关于可再生能源在建筑设计中的利用分析

关于可再生能源在建筑设计中的利用分析

韦嘉雪

柳州市城市规划设计研究院广西柳州545001

摘要：当前，我国建筑行业的发展正在稳步推进，伴随着可持续发展观念的提出与深入，人们日益以更高的标准要求建筑设计，因此，设计人员必须要与时俱进、不断创新，重视对设计工作与绿色建筑理念的结合。本人结合多年的工作经验，较为详细地阐述节能设计于建筑设计的作用及可再生能源的有关特点，进而结合可再生能源的具体应用及其重要性做较为深入的探究。

关键词：可再生能源；建筑设计；利用

前言

现阶段，能源短缺问题随着社会的发展步伐日益凸显。作为一种重要的能源类型，可再生能源的突出优势较为明显。通过将可再生能源用于建筑行业，可以在一定程度上缓解建筑行业的高耗能状况。因此，建筑设计师要有选择地将可再生能源用于建筑设计中，从而达到降低能耗、增强建筑“清洁性”的目的。

1可再生能源的使用优势

1.1环保效果好

在建筑行业蓬勃发展的同时，建筑附近的环境也随之受到较大的污染与破坏。相对于可再生能源而言，不可再生能源对环境有一定的负面影响，且改善此负面影响是需要较长时间与较多精力的。而可再生能源则在建筑设计中较为良好地发挥了其清洁环保的功能，使用这一能源既可以较为有效地实现环保目标，还可以一定程度上提高建筑对自然环境的利用效率。

1.2节能效果较为突出

传统的电力能源属于不可再生能源，因此，在建筑设计中，若对电力需求量日益增加，那么所需的不可再生能源量就会增加，这一状况与当今提倡的节能降耗理念是相违背的。但是，通过有效结合建筑与可再生能源，我们能在很大程度上缓解人们的用电压力，极大地减少不可再生能源的使用量，从而实现节能降耗。

2建筑设计中可再生能源的类型

2.1太阳能

太阳能的应用范围较为广泛，其中，商业与工业应用得最为多，这种能源不仅能用于建筑物的照明与加热，还可以用于制冷供暖、发电等等。

2.2空气能

空气能，是指空气中所蕴含的低品位热能量，和水能、风能、太阳能、潮汐能等同属于清洁能源的一种，将空气能收集利用起来的装置叫热泵，被称为空气能热泵技术，涉及到的领域有空气能热泵热水领域、空气能热泵采暖领域、空气能热泵烘干领域等。

2.3风能

风能是风通过流动而产生的负载能量，其主要影响因素有，风速与空气密度。目前，煤炭在风力发电厂建设中发挥的重要作用已经被风能取代，如此一来，空气的受污染度得到大幅度下降。目前，风力发电机在建筑中应用的比较少，基本上是在屋顶上应用,与光伏发电形成风光互补系统。荷兰的MVRDV事务所设计的2000年汉诺威世博会荷兰馆在其建筑顶部安装了风力发电机，为这栋建筑提供电力。而著名的风力发电机生产商英国的Fortis公司目前也为一个工厂顶部安装了风力涡轮发电机，以提供该厂房的部分电力。

2.4水能

水能产生的过程如下：风吹和热晒导致水被蒸发，由此形成的水蒸气上升进入大气，从而促发雨和雪的产生；当形成的雨雪降落至地面后，会以水的形式注入湖泊与河流中；湖泊河流中的水通过流动可以产生相当的能量，而这些能量就是水能，在现实生活中，人们常常以水力发电的形式利用水能。

2.5地热能

地源热泵技术是利用地球表面浅层地热资源中吸收的太阳能和地热能而形成的低温、低位热能资源，并利用热泵原理，通过少量的高位电能的输入，实现低位热能向高位热能转移的一种技术，是一种介于中央空调和分散空调之间的优化空调能源方式。它具有中央空调合理利用能源、设备，能效系数高，运行成本低，安全、可靠等优点，又具有分散空调调节灵活、方便、便于管理和收费等优势。目前国内外普遍采用的地源热泵地下环路的(即地热换热器)埋管方式，有水平埋管、垂直埋管和地下水热泵三种基本的配置形式。

3可再生能源在建筑设计中的利用

3.1太阳能的利用

太阳会释放出大量的辐射，通过对其加以合理利用，可以把这些辐射转换成电能、化学能等能量。在现阶段的建筑设计中，人们主要从以下几个方面来利用太阳能这种可再生能源：①太阳能转换为电能。要达到这一目的主要有两种实现形式，一是光热发电，即，利用光热电能力转换；二是光伏发电，即，借助太阳能电池把光能转换为电能并加以存储。②太阳能转换为化学能。其运作原理为，利用太阳能将水分解为氢，目前的话这一技术还需投入较大的成本，但是最近几年已经取得较大的进展了，因此，未来对这一技术的应用会更加广泛和深入。③太阳能转换为热能。其运作原理为，应用太阳能集热设备收集太阳能辐射，再把收集到的辐射进行热能转换，进而将热能运用到日常生活中的热水供应等方面。

同时，太阳能在生态型住宅中的应用主要体现在两方面。①太阳能光电系统。②太阳能热水供应系统。但是我们必须要知道，在建设设计生态住宅时，不应该单单地利用太阳能来运作热水器等，必须要密切与建筑物本身的实际状况相结合，从而设计出一份科学合理的可再生能源利用方案，这样的话，就能确保我们在充分利用太阳能的情况下，实现房屋的通风功能，促使建筑系统优化升级为现代科学的能源利用系统。

3.2空气能的利用

空气能作为可再生的能源，所创造的低碳、低能耗、零排放和高舒适度的健康居家条件，不仅让家庭生活过得自然舒适，对于节约不可再生的矿物能源，保护环境，改善人类生存空间，有助于可持续发展战略的实行，可谓意义重大。空气能应用的领域有空气能热泵热水、空气能热泵采暖、空气能热泵烘干等，由空气能热泵技术研发的可使用设备有空气能热泵热水器、空气能热泵采暖设备、空气能热泵烘干机等。

3.3风能的利用

风能也是一种可再生能源，在建筑设计的过程中，通过合理地优化配置风能，可以使得建筑物更好地发挥自身优势，进一步减少对机械能源的损耗。当进行实际的建筑设计时，通过科学合理地设置建筑物主体结构与门窗等的布局，有助于更好地达到自然通风的效果，保证建筑物能够在实现自然通风的同时具备优良舒适的居住环境。因此，为了达到这一效果，必须要切实考察建筑物所在区域的风向、气候等状况。此外，通过利用风能，能达到电能转换的目的。要想让建筑物实现这一目标，必须要有科学的设计，特别是当设计一些高耗能的工业建筑时，必须要综合考虑风能，尽可能地达到节能减耗的效果。

3.4水能的利用

当开展建筑工程的设计工作时，必须要密切关注并结合好建筑物周围的气候、供水等自然地理状况，科学合理地规划好建筑物的各大排水系统，以达到有效控制水向、回收利用水资源的目的，从而避免积水问题的产生。在建筑工程的设计工作中，利用水能的主要方式是回收好雨水，即，采用水资源流淌的方式或其他的人工手段采集雨水，再对此进行储存和处理，从而将其应用到绿化、消防等多方面，如此一来，有助于我们更好地减少建筑工程中对水资源的消耗，节约利用好水资源，助推生态型建筑工程的发展。

3.5地热能

地热能也是建筑设计中应用到的一种可再生能源，而利用这一可再生能源的主要技术为地源热泵技术，即，充分考量并结合建筑物本身及其周围的条件，选择适宜的机房建造位置，从而不断优化实际的建筑设计。当进行选址和规划时，考虑到电源热泵系统的交换方式非常之多，因此，必须要事先考察好建筑所在区域的水文地质情况，充分调研可用的地热资源，从而再开展具体的规划工作。

结语

综上所述，当前社会发展能源利用的一大趋势即为利用可再生能源，且对可再生能源的利用为现如今社会发展经济的重要方向。通过把可再生能源运用至建筑设计行业，一方面可以在一定程度上提高建筑设计的质量，另一方面还可以改善人们的生活方式，因此，可再生能源技术的应用前景与市场规模是非常广阔的。可再生能源具有众多的优点，通过对此的利用与发展，本人相信我国的经济社会建设会得到更好地发展，建筑设计会得到进一步的改进，每个人的生活质量也会得到一定的改善。

参考文献

[1]孙茂兰.谈论可再生能源在建筑设计中的利用[J].建材与装饰,2017(52):84-85.

[2]陈曦,叶凌,吴剑林.可再生能源应用在绿色建筑评价中的作用[J].制冷与空调,2016,13(10):6-10+14.