吳 瓊 李江龍 王金花

（北京華茂中天建筑規(guī)劃設計有限公司，北京 100000）

探究建筑節(jié)能與建筑設計中新能源的利用，可以在有效幫助人們了解新能源及其在建筑節(jié)能設計中所發(fā)揮的重要作用的同時，也可以為建筑設計人員實際開展建筑節(jié)能設計工作，并靈活將新能源利用其中提供必要理論參考與實踐指導。因此本研究同時具有較高的理論意義與實踐價值。

1 將新能源運用在建筑節(jié)能設計中的重要性

在建筑節(jié)能設計中，設計人員通過充分結合建筑設計的具體要求，在切實結合相關設計規(guī)程規(guī)定的基礎上，對包括風能、太陽能等在內的各種新能源進行充分利用。一方面，可以最大程度地降低建筑能耗，有效提高建筑設計的節(jié)能性。另一方面，也可以在有效完成建筑設計工作的同時，實現控制建筑設計成本，擴大建筑設計經濟效益的根本目標[1]。這主要是由于新能源屬于清潔型能源，具有可再生、可循環(huán)的特性，將其運用在建筑節(jié)能設計中，可以有效防止建筑設計對周圍生態(tài)環(huán)境造成污染與破壞，實現人與自然的和諧統(tǒng)一。同時大量使用可循環(huán)再生的新能源，因此類能源安全可靠、成本較低，故而有助于提升建筑節(jié)能設計的安全可靠性與經濟實用性。

2 新能源在建筑節(jié)能與建筑設計中的實際運用

2.1 風能的利用

1） 自然通風，風能作為一種新能源，具有潔凈無污染、可再生等優(yōu)勢特性，通過將其運用在建筑節(jié)能設計中，有效利用自然風能，可以達到有效改善建筑室內空氣環(huán)境、調節(jié)室內溫度等重要作用，最大程度地減少空調等設備的使用從而實現建筑節(jié)能。例如，在某教學樓設計中，設計人員通過充分結合當地夏季東南風這一主導風向，并對建筑內部各空間使用功能進行充分考量，采用連廊的設計方式并將建筑底層架空，由此形成形成一個自然通風道，使得夏季風可以被有效引入庭院內部，實現持續(xù)空氣流動，從而達到優(yōu)化庭院自然通風環(huán)境的效果。此外，在建筑內部設計有走廊，同時設有走廊高側窗，在適當減小建筑進深下，借助自然通風的方式有效改善室內熱環(huán)境，將人性區(qū)域與地面距離1.5m 位置處的風速控制在1m/s 到5m/s，從而切實提高建筑內部舒適性。

2） 變頻系統(tǒng)，同樣在使用風能的過程中，設計人員可以引進變頻技術，從而更好地完成建筑節(jié)能設計，獲得更加理想的建筑節(jié)能設計效果。仍然以該教學樓建筑為例，考慮到此類建筑的使用時間具有一定的靈活性，因此設計人員通過運用變頻式新風熱回收系統(tǒng)，將二氧化碳濃度作為該系統(tǒng)最為關鍵的控制參數。當二氧化碳濃度不超過1000ppm 時，系統(tǒng)將自動關停風機。反之，當二氧化碳濃度超過1000ppm 時，引入了變頻技術的新風熱回收系統(tǒng)將會自動啟動風機，使之處于運行狀態(tài)。此時在系統(tǒng)的運作下，可以同時完成室內外的空氣和熱量交換，將排出空氣的冷熱量最大程度地進行保留，進而有效改善室內空氣環(huán)境，并實現節(jié)約能源的效果。

2.2 太陽能的利用

太陽能光伏發(fā)電的使用壽命相對較長，不僅可以完成獨立發(fā)電，同時也支持并網運行，加之其對環(huán)境無污染，因此非常適用于建筑節(jié)能設計。例如在某地區(qū)宿舍樓建筑項目中，由于當地日照充足，峰值日照時間可以達到4.5h 以上，具有較大的太陽能年輻射量，因此在建筑節(jié)能設計中，設計人員采用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，在為建筑整體提供充足照明，切實滿足建筑照明需求的同時，可以達到降低建筑能耗的效果。在該建筑中，使用的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的重要組件為，具有較高效率的晶體硅太陽能電池，設計人員在充分參考建筑所在位置的經緯度坐標、峰值日照時間等重要參數下，在基地北側屋頂位置處，呈37°傾角設置了光伏屋頂電站[2]。其接入電網系統(tǒng)的電壓等級為0.4kV,預計裝機容量達到60kW。通過運用太陽能光伏發(fā)電，可以有效為建筑照明、暖通空調設備等提供源源不斷的電能。

2.3 地熱能的利用

同樣歸屬于新能源范疇的地熱能，也具有清潔、無污染等特性。在進行建筑節(jié)能設計的過程中，設計人員可以結合實際情況，采用熱交換儀器，對地表下土層溫度進行轉化，即將其轉化成冬季熱源，供冬季室內取暖或是建筑內部生產熱水、發(fā)電等使用。而在當前我國許多北方城市地區(qū)，在建筑節(jié)能設計中通過使用地熱新能源實現供暖或生產熱水，大大降低了以往在建筑供暖供熱中，煤炭和電能的使用量，不僅有助于控制建筑整體能耗，同時也能夠達到建筑節(jié)能減排的效果。另外，在部分游泳館建筑設計中，設計人員選擇利用地熱能用作地熱空調，在有效保障地熱空調綠色無污染的基礎上，借助地熱能對泳池中的水進行加熱，保障游泳池始終可以保持適宜水溫，進而將煤炭能源使用量降至最低，并達到減少碳排放量的目的。

3 結語

總而言之，在建筑節(jié)能設計中靈活運用各種新能源，不僅可以有效幫助降低建筑能耗，提升建筑物整體節(jié)能水平，同時對于控制建筑設計成本和保護生態(tài)環(huán)境也具有重要的幫助作用。因此在實際進行建筑節(jié)能設計的過程中，設計人員需要充分結合建筑工程的實際情況，參照具體設計要求與設計規(guī)范，合理運用太陽能、風能等各種清潔型、可再生新能源，并積極運用變頻技術等先進科學技術，使其應有效用得以發(fā)揮至最大。