建筑节能与建筑设计中的新能源利用

潘笑盈

摘要： 随着我国经济的快速发展，使得能源的耗费量不断地增加。 其中，建筑业对能源的消耗比重是相当大的 。因此，建筑节能问题成了建筑业首要解决的问题，同时需要不断开发利用新能源，提高新能源的利用率。本文从建筑的节能现状出发， 重点对建筑设计中的建筑节能方法、措施进行了探讨，对促进我国建筑节能工作的深入开展具有积极意义。

关键词：能源利用；建筑设计；趋势

1 我国的建筑节能与能源消耗现状

在我国的所有能耗中，建筑能耗居于首位，约占全国总用能耗的1/4， 主要原因是近年来我国的建筑业发展迅猛。据调查研究，我国平均每年新建城乡房屋约12亿平方米，这个庞大的数字背后需要大量的建筑物能耗，特別是采暖和空调耗能在不断增加。在世界一些发达国家， 由于人民生活水平较高， 其建筑能耗占总能耗的比例也很高， 约为30%～40%。因此， 建筑节能是世界各国共同存在而又非常重视的问题。

我国的建筑节能开始于1987年， 是以国家颁布第一部《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86）为标志。1996～1998年， 全国每年平均建成节能住宅1.5亿平方米以上， 虽然目前全国已累计建成节能建筑10亿平方米以上， 推广新型墙体材料建筑11.26亿平方米， 但节能住宅建筑量仅占当年城乡住宅建设总量的1%。除新建房屋以外， 我国尚有大量既有建筑每年需要耗费大量的能源， 也急需进行节能改造， 因此， 我国的建筑节能工作任务仍非常艰巨。

2 新能源前提下的建筑设计原则

如今，随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力，“节能建筑”成为当前最热的话题，节能建筑的标准应该统一的，节能建筑就应该是环保建筑，充分利用阳光、雨水等可再生能源，最大限度的节电节水，大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在新能源的建筑设计上要遵从以下原则：

（一）建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则，指的是对各种建筑用的资源，包括能源、土地、水、各种建筑材料等，都要高效率地利用，尽可能的节约能源。

（二）要达到对环境影响最小，要注意以下几个方面：一是防止建筑对土壤、空气和水的污染；二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施，因为这样可以减少运输对环境的影响，而且可以支持当地经济的发展：三是重复利用建筑材料。在建筑选材时，要考虑材料的可循环使用，这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑，提高建筑物的寿命。

（三）对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利，通常我们说“以人为本”是正确的，但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分，“以人为本”的建筑设计原则，不单只是满足“人”的物质与精神需求，更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系，需考虑到未来的的可持续发展。

3 建筑设计中的新能源利用

新能源作为高效洁净的能源，应大力应用于建筑设计中， 要实现有效地开发利用新能源。首要的是把建筑构件与能源设备有效的结合利用；其次是不断发展科学技术，开拓新的能源，融入建筑设计中 。这是建筑设计者和设备研究组生产企业必须共同重视的问题，也是建筑节能实现可持续发展的基础和前提。

3.1 积极利用太阳能

开发利用新能源， 尤其是太阳能， 应尽可能多地替代和节约常规能源， 减少由于燃用矿物燃料对环境造成的污染。太阳能作为一种无污染的可再生能源，在建筑上具有很大的应用潜力。 太阳能的利用方式主要分为： 被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等。被动式采暖系统虽然技术要求和造价相对都比较低， 但对建筑师的技术要求较高， 要求建筑师具备被动式采暖、通风等建筑设计的基本知识和进行建筑物理环境设计以及特殊建筑构造设计的能力。

通过对我国人民生活方式与生活水平及冬季最冷月太阳辐射强度与室外平均温度等气象参数分析研究， 提出了以辐射温差比做为划分零输助热源被动式太阳房的主要依据， 并以此为根据绘出了我国可建零辅助热源被动式太阳房的区域分布图。零辅助热源被动式太阳房， 是指以被动式太阳房所建地采暖期最冷月室外平均气温作为室外气象参数， 被动式太阳房集热面上最冷月平均收集的太阳能为室内采暖的主要能量来源， 以保证太阳房室内热环境质量达到满足人们正常生活需要为依据， 完全不考虑利用其他任何辅助能源采暖的一种被动式太阳房。以这种方法设计的被动式太阳房， 至少能保证在冬季采暖期连续晴天的情况下， 百分之百利用太阳能采暖。

再如太阳能热水器，从最初的闷晒式、平板式到现在的全玻璃真空管、真空管热管式， 从技术上有了飞跃的发展， 大大地提高了太阳能的利用效率。高效太阳能热水器的应用为主动式太阳能采暖，尤其太阳能空调技术的发展， 提供了高品位热源。太阳能光电利用， 是利用领域最广、能源传输最为方便、利用品质最好的一种方式。光电池与玻璃的复合技术， 已使建筑的幕墙作为建筑本身部分用能的自供电源成为可能， 这也是建筑构件复合多功能高新技术发展的一个成功实例， 也是今后建筑可持续发展的方向之一。

3.2 提高地热能的应用效率

在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应；另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电较适用于多风海岸线、山区和易引起强风的高层建筑，在英国和香港已有成功的工程实例，但在建筑领域，较为常见的风能利用形式是自然通风方式。

3.3 采用变风量、变频空调系统

变风量系统是通过改变送风量的办法来控制不同房间的温湿度变风量系统追求以较少的能耗来满足室内空气环境的要求变风量空调系统作为一种节能系统，采用新的风量调节技术，其节能效果已经引起了人们的关注，变风量空调系统根据空调系统房间的负荷随时调节系统的送风量，在高峰时，增大送风量，当各房间的负荷小于设计负荷时，变风量系统可以减少系统的总输送风量，以达到节约能源的目的。

变频空调系统在节约能源方面同样起着重要的作用，变频空调系统，即变制冷剂流量系统，它以制冷剂为输送介质，是根据房间内空调负荷的变化对制冷剂流量进行调节来实现节能目的的一项技术。在建筑行业，冷却塔供冷技术的运用越来越广泛，并取得了显著的效果。

4 结论

全面的建筑节能有利于从根本上促进能源资源节约和合理利用，缓解我国能源资源供应与经济社会发展的矛盾；有利于加快发展循环经济，实现经济社会的可持续发展；有利于长远的保障国家能源安全、保护环境、提高人民群众生活质量、贯彻落实科学发展观。

参考文献：

[1] 刘加平，武六元. 建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J].新能源及工艺，2011 （3 ） .

[2] 王云兵. 建筑节能与建筑设计中的新能源利用研究[J].规划与设计.2013（9）.

（作者单位：石河子博力工程管理有限公司）