李驥 唐俊芳 牟濤

【摘 要】 建筑物是人類生活、工作、娛樂的基本場所，而它建造消耗的能源在整個社會中都占有相當高的比例。所以它的規(guī)劃、設計以及建設將直接影響到我國現(xiàn)有資源和可再生能源的消耗。所以只有在建筑設計之前，深入了解建筑設計和可再生能源兩者之間的關(guān)系，才能合理利用各個方面的積極因素，從而降低可再生能源在建筑過程中的消耗。

【關(guān)鍵詞】 建筑設計；太陽能；風能；地熱能

可再生能源是指自然界中可以不斷再生、不斷利用取之不盡的能源，它包括太陽能、風能、地熱能等。可再生能源不僅對環(huán)境危害小，而且資源分布十分廣泛，適合就地開發(fā)利用，更是與社會生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的能源。根據(jù)調(diào)查表明，現(xiàn)階段我國建筑中能源消耗正在逐年上升，因此，建筑的合理規(guī)劃設計，降低建筑行業(yè)能源消耗和生態(tài)環(huán)境污染程度，對建造生態(tài)良好性社會和社會能源發(fā)展可持續(xù)起著重要作用。

一、可再生能源的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

現(xiàn)在石油、煤炭、天然氣是全世界各個國家大規(guī)模生產(chǎn)利用的能源，但是從世界經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展來講，這些廣泛利用的不可再生能源逐漸顯示局限性。在這種情況下，可再生能源的重要性將與日俱增，太陽能、風能、地熱能等可再生能源的開發(fā)和利用，會在而未來社會的經(jīng)濟發(fā)展具有重要地位。在當今不可再生能源日益局限的情況下，開發(fā)利用可再生能源是未來能源安全的需要，也是為了減少當今社會環(huán)境污染的需要，更是能源可持續(xù)發(fā)展的需要。

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源短缺滯后經(jīng)濟發(fā)展的形勢日益嚴重，可再生能源的將提高到一個全新的戰(zhàn)略高度。我國是以煤炭為主要能源的國家，經(jīng)過長期不斷的發(fā)展努力，我國能源消耗中煤炭的比重已經(jīng)逐年下降，而可再生能源的開發(fā)利用將受到高度重視?，F(xiàn)階段，降低礦物能源的開發(fā)利用，從以煤炭、石油、天然氣為主的礦物能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)向可再生能源持久性能源系統(tǒng)，提到可再生能源在經(jīng)濟發(fā)展中的結(jié)構(gòu)比重，推動可再生能源的開發(fā)利用已成為我國經(jīng)濟發(fā)展的一項基本國策。而在建筑行業(yè)中，如何最少的消耗資源，合理規(guī)劃設計以求用最小量達到最高效率的使用能源，將建筑這一高消耗發(fā)展轉(zhuǎn)變?yōu)榈秃哪芨咝实陌l(fā)展已是我國未來建筑業(yè)發(fā)展的必然選擇。

二、可再生能源的利用

（一）太陽能

在中國幾千年的文明發(fā)展史中，建筑業(yè)也是越發(fā)的完善。古代建筑就是利用太陽的光和熱進行南北布局、較大開窗等一系列科學方法建造房屋。上世紀初，通過對建筑建造的反思，新型建筑著重強調(diào)了對空氣通透性和充足陽光的重視，到世紀中期更是加大了對太陽能技術(shù)的研發(fā)。在石油危機的情況下，太陽能技術(shù)終于開始被重視，并有了較大進展。而太陽能按照利用方式可分為太陽能光電技術(shù)、主動式太陽能技術(shù)以及被動式太陽能機技術(shù)。其中，被動式太陽能利用時指在不借助其他人造機械設備和控制系統(tǒng)進行對太陽能的收集、儲存和利用，這些與建筑是相互一體不可分割的，進行太陽能收集方式主要包括間接獲取系統(tǒng)、直接獲取系統(tǒng)和混合式獲取系統(tǒng)，但無論是哪一種收取系統(tǒng)都有收集器、熱吸收裝置、蓄熱材料、控制裝置以及輸送系統(tǒng)五個相同的基本要素。而這五種裝置相互之間的不同組合，又可以產(chǎn)生各種各樣的被動式太陽能建筑。在規(guī)劃設計建筑時，建筑師應了解建筑所在地區(qū)的太陽輻射量，并通過現(xiàn)場勘查獲取周邊的不利因素，從而進行對太陽能更好的收集。

被動式太陽能收取系統(tǒng)主要在陽光充足和視野開闊的地點進行，在建筑南向外側(cè)安裝單層或雙層玻璃，是入射的太陽熱能被墻體所吸收進而儲存，并向使用空間進行輻射，不同的墻體厚度可以在不同的時間段內(nèi)向建筑內(nèi)部釋放熱量。這樣可以使使用空間具有較高的熱舒適性，而且溫度波動較小，并且還可以利用一些輔助設施來增強被動式太陽能建筑的性能。主動式太陽能主要是稱呼采集太陽能進而產(chǎn)生熱能，并保存從而以備后用的設備，通常以空氣或水歷來完成工作。為了太陽能更好的利用，集熱器通常放在建筑物的屋頂，并通過一定的設計進行太陽能更好的收集。

（二）風能

建筑方面對風能的利用通常是采用小型風力發(fā)電機，在我國這類產(chǎn)品主要供應于沒有電網(wǎng)的偏遠地區(qū)。而在建筑物設計中采用風力發(fā)電系統(tǒng)，應該結(jié)合建筑物所在區(qū)域風力資源狀況和發(fā)電設備給周圍社區(qū)帶來的影響。如果室外有噪音源的話，則需要合理的設計建筑形體和通風口位置，將通風口與噪音源隔離開來，從而降低因風能發(fā)電而造成的噪音?，F(xiàn)階段風力發(fā)電主要問題是風力的不穩(wěn)定，能夠解決這一難題，風力發(fā)電將能夠很快的進入都市中。建筑物能夠自然通風不僅可以改善室內(nèi)舒適度和其中的空氣質(zhì)量，一方面，夏天利用自然通風方式進行室內(nèi)的被動降溫，從而節(jié)約用電減少常規(guī)能源的消耗，另一方面，冬天自然通風能夠降低室內(nèi)的空氣污染度和潮氣，要控制適當?shù)胤秶鷱亩鴾p少取暖所需能耗。要想建筑物具有良好的通風效果，需要建筑設計師對所在地區(qū)進行準確詳細的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)計，掌握該地區(qū)的風能環(huán)境狀況，并利用計算機或風洞進行模擬實驗，從而對建筑形體進行更好的調(diào)整。

（三）地熱能

地熱能也是現(xiàn)今社會可再生能源中能更好代替常規(guī)能源的能源之一。地下表層的熱能能夠被抽取，從而供應建筑取暖和熱水，到夏天時則是由建筑物向地下排放熱量，由于在此過程中只有抽取熱量時用到電能，所以不僅能有效的利用地熱能，還能夠降低地熱能利用過程中電能的消耗。通過對建筑物周邊地質(zhì)情況進行詳細調(diào)查，當有適合地熱能可以利用的前提下，地熱能的應用主要通過在建筑物四周打井或挖溝的方式直接抽取地表水，進而輸送到建筑物中進行合理利用。通常情況下，進行抽取地熱能的地源熱泵機組是放在室內(nèi)的，并沒有集中地機房，是通過一家一戶的小型熱泵進行自行調(diào)節(jié)，這不僅減少了用空調(diào)時錯需要的冷卻塔，還有利于建筑物的整體造型設計。

結(jié)束語

為了可再生能源在建筑技術(shù)中更好更廣泛的應用，需要對建筑進行場地選擇和場地規(guī)劃設計，通過對建筑材料的合理選擇和節(jié)點的合理構(gòu)造等細節(jié)來完善可再生能源的合理開發(fā)利用。使可再生能源在建筑行業(yè)得到進一步的發(fā)展，從而逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)常規(guī)能源在建筑方面的有效應用，降低污染物的排放，保護生態(tài)環(huán)境，所以可再生能源的開發(fā)利用對未來社會可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。

參考文獻

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