浅析建筑节能及新能源的应用

孙金磊

（天津市建筑节能推广培训中心， 天津 300000）

0 前言

在社会发展过程中，建筑能源危机已成为社会能源危机的重要部分，随着建筑施工技术水平的提升新能源在建筑施工过程中得到了有效的应用，如太阳能在混凝土制品养护、被动式太阳房建设、光伏发电、供暖制冷等方面的应用，一定程度上缓解了建筑能源危机，因此对建筑行业新型能源应用的综合分析具有非常重要的意义。

1 太阳能在建筑节能中的应用

1.1 混凝土制品养护

太阳能在混凝土制品养护工作中的应用主要是利用太阳能养护罩、养护池等设施的制备代替草片、麻袋等常规保温措施。太阳能养护罩主要是依据混凝土构件结构进行合理设置，然后根据自身结构进行太阳能的吸收利用，其可以通过白天太阳能的吸收，维持夜间罩内温度在26℃左右36小时，从而保证混凝土构件强度一定。太阳能养护池主要依据热箱原理运行，太阳能养护池一般为砖砌池型，而内部大多由保温材料铺设而成，太阳能养护池顶部为玻璃材质的透光保温材料，在橡胶压条的密封作用下，可实现良好的热量储存效果，一般太阳内养护池混凝土构件养护可维持池内温度在28℃左右48小时，太阳能混凝土养护措施在48小时养护后可促使混凝土构件早期强度达到标准养护28天的69%以上，极大的提高了施工效率[1]。

1.2 被动式太阳房建设

被动式太阳房的建设主要是依据太阳高度角变化，结合房屋建筑内部结构设置，促使其在太阳能的充足供给下实现有效的热能供应及集中储备。在太阳能独立供给的情况下，太阳能被动式建筑可维持室内温度在16℃左右，在太阳能应用过程中根据建筑设计形式的区别，太阳能主要有间接利用、直接利用两种方式。其中间接利用主要是采用集中蓄热的方式见集热墙的设置，集热墙一般外部具有相应的隔离设施，如玻璃外罩等，其可以在阳光透过时进行热量的吸收，然后利用表面、辐射、对流等传输方式进行热量供给。而太阳能直接利用则是通过保温窗板、保温墙等保温设施在太阳能通过时进行直接储存利用，促使建筑内部温度达到一定的标准。在太阳能采暖保证率一定时每年单位面积建筑可节省45kg左右煤的消耗量。

1.3 太阳能制冷供热系统及光伏发电技术

太阳能制冷系统主要是通过太阳能制冷空调的设置，利用固体吸附、溴化锂-水吸收、氨-水吸收的形式进行建筑内部空气调控，保证室内温度适宜。太阳能热泵供热则是利用热泵装置促使太阳能集热器运行，从而进行热量搜集，热泵装置具有极其优良的效用，其可以在在室外温度低于20℃的情况下，利用太阳能集热器将室内温度及供水管道温度维持在45℃左右，从而维持建筑内部具有适宜的运行温度[2]。

光伏发电技术主要是在电源一定的情况下，利用蓄电池、逆变器、太阳能电池板、放电控制器等控制保护系统的运行，进行光热及光电性能的应用。光伏发电技术在实施过程中具有极小的占地面积，其光伏发电设备及配套设施可在建筑顶部及墙面等部位进行安装，从而在建筑内部进行集中并网发电，集中并网发电技术可对内部电力能源进行自动调节，并将额外电量进行储备管理，然后当检测到电力高峰情况时可进行电力能源供给，从而降低电力输送负载，维持整体系统运行稳定性。同时在半导体伏打效应的作用下，太阳能可在太阳能电池板内转化为直流电，然后经过逆变器及控制器的综合作用转化为交流电，其可在白天利用太阳能电池板进行电力能源直接应用，而在晚上可以利用逆变器对蓄电池组件交流充电，促使电力能源的充足供应。

2 地热能在建筑节能中应用

2.1 我国地热资源分布情况

我国具有极其优良的地热资源，现阶段我国已发现的地热资源可达2000处，其主要分布与我国云南、西藏、黑龙江、天津等地。其中云南、西藏等地地热资源温度大多在150℃以上。而天津、黑龙江等地地热资源温度大多在100℃以下，其这些地区的地热资源距离地面表层仅有十几米的深度，便于地热资源的开发利用。

2.2 地热供暖及空调

地热空调在应用过程中不仅不会对周边环境造成污染，而且可以向周边环境供给充足的能源。如在我国奥运工程运动村地热空调系统运行过程中，其可以利用地热能对泳池内水进行加热措施，维持泳池内水温恒定，且保证单位区域内个体热水供应量在1000kg以上。通过地热空调的应用，每年可节省将近6100吨煤的消耗[3]。

地热供暖主要通过热交换装置的设施将地热能源转化为生活可用能源，从而对生活中水分进行加热，为建筑内居民提供充足采暖用水供应。地热供暖主要可分为直接利用、间接利用两种方式，间接利用措施主要是通过回灌井、换热站、地热井等装置的联合利用进行热量供给，而直接利用方式则是利用建筑结构内的热力循环系统进行热能供应。

2.3 沼气应用

现阶段沼气资源大多应用于农村建筑建设中，沼气能源在应用过程中大多为厕所、日光温室、沼气池、畜禽舍等四位一体的模式，在相关模式运行下其可以对能源进行有效的应用，降低煤等不可再生能源的使用量。沼气装置及其配套设施投入成本较低，且生产效率较高，如体积在6平方米的沼气池仅需800元左右的投入量，但其在正常运行中可每年生产 300立方米的沼气，节省标准煤燃烧量800kg。

3 建筑施工能源控制

现阶段城市发展过程中，整体城市垃圾数量的一半左右为建筑垃圾，建筑垃平均每年可达到 1亿吨以上的排放量，且以往建筑垃圾大多采用填埋、抛洒等措施进行处理，对周边生态环境造成了极其严重的威胁，这种情况下，在建筑垃圾分拣归类处理的基础上可利用砂石、金属、竹木等可再生能源代替以往建筑材料，控制建筑垃圾的大量产生，如轻质砌块等。轻质砌块主要是将废砖、废混凝土等建筑垃圾粉碎之后与水泥、砂土等材料进行拌合，经过振动、模板制作、维护等措施后形成的新型建筑材料。

4 总结

综上所述，我国能源危机的不断加剧为建筑新能源的开发利用提供了动力，新能源的利用对建筑行业的可持续发展具有非常重要的意义，如利用太阳能、地热能、沼气能等能源可实现建筑内部空气调节、热水供应等功能，极大的降低了煤等不可再生能源的损耗量，同时利用金属、砂石等可再生能源对建筑垃圾的分类处理也为建筑能源结构的调整提供了有力的依据，从而为建筑施工行业环境效益、社会效益的同步提升提供了保障。

[1]石光春. 建筑节能及新能源应用[J]. 建材发展导向:上, 2017, 15(10):388-389.

[2]颜希. 浅议建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]. 建材发展导向:上, 2017,15(11):140-141.

[3]魏爱武. 建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]. 中外企业家,2017(2):254-255.