建筑节能与建筑设计中的新能源利用

建筑节能与建筑设计中的新能源利用

丁芝梅金建明

丁芝梅金建明

浙江宸泰建筑设计研究院有限公司浙江义乌322000

摘要：随着我国经济快速发展，城市化进程日益加快，同时我国建筑行业得到了飞速的发展。建筑的可持续发展需要采用新技术和采用新能源。随着节能建筑领域的蓬勃发展，对能源的需求急剧增加，建筑能耗在我国能源发展中所占的比例越来越大，经济的发展和能源供应相对短缺的矛盾已成为制约我国经济发展。建设部要求开展节能、节地、节水、节材和环境保护工作，走可持续发展之路。这就要求我们重视节约能源和新能源的利用设计的建筑设计。

关键词：建筑节能；新能源利用；建筑设计

一、我国的建筑节能状况

在我国的所有能耗中，建筑能耗居于首位，约占全国总用能耗的1/4，主要原因是近年来我国的建筑业发展迅猛，调查研究，我国平均每年新建城乡的房屋约12亿㎡，这个庞大的数字背后需要大量的建筑物能耗，特别是采暖和空调耗能在不断增加。

我国是以煤炭为主要能源，由于我国大部分地区的气候条件呈现夏热冬冷，温度差异大，因此我国的建筑耗能量巨大，燃煤排放大。因此要改变人们日常习惯，科学利用自然能源，发展新能源。相信在不远的将来，我们将有害物质的应用减低到最小，减少对环境造成严重的污染和破坏。据统计，2000年我国排放二氧化硫1995万t，居世界第一位，其中90%是由燃煤排放的。环境、建筑以及人之间是一种相辅相成的和谐关系。因此，倡导“能源新世界一新能源建筑”就成为势在必行的举措。我国到目前为止，既有建筑已达到400亿㎡，在今后20年左右的时间内，还将有接近300亿㎡的建筑需要建设，也就是说，每年将有新建建筑面积约15亿–20亿㎡。从建筑方面耗能来看，据有关方面统计，建筑能耗目前占我国一次能源消耗总量的27.8%，我国的建筑能耗是世界上同纬度国家的3倍左右。

我国的建筑节能开始于1987年，标志是国家颁布第一部JGJ26-86民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分），据统计，在1996年—1998年间，全国每年平均建成节能住宅1.5亿㎡以上，虽然，到目前全国已累计建成节能建筑10多亿㎡以上，推广新型墙体材料建筑12亿㎡，但节能住宅建筑量仅占当年城乡住宅建设总量的1%。除此以外，我国尚有大量既有建筑每年需要耗费大量的能源，也急需进行节能改造，因此，我国的建筑节能工作任重而道远，从能源的战略高度来看问题，节能势在必行。

二、建筑设计中的建筑节能的重要性

随着我国建筑行业的快速发展，建筑能耗已经有很大幅度的上升，占社会能源消耗量的30%以上，如果还采取不合理的设计标准，一定会给将来的治理产生困难还会带来过重的能耗负担。目前，我国每年新建的高能耗建筑还比较多，并且还在不断地增加，虽然国家出台了一些涉及节能的技术标准，但是已经不能满足人们对节能的要求，非常大的能源消耗给人们带来了很大的思想负担和经济压力，对人们的生活、学习、工作都有着非常大的影响。因此要充分认识建筑设计中的建筑节能，对现有的节能标准进行修订，国家的相关部门要引起足够的重视，要认真对节能标准进行提高和改善。

三、积极采取有效的建筑节能措施

1、提高能源系统效率

为了节约能源，需要在寒冷的季节保持温暖，为了降低室内温度，在炎热的季节需要制冷，以降低室内温度，而这些往往需要通过利用能源来实现。从节能的角度来看，我们应该提高效率的加热（冷却）系统，包括提高设备本身的效率和网络传输的效率，这些都需要相应的设计者在设计、安装、运行中提高质量，并采取节能系统调整温度。要采用高新技术企业管理模式。

在目前供暖系统节能方面有两种新技术：利用计算机平衡阀及其智能仪器来合理分配网络流量，既提高供热质量，又节约能源；在用户散热器安装温控阀，用户可以根据需要热能降低消耗和进行温度控制，达到舒适和节能的双重效果，应用新型保温材料用于包敷送暖管道，减少管道热损失。近年来，低温地板辐射技术已经取得了良好的节能效果，它是采用交联聚乙烯（PEX）管作为通水管，用特殊方式双向循环。

2、减少建筑围护结构的能量损失

建筑围护结构的节能技术集中反映在对建筑围护结构的能量控制上，在建筑实体墙部分，通过建筑的内部和外部保温技术，在冬季供暖季节，减少通过围护结构的热损失，在夏天季节，减少降低能源通过围护结构的损失，充分利用自然通风效果，调整室内环境。在围护结构部分，主要是利用太阳能热流来控制窗采光通风等性能。如通过设计控制合适的窗墙面积比，选择合适的窗口结构，通过采用太阳能控制技术和涂层技术等，以满足冬季供暖，可以防止室内热辐射伤害通过透明结构，增加了透气性，可以阻止室外热量向室内渗透，减少室内冷气的损失。

3、开发利用新能源

开发利用新能源，包括太阳能、风、电、生物质能等新型的能源以及煤制天然气等对传统能源进行技术革新所产生的新能源，减少对环境的污染并实现可持续发展。太阳能作为一种无污染的可再生能源，在建筑上具有很大的应用潜力太阳能的利用方式主要分为：被动式太阳能采暖主动式太阳能采暖太阳能供热水与空调以及太阳能发电等。我们都知道太阳能是可再生资源，在自然不可再生资源将近枯竭的社会下，开发可再生资源刻不容缓。我国地理位置适中，正好可以好好开发利用太阳能，以此来供给我国资源，满足我国快速发展和人民生活水平的需要。

4、提高地热能的应用

在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应；另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线、山区和易引起强风的高层建筑，在英国和香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的风能利用形式是自然通风方式。

5、认真做好建筑的遮阳系统

建筑设计人员在进行建筑节能设计的过程中，应当根据自然环境条件和业主的要求，对于不同的遮阳措施进行灵活运用。在进行建筑节能设计的过程中应注意以下几点：

5.1建筑物的外观与遮阳之间的关系。国内的很多人认为窗户的设计应该是平板化，但是在国外遮阳形式大多是利用一些轻巧的金属板进行设计，构造了建筑物的优美造型，给人以美的享受。因此在西欧一些国家，有的把遮阳系统作为立面元素进行运用。

5.2房间的功能存在一定的差异性。由于对于不同的房间对遮阳的要求、光线的摄入标准也是不一样的。例如：书库、实验室、展览馆、医院手术室、陈列室以及其他特殊车间往往是不允许有直射光线进入室内的，因为直射光线中的紫外线对药品、艺术品、文物、书籍等有着变质、褪色作用，所以应当尽量不要让直射光线进入室内。而对于阅览室、学校教室等地方，要求要有良好的自然采光，不能对视觉正常工作造成影响，要防止由于强光的照射造成眩目现象。另外，还要避免夏季室内过热现象。

5.3平面布局原则。建筑物房间大多数要安排为南北向，建筑物的纵轴应接近东西向，或尽可能为东西向。例如凹廊、外廊、阳台等可以利用自身的特点形成自遮阳，这样就不但利用了自身的一些特点形成了很好的遮阳效果，而且也满足了正常需要。目前这种处理方式在建筑设计领域还存在比较大的设计空间。

5.4因地制宜的原则。由于各地的气候、地理纬度存在一定的差异性，建筑的遮阳时间发生着很大的变化，应当遵循冬季不遮挡阳光、夏季遮阳的原则，尽可能做到选择合理的遮阳方式，例如落叶乔木、中悬窗、永久性可控式遮阳等遮阳形式，进行认真分析并且加以改造形成特色的遮阳手法。

四、结语

在建筑设计中应当充分地将一些节能的建材和构造要求措施运用到建筑工程中。新能源作为一种清洁、高效的能源，应广泛的应用于建筑设计中，实现有效地节约能源、开发利用新能源，首先是把建筑构件与能源设备有效的结合，其次是不断发展科学技术，开发新的能源，融入建筑设计中。这是建筑设计师和设备研究组生产企业必须共同注意的问题。

参考文献：

[1]梁德钊浅谈居住建筑设计中的建筑节能[J].城市建设理论研究.2012（3）

[2]王晓宁中国新能源发展现状与趋势［J］.能源研究，2010（7）：21-22