耗的效果,還為再生能源在多個領域應用提供參考依據。

  關鍵詞:建筑設計;可再生能源;利用

建筑設計

  我國建筑行業已經成為能源消耗突出的領域,受到能源消耗問題影響直接制約者建筑行業的發展,因此在建筑設計中利用可再生能源,成為推動建筑行業發展重要的因素。目前,建筑行業中可以使用的可再生能源包括太陽能、風能、地熱能、水能等。

  1 建設綠色環境建筑的必要性和意義

  在我國城市化進程發展速度加快和規模不斷擴大過程中,人們需要更多的建筑為生活和工作提供場所,因此更多的建筑出現在城市內造成能源不斷消耗。而且許多不可再生能源使用在建筑中,造成我國能源應用十分緊張。根據我國可持續戰略要求,將節能環保理念根植在每個領域中,提倡各行業參與到能源保護工作中。由于建筑工程需要大量的土地資源、水資源等,并且材料能源消耗問題日益嚴重,需要建筑行業重視能源保護,并且積極利用可再生能源應用在建筑設計中,實現保護能源和提升建筑綠色節能發展的目標。另外,人們對于生活和工作環境質量的要求不斷提高,建筑中應加大可再生能源的使用,使人們在綠色環保的環境中生活和學習。

  2 建筑設計中可再生能源的類型

  2.1 太陽能利用太陽光源直接照射到接收設備上,通過設備收集太陽能生產電能,或者應用在建筑中進行制冷以及供暖。該能源的特點不受場地限制,可以在建筑的頂部架設太陽能采集設備,已經成為建筑設計中可再生能源主要利用能源。另外,在建筑設計中還應利用太陽能以下幾種特點,包括無限性、普遍性、清潔性等特點。利用太陽能的無限性特點,人們可以的無限的使用太陽能,而且太陽能的普遍性特點,可以在任何環境中利用太陽能。作為太陽能重要的清潔性特點,由于太陽能可以長期用于發電,并且發電過程不會產生任何污染物質,使太陽能成為目前應用最為廣泛的可再生能源。

  2.2 風能風在環境中運行中產生的負載能量,通常作為風能。在環境中受到空氣密度、風速等條件的限制,風能產生的能量會受到上述條件的影響。目前,我國已經將風能作為電力能源重要的生產能源,并逐漸取代傳統的活力發電方式,使原有的發電中產生的污染問題得到根本的解決。另外,利用風能可以降低建筑內環境的溫度,在建筑設計中應對建筑所處環境中的風能大小綜合考慮,在保證建筑不會受到風能嚴重破壞的同時,利用風能提升建筑內環境的舒適感覺。

  2.3 地熱能由于地球內部會產生熱量,通過設備收集地熱能量作為地熱能,已經成為輔助發電能源,并且該能源也應用在建筑制冷以及供熱中。另外,我國沿海城市有豐富的潮汐能或者破浪能,是海洋不斷運動產生的能量,也是海洋表面受到溫度變化以及鹽差變化下產生的能量,都可以作為地熱能的一種。

  3 建筑設計中可再生能源的利用

  3.1 太陽能的利用目前,太陽能作為重要的可再生能源廣泛的應用在建筑設計中,在設計中一般會考慮建筑朝向、施工材料的使用以及周圍環境等因素。在建筑設計中將具有吸收熱量功能的材料作為保溫墻板,在墻板吸收太陽能后,再由集熱管道收集和傳輸熱量,最后存儲到集熱設備中。太陽能產生的熱量使用集熱設備存儲,為建筑提供制冷和供熱服務,一般該設備使用形式如太陽能熱水器等。在科學技術不斷發展過程中,太陽能的利用方式得到光伏技術的促進后加快發展。由于光伏技術能夠與集熱設備產生相同的集熱作用,并且在被遮擋的陽光下,利用光伏技術依然進行太陽能收集,通常該技術較為廣泛的應用在高層建筑中。在許多高層建筑設計中,已經加大光伏技術的應用比重,并且在太陽能熱水系統中應用較為普遍,使用該技術提升太陽能利用率的同時,也能促進建筑設計中可再生能源利用的發展。作為建筑設計中常用的太陽能利用方式,太陽能熱水系統為建筑提供供暖服務,該系統不僅利用太陽能減少對周圍環境的污染,而且還可以不斷優化建筑能源結構。太陽能熱水系統運行原理,是利用地區內溫室原理,收集太陽能輻射后轉化成熱能,隨后利用冷水傳輸能量。太陽能熱水系統的組成結構,包括儲水箱、集熱器和支架。

  3.2 風能的利用將風能融入到建筑可再生能源設計中,利用風能提升建筑運行效果的同時,減少建筑機械能源的消耗,如建筑通風系統的消耗等。通過風能產生的能量應用在建筑設計,可以不斷優化建筑設計,而且在實際設計過程中,合理布置建筑接收自然風的位置,使風能降低對建筑產生的晃動作用。在建筑設計合理布置中,一般對建筑的結構和門窗位置合理的布置,提升自然通風狀態下,改善建筑內部環境提升人們生活和工作的舒適感。另外,建筑設計還應考慮風向的變化,在建筑中加入發電設備,可以利用風向的變化收集風能,將風能投入到發電過程中。

  3.3 地熱能的利用地源熱泵 - 是目前效率最高、對環境最有利的熱水、取暖和制冷系統。冬天代替鍋爐從土壤中取熱,向建筑物供暖,夏天代替普通空調向土壤排熱,給建筑物制冷。地源熱泵高效節能,不破壞建筑的外觀,一套系統可以替換原有的供熱鍋爐、制冷空調和生活熱水,三套裝置或系統。

  結束語

  綜上所述,在我國建筑行業不斷發展過程中,可再生能源作為建筑設計重要的影響因素,需要建筑行業從事人員重視該能源的使用和應用,使建筑產業成為我國可持續發展戰略發展重要的領域。

  參考文獻

  [1]劉亞敏.建筑工程設計中應用綠色節能技術的研究[J].智能城市,2016,2 (10);272.

  《試論可再生能源在建筑設計中的利用》來源:《中外企業家》,作者:張忠孝。

文章標題:試論可再生能源在建筑設計中的利用

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