可再生能源与绿色建筑设计的艺术理念应用

2023-07-06刘玉红

佛山陶瓷 2023年6期

刘玉红

（甘肃澳华建筑规划设计有限责任公司,武威 733000）

1 前言

现阶段全世界对环境保护重视程度不断提高，石油以及煤炭等不可再生能源价格逐渐攀升，更加重视可再生能源利用度，此种趋势与各个国家生态环境建设要求相符合，其也是全世界共同进步的重要选择。目前，我国逐渐重视可再生能源发展效果，过程中投入较多资金以及人力成本等。除此之外，城镇化深入建设，国家在建筑环保和质量等指标上的要求逐渐提高，居住人员对住宅的舒适性也希望能满足高要求。绿色建筑设计属于近几年出现的新型化建设设计理念，其是通过节能技术和环保技术等新型化技术，对建筑内的能源进行高效利用，借助此种方式保证环境有效保护的新型化建设设计方式。此种方式可满足人们舒适宜居的居住环境要求，其也称为建筑业未来发展的重要趋势。

2 绿色建筑相应设计理念分析

绿色建筑设计理念是将人们明确自然环境变化重要性作为基础，由此出现的强调人与自然和谐相处的原则，可将此种理念体现在建筑设计中，建筑设计师需保证建筑质量安全前提，采用无污染和可再生材料，通过此种方式保障证生态环境和谐性以及生态系统稳定性。目前，绿色建筑设计理念逐渐成为这一行业发展进步的重要原则，我国国民经济中的重要组成部分之一就是建筑施工企业，在招标设计阶段直至施工验收整体过程均会消耗大量资源能源。在这一过程中融合绿色建筑设计理念，可对资源能源损耗进行有效降低，可扩大生态环境保护力度，构建绿色环保居住环境，如下图所示，建筑内部存在太阳能以及风能等多种可再生能源，同时色彩设计等均与绿色建筑设计艺术理念相契合。下图为未来绿色建筑设计理念结合可再生能源效果图：

图1 绿色建筑设计理念结合可再生能源效果图

3 绿色建筑设计原则分析

首先是舒适性原则，住宅类建筑或者是商用类建筑均需满足舒适性要求，因此需确保建筑内部环境舒适度，由此满足使用者精神和物质双层次需求。绿色建筑设计理念实施主要目的是降低能源以及资源损耗，材料使用基本是回收利用环保性材料，由此并不会损坏使用者身体健康。

其次是环境保护原则，此种原则需要建筑设计师将环境保护理念作为基础开展设计工作，为保证建筑功能正常运转，每年会消耗较多水、电和燃气等资源。基于此，想要降低建筑损耗程度，需将绿色建筑设计理念环保性原则作为基础，选择并且使用绿色环保材料，综合性分析建筑成本，确定合理材料和建筑结构，由此可构建耗能低、环保节能等建筑[1]。

4 绿色建筑设计理念作用分析

社会经济领域与科学技术等领域不断发展，人们注重提升自身文明素养，同时愈发注重环境保护。除此之外，世界环保理念提出后，其在我国发展速度也不断加快，各个行业发展需具备基本原则基础，同时需提高资源利用率，绿色建筑设计理念相比于传统建筑理念也不相同，绿色建筑设计理念更加注重环保和利用率，传统建筑理念并未考虑环保和利用率其问题。

4.1 注重资源利用率提高

绿色建筑设计理念本身属于新型化的设计理念，在未来建筑行业发展过程中发挥着十分重要的作用，建筑设计过程中，需坚守并未应用此种设计理念，可在一定程度上保证和提高建筑设计和建筑建设契合，降低资源浪费程度，提高社会以及环境发展协调性。另外，在设计过程中融合相应设计理念，，可改善整体建筑，确保设计完善可行性。

4.2 提高建筑环保性

建筑建筑与质量产生重要联系，例如资源质量或者是施工质量等，高质量建设材料并不仅仅是原材料质量严格要求，其中也包括建筑原材料创新要求。基于此，在建筑建设中应用绿色建筑设计理念，与绿色理念要求相契合，由此保证整体建筑项目安全性，寿命周期得以保证，可有效降低成本。

4.3 整体建筑结构设计得以改善

整体建筑结构设计过程中，融合绿色建筑设计理念可对建设过程中的各个小细节有效改善，同时可真正提高建筑结构安全性，凸显可靠性以及耐久性。除此之外，绿色建筑设计理念可为整体建筑结构设计提供更具舒适性和健康性的环境氛围。

5 可再生能源应用现状分析

5.1 太阳能建筑应用技术分析

结合现阶段情况，在建筑领域中太阳能的使用类型可确定为两种形式，类型主要有两种，光热利用，抑或是光电利用，在不同技术类型中，其涉及到太阳能热水制备技术或者是供暖技术等。光电技术应用其主要联系到化石能源发电，目前在能源使用过程中其问题主要是动力源缺乏，在光热技术应用过程中，其面临的问题是节能建筑运行过程中的产生的能源消耗，这联众技术领域分别为能源整体问题中的不同方面，在根本上解决问题需取代传统能源，不可再生能源的使用需要尽力节约。现阶段在太阳能领域中的发电技术应用过程中，其主要内容是对发电能力进行有效提高，会使用到电池材料上的创新技术，另外一种是实验室中的场域转换计划，其也是技术创新的重要突破口，由此可发现更加低成本和高效的太阳能电池，此部分创新内容属于发电技术的基础部分，作用显著。太阳能基础框架会构成其基础部分，采用这一方式对技术完成有效整合，逐渐成为区域性的扩张技术，从而实现全局发展，设计理念直至社会现实，因此需提高重视程度。

5.2 生物质能相关技术内容分析

现阶段使用较多的能源类型之一就是生物质能，通过深入化研究应用热泵以及太阳能均比较薄弱，技术发展空间和潜力均比较大。此种物质主要是指通过利用有机废弃物和相关种植能源植物生成的新型化能源，此种能源属于可再生能源，结合具体特点以及转化形式划分为不同类型，例如固体燃料或者是液体燃料等。此种能源形式分布较大，农业领域中的废弃物或者城市领域中的废水等等。采用此种能源的主要优势是污染度较低，通过相关技术可将生物质能转化成为其他能源，例如燃料气或者是燃料液等。目前在世界上众多国家均提高了此种能源开发重视程度，形成针对性计划，通过设定项目，开发落实，我国也比较重视此种能源利用，其逐渐成为重要开发项目，开发重点为技术深入应用，获取众多成果[2]。

5.3 热泵技术相关内容分析

通过分析以往的建设商住区域情况，逐渐发展到生产生活阶段，在一般住宅中，地源热泵系统并不经常使用，处于办公用户领域中，供热和制冷均发展成为综合利用废弃能量。除此之外可确定的趋势是采热和传热的技术一体化。在开发利用新材料和新工艺过程中，通过此系统运行可逐渐发展成为转换系统以及散热系统，提高效率。最后是基础设施内容，其呈现为趋势化发展进步，在未来发展阶段，有效利用自然环境能源，过程中均需遵守因地制宜原则，设计更加针对性的地源热泵系统，其也逐渐成为基础性设施之一，趋势性比较明显。

6 可再生能源与绿色建筑设计的艺术理念应用分析

6.1 风能资源应用具体设计方式分析

风能资源在我国相对较多，其在整体陆地风能资源总量中占据较大，可供开发利用占比数值为16%，仅仅是比较小的微风也可提供源源不断的绿色能源。此种能源属于清洁能源和可再生能源[3]。例如处于加拿大的风力发电机，其生产的电能十分庞大。建筑风能利用方式主要有两种，其一是通过风压利用，可确保室内换气通风，另外一种是直接借助风能。在沿海区域，建筑规划设计过程中，需要保证建筑不同阴阳面设计的合理性，借助这两个部分构成风压差，在建筑内部可形成空气流动过程，通过风能的实际垂直分布效应等，诱导相关气流，依据特定路径开展运动，采用这一方式可改善室内热环境，确保舒适度需求。单体建筑在具体设计过程中，需注重资料收集，建筑场地部分也需要完成深入化研究，了解局部区域风环境具体情况，对开口位置等相关参数进行调整，通过这一方式保证通风效果。建筑物设计过程中也会采用小型发电机系统等，输出功率与风速参数会构成一定联系，基于此种联系，会降低安装在屋顶位置，设计阶段确保风塔和建筑造型以及风格相契合[4]。

6.2 太阳能设计层面相关内容分析

相比于其他能源形式，太阳能属于再生能源类型，其中太阳以秒为单位放射的能量，其达到地球能量确定为8×1013kW，其属于世界主要能源探明储量中的1×104倍。其在世界能源整体储量中占比数值较大。我国此种能源较为丰富，并且全国范围内占比三分之二的能源辐射量数值也不可小觑，其全年日照时数会超过2200小时[5]。太阳能建筑应用设计方式可确定为两种，第一种是热利用方式，另外一种是光发电方式。现阶段第一种中的形式表现主要为热水器，发电主要是借助太阳能光伏发电。建筑屋顶以及墙面位置需要安装太阳能电池，通过蓄电池组设备对太阳能能源进行初春，可将此种辐射能之间转换成为电能。过程中能够随时朝着用电设备供电，楼内动力系统以及照明系统用电需求能够得到满足，其优势是不会占用土地，楼上发电楼内使用，并不会出现传输损耗，其可有效安装在建筑物上。我国最近几年新增加建筑屋顶面积，可提供实际光伏发电数值达到了10GW，可在屋面按照银行单晶硅光面板，面积属于0.5 倍屋面面积，基于此，其可应用在办公建筑中，面积为屋面面积的21 倍。这一发电方式是前景比较广阔的技术之一[6]。

通过太阳能利用连接其与建筑，实现一体化应用，集热器以及光电板基本会安装于建筑屋面以及墙面等，建筑屋面坡度需要结合太阳能集热器等最佳倾角进行确定。集热器和光电板在使用后会形成栏板，在安装过程中，保证刚度质量以及强度质量，满足防护需求。将这两种设备安装在墙面上，此种形式可契合于装饰材料，色彩一致，风格也比较相同。在热水运行系统中，其构成主要有输水管和电器等，均能够实现统筹设置，进行同步设计以及施工，安装效果和维护效果均可提高。通过利用光导纤维技术可在室内照明中使用太阳光，此种方式是利用光导纤维式导入器，聚集太阳光，电缆会将阳光传输到室内或者是地下室等[7]。导入器的安装位置通常是在屋顶或者是阳台等，其需满足一年四季均可获得太阳光的标准，光缆连接到室内后，室内可获取固定阳光直射，太阳光照射时间可持续10 小时/天。通过利用照明系统，可顺利将阳光传导到室内中，达到照明效果，此种技术方式也是比较健康的能源应用方式。

7 未来设计理念在绿色建筑设计中的应用

7.1 改进空间感

与传统建筑相比较，绿色建筑内部设施和设备数量较多，因此需借助艺术设计对设施和设备位置进行完善，确保整体绿色建筑更具备空间感。此种空间感设计需要遵循以人为本原则，居住者可在建筑内部享受可再生能源技术的便利性，避免其受到可再生能源设备工作产生的影响[8]。综合性分析居住者不同生活场景，例如熟睡场景或者室内工作场景等，由此可搭配不同可再生能源设备使用状态。

7.2 提高整体建筑艺术感

现阶段设计住宅建筑外立面的建筑材料，通常选择的是传统材料，例如外墙涂料或者是干挂石材等，但伴随时间不断推移，此种类型材料逐渐出现发黑等现象，对外立面整体形象造成造影。建筑材料技术不断提高，现阶段一些高档小区的建筑外立面逐渐使用铝扣板等材料，有效提高建筑整体外立面艺术感。绿色建筑材料行业发展进步后，部分新型化的外立面形式也逐渐出现，例如使用太阳电池以及真空玻璃相结合的外立面形式，此种形式可确保建筑具备绿色发电功能，同时有效提高建筑隔热性，建筑外立面的整体美观程度也得到保证[9]。