新能源在建筑节能设计中的运用

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摘要：目前，在社会经济的快速发展进程中，世界各国都开始普遍重视自然环境和节能减排问题，并努力探索减少能源消耗和提高节能效率的方法，以及开发新能源的有效途径，从而达到保护自然环境和节能减排的共赢目标。近几年在世界范围内，建筑能源的消耗约占能源总消耗量的30%，作为高耗能的建筑领域，节能减排自然受到各部门的广泛重视。我国的建筑设计在节能应用上的经验还不够丰富，仍然处在初级阶段，有许多问题也需要探索和改进。因此，本文将从不同方面来分析建筑设计和节能的应用，从而满足建筑节能设计的根本要求。

关键词：建筑设计；节能；应用

一、建筑节能有利于人们生活水平的提高

现阶段，我国建筑领域已处在一个高速发展的时期，建筑数量较往年相比有很大幅度的提升。一般情况下，高层建筑指的都是十层或者十层以上的居民住宅建筑，或者总高度在24米以上的公共建筑。随着当前社会现代化的不断建设，人们的生活水平在逐渐提高，越来越多的人对日常的生活有了较高的要求。其中，冬季采暖和夏季空调这两点问题，都需要有关能源对它们进行供应，但是在目前我国能源紧张的形势下，建筑能源消耗的节约就显得特别重要。建筑设计节能主要指在符合某种条件的基础上，运用先进技术来减少建筑的能源消耗，从而使能源的使用效率可以得到进一步提高。

二、影响建筑节能的因素

1.建筑总面积布置

建筑领域中的通风环境是影响建筑能耗的主要因素之一。在对建筑的总平面进行布置和设计时，要尽可能的利用冬季日照和夏季的自然通风，并合理避开冬季的主导风向。科学合理的平面布局可以达到理想的通风效果，在对建筑门窗进行合理设置时，能够形成通风口。另外还需注意由于冬季风力过强，会给建筑带来极大的热损失，从而加大冷空气的渗透量，导致室内热损失不断增加。因在建筑期间某些环节处理不准确，使得墙体内部很容易发生结露现象，因此，一定要合理选择建筑保温材料，并科学的对建筑结构进行设计。在建筑的过程中要尽可能的使用节约能源的建筑材料，避免使用有害的建筑材料而给环境带来威胁。

2.建筑朝向

在对建筑进行布置时要选择有利的朝向，最好选用南北朝向或者与南北朝向较为接近的方向进行布置，这样可以使建筑中的主要房间能够避免夏季的东西向日晒。在对西向房间进行设置时要安装活动式内遮阳帘，同时对建筑西面的山墙做相应的隔热处理，另外还要考虑建筑所在区域的气候条件，尽量选择气候变化影响较小的方向。在选择建筑朝向时一定要对城市环境的影响进行综合考虑，如果容积率偏高则很难满足当前的实际需求，我们都知道，阳光具有较强的辐射能量，据调查资料显示，地球每天都会接收许多的能量，从某种意义上说就是巨大的太阳接收器。阳光的照射不但有益于人的身体健康，同时对建筑节能也有十分重要的意义。在对寒冷区域进行城市规划时，要对日照原理予以重视，并对建筑位置和朝向进行合理安排，让每一个建筑都能够接收到更多的太阳热量，因此，建筑朝向和节能有着紧密的联系。例如，在北纬四十到四十五度的区域，冬季建筑朝向所得到的太阳辐射能量要比夏季高两倍。而在夏季，东向和西向所得到的太阳辐射能量要比南向高两点五倍，建筑的朝向不同，季节不同，所得到的太阳辐射能量也不一样，尤其是在冬至阶段，因太阳的辐射高度较低，室内所接收到的太阳光线要比夏季多很多。在确定建筑朝向时，要对建筑四周的环境做综合考虑，从而确定出冬季每一天的日照时间，需要注意建筑南向的开窗面积要尽可能的增大，这样可以确保在满足采光条件的基础上，使北向和东向的窗尽量减小，从而就能获取更多的太阳光线。另外还要最大限度的减少热损失，保持室内的温度始终处在舒适状态。

三、新能源在建筑设计中的应用

节约建筑能源消耗的主要措施就是合理改善外围护结构的热工性能，高效保温的墙体具有明显的节能效果。一般办公大楼都会使用250毫米厚度的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块作为工程的外围护墙，这种材料所运用的主要原料就是火力发电厂所排放出来的粉煤灰，再运用各种生产技术所生产出来的一种新的墙体材料，这种材料可以不断减少建筑垃圾，从而有利于对环境进行保护，是一种真正的建筑材料产品。在满足各种保温节能的同时，可增加一层30mm厚的有机硅保温砂浆，它可以减少外围护的传热系数。目前，太阳能是我们所使用的最清洁的重要能源，在办公楼或者居民住宅的屋顶安装太阳能电池发电系统，可以使太阳的照射直接转化成电能，在光照的作用下，要把蓄电池组对电池所发出的电能进行贮存，这样可以随时给用电设备进行供电，从而满足建筑中动力和照明系统的用电需求。这种技术具有无污染、安全可靠、维修简便等特点，所以它是目前最有发展前途的一种新能源技术。对于办公大楼建筑来说，一般其空调系统都会采用地源热泵等相关技术，这种技术通过地表浅层当中的蓄存能量，使室外空气的温度波动相对较大，但是地表下的地温通常都具有全年恒定的特点，夏季室内所释放出来的热量大多被大地所吸收，使建筑物中的室内温度始终处在适宜的状态。该技术具有设计灵活、对环境影响小等特点，并且它的维修费用也比较低，是一种既环保又高效的能源运用系统。

四、采暖系统节能

目前建筑供暖主要以集中供暖为主，它可以最大限度的提高热效率。在管网系统中安装平衡阀，可以使管网系统达到水利平衡的状态。和没有安装平衡阀的不平衡系统相比较，在确保所有空间都符合室内温度的条件下，能相对的减少所供暖区域的平均室内温度，从而达到节约能源的目的。结语：总而言之，在全面建设小康社会的发展进程中，建筑领域得到迅猛发展，在能源和资源被人们充分利用的同时，建筑物的使用将越来越符合人们的需求，舒适、高效、健康的使用空间不仅是人们对理想生活的愿望，同时也是建筑节能的发展目标。当前，有效提高能源效率、开发新能源、保护自然环境已经成为未来社会发展的重要战略目标。随着我国建筑节能工作的进一步开展，建筑节能技术一定会得到迅速发展，从而满足人们对改善建筑环境的迫切要求。

作者:江沛琛 单位:广东省建筑设计研究院

参考文献：

[1]陈慧，刘苗苗，徐晓晨.高层建筑的建筑节能设计[J].科技致富向导,2012(12).