任子慶
摘 要:針對建筑設(shè)計(jì)中,可再生能源的使用問題進(jìn)行分析。提出了建筑設(shè)計(jì)中,可再生能源使用現(xiàn)狀。結(jié)合這些內(nèi)容,總結(jié)了太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿鹊膽?yīng)用策略。希望通過對這些內(nèi)容的分析,對環(huán)境的保護(hù)和可再生能源的使用提供一定幫助。
關(guān)鍵詞:建筑設(shè)計(jì) 可再生能源 太陽能
隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng),現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中,開始對可再生能源進(jìn)行使用。可再生能源主要有風(fēng)能、太陽能和地?zé)崮艿取R驗(yàn)槲覈鞘澜缟献畲蟮哪茉聪膰?,因此對可再生能源的使用進(jìn)行分析具有重要意義。
1.建筑設(shè)計(jì)中可再生能源的利用現(xiàn)狀
在我國,可再生資源的種類和總量均較為豐富,其中水資源十分突出。此外,太陽能資源尤為豐富,可以覆蓋我國2/3的領(lǐng)土,每年太陽能的輻射量均可以達(dá)到6kv/㎡??梢员婚_發(fā)的太陽能資源可以達(dá)到30億kw。我國地?zé)崮芸梢赃_(dá)到32億tce。由此可見,不管是在當(dāng)下的開采情況下,還是未來開采過程中,我國可再生能源的開采均具備較大的發(fā)展空間,能夠使我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對能源的需求得到充分滿足。當(dāng)今我國對可再生能源的使用越來越廣泛,例如2013年,我國可再生能源的使用已經(jīng)達(dá)到了2.5億t的標(biāo)準(zhǔn)煤,和2012年相比,已經(jīng)提高了將近2個(gè)百分點(diǎn)。由此可見,可再生能源在我國能源新消耗總量中占據(jù)著十分重要的位置。這種能源使用情況下,“綠色經(jīng)濟(jì)”將會得到迅速發(fā)展,這在2020年基本滿足國民能源需求目的實(shí)現(xiàn)上起到了較大的作用。因此,我國對能源發(fā)展的主要任務(wù)不但是進(jìn)行能源結(jié)構(gòu)的改變,同時(shí)還要大力提升能源的攻擊率,從而保障我國能源供應(yīng)足夠安全。
2. 建筑設(shè)計(jì)中太陽能資源的利用
太陽能的使用原理主要是太陽向外釋放輻射能,通常情況下,可以將太陽能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能、熱能和電能等等,主要是借助太陽能集熱裝置吸收太陽輻射的熱量,然后將這些能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化,使其成為熱能。人們可以利用這種能量的轉(zhuǎn)化,使用在家庭熱水、空調(diào)等取暖設(shè)施中。還可以將太陽能轉(zhuǎn)化成電能,轉(zhuǎn)化形式被分成兩種,第一種是光熱發(fā)電,主要是對光進(jìn)行轉(zhuǎn)化[1]。另外一種是借助太陽能電池,將吸收的光能進(jìn)行儲存,然后將其轉(zhuǎn)化成電能,在需要的時(shí)候使用。第三種形式是太陽能化學(xué)轉(zhuǎn)化。主要方式是利用太陽能,對水進(jìn)行分解,使其被分成氫和氧。氫是一種相對清潔的可再生能源,伴隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,這種技術(shù)在相當(dāng)程度上得到了進(jìn)展。在未來的發(fā)展過程中,將會成為一種主要能源轉(zhuǎn)化形式。同時(shí),在現(xiàn)代化生態(tài)住宅當(dāng)中,對太陽能的使用已經(jīng)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一種是太陽能熱水系統(tǒng),也就是利用太陽能進(jìn)行熱水供應(yīng)的系統(tǒng)。第二種是太陽能光電系統(tǒng),這一系統(tǒng)主要是將太陽能轉(zhuǎn)化成電能。但是在生態(tài)住宅中,對太陽能進(jìn)行設(shè)計(jì)和利用,并不能僅僅安裝相對簡單的太陽能熱水器或者蓄電池,還要將太陽能裝置和建筑本身相結(jié)合,從而進(jìn)行綜合利用??梢栽谏鷳B(tài)住宅中建設(shè)被動式太陽房,保障對太陽能的利用可以和建筑物自然通風(fēng)進(jìn)行結(jié)合,保障整個(gè)系統(tǒng)成為一個(gè)可以對綜合能源進(jìn)行利用的綜合系統(tǒng)。
3.風(fēng)力發(fā)電在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
對于風(fēng)電來說,其一直是世界上增長速度最快的能源之一,其裝機(jī)容量每年大約增長30%。對某地區(qū)多面風(fēng)電用量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),這一城市的大部分地區(qū)風(fēng)能時(shí)數(shù)大約為3000h,而平均風(fēng)能密度可以達(dá)到100w/㎡[2]。對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以得出,這一地區(qū)對風(fēng)能的使用量對于全國而言,處于中等偏下水平。因此,在這一地區(qū)綠色建筑示范樓中,采用的設(shè)計(jì)主要是風(fēng)力發(fā)電裝置。
對風(fēng)能進(jìn)行使用,主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):風(fēng)能資源取之不盡,用之不竭。風(fēng)電技術(shù)也逐漸向著更加成熟的方向發(fā)展,見效較快。風(fēng)能能夠降低溫室效應(yīng)的發(fā)展,為邊遠(yuǎn)山區(qū)提供獨(dú)立供電,風(fēng)場還可以成為旅游項(xiàng)目。風(fēng)力發(fā)電裝置具有一定的特殊性,這一性質(zhì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。第一方面,風(fēng)力發(fā)電裝置在安裝過程中,在建筑物上的變現(xiàn)是相對固定的。通常情況下,設(shè)計(jì)師手中的綠色建筑具有幾個(gè)不同形式,但風(fēng)力發(fā)電必須保持其水平,這就需要設(shè)計(jì)師在相對合適的位置為住戶構(gòu)建水平臺。第二方面,風(fēng)力發(fā)電裝置的運(yùn)行要求,在建筑中對風(fēng)力發(fā)電裝置進(jìn)行使用,必須充分考慮其的運(yùn)行速度和啟動速度,在使用過程中,要盡可能的提升其高度。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要組成部分是風(fēng)力發(fā)電機(jī)和蓄能裝置,其中對風(fēng)能的迅速使用帶來阻礙的是風(fēng)能的不穩(wěn)定性,利用蓄電池可以對這一問題進(jìn)行有效解決。因此,對其進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中,需要設(shè)計(jì)者對綠色建筑能耗以及這一地區(qū)風(fēng)能大小做出預(yù)測,同時(shí)確定所使用蓄電池的大小,通過這種形式,可以對風(fēng)能進(jìn)行有效使用。
4.地?zé)崮?/p>
4.1地源熱泵系統(tǒng)分類
在地源熱泵系統(tǒng)當(dāng)中,水的循環(huán)是其載體,同時(shí)也是溝通室外地?zé)釗Q熱系統(tǒng)和水源熱泵機(jī)組的中介和橋梁。根據(jù)地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)形式的不同,可以將地源熱泵系統(tǒng)分為地埋管地源熱泵系統(tǒng)和地下水地源熱泵系統(tǒng)。結(jié)合建設(shè)部,一共212個(gè)可再生能源建筑應(yīng)用示范項(xiàng)目,對其進(jìn)行簡單的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)下地源熱泵項(xiàng)目比例最大的便是地下水地源熱泵,出現(xiàn)這種情況的主要原因是地源熱泵還在推廣的初期階段,對地下水地源熱泵的使用,投資較少,在施工過程中也相對簡單。但因?yàn)橛嘘P(guān)部門對其進(jìn)行使用的過程中相對嚴(yán)格,并且不能將地下水回水做出有效回罐,導(dǎo)致地下水地源熱泵被禁止使用。
4.2地源熱泵系統(tǒng)建設(shè)策略
對地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè),主要包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容:第一方面是對場地進(jìn)行挑選和規(guī)劃;第二方面是設(shè)計(jì)機(jī)房位置、大小以及末端裝置的設(shè)計(jì)。
(1)科學(xué)選址,并對場地進(jìn)行合理規(guī)劃
對地源熱泵系統(tǒng)進(jìn)行熱交換的方式很多,但不管采用何種方式,對其進(jìn)行設(shè)計(jì)之前,均需要對建筑場地進(jìn)行詳細(xì)水文地質(zhì)勘察,針對這一地區(qū)地?zé)豳Y源的分布情況而言,需要做出預(yù)先調(diào)查。
(2)對機(jī)房位置和大小進(jìn)行科學(xué)控制
對機(jī)房位置進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,所涉及的建筑立面所具備的整潔度對建筑的美觀產(chǎn)生一定的影響。地源熱泵系統(tǒng)和普通空調(diào)相比較,沒有相應(yīng)的冷卻塔,其中的機(jī)組一般是放在室內(nèi)的,通過這種方式,有利于對建筑造型進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。
(3)末端裝置的設(shè)計(jì)
當(dāng)下,我國在建筑中所使用的末端裝置主要有風(fēng)機(jī)盤管和輻射吊頂兩種,對前者進(jìn)行安裝方式較為簡單。但是對后者進(jìn)行安裝的過程中,需要和夏季吊頂表面結(jié)露進(jìn)行協(xié)調(diào)。
4.3建筑設(shè)計(jì)中物質(zhì)能利用
對自然生物質(zhì)能源進(jìn)行使用,因?yàn)榭稍偕茉床粫萁?,同時(shí)不會產(chǎn)生污染問題。這在一定程度上可以改善生態(tài)環(huán)境。針對生物質(zhì)能的使用,主要是對森林砍伐所剩下的木料等進(jìn)行加工,從而降低對化石能源的使用,并且使熱效率得以提高,最終實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目的。經(jīng)過研究表明,對生物質(zhì)能進(jìn)行使用具有相對廣泛的發(fā)展前景,伴隨著人們環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)和生活質(zhì)量的不但提升,在現(xiàn)代化建筑當(dāng)中對生物質(zhì)能的利用以及未來對其的關(guān)注度定會迅速上升。
結(jié)束語:
對現(xiàn)代建筑進(jìn)行分析,可以看出,西方建筑文化逐漸進(jìn)入到中國,并得到發(fā)展。在其發(fā)展的過程中,不斷被我國設(shè)計(jì)師改造、并和我國傳統(tǒng)建筑進(jìn)行融合。在現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)過程中,不但吸收了大量的中國元素,同時(shí)也接納來自國外的建筑文化,這就形成了當(dāng)今中國的建筑。設(shè)計(jì)師進(jìn)行建筑的設(shè)計(jì),并對可再生能源進(jìn)行使用的過程中,需要正確認(rèn)識近代建筑,從我國實(shí)際情況分析,從而設(shè)計(jì)出低碳環(huán)保的現(xiàn)代化建筑。
參考文獻(xiàn):
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