研究新能源在住宅建筑中的使用

师新杰

(1太原理工大学 山西 太原 030024 2山西省住房和城乡建设厅 山西 太原 030013)

研究新能源在住宅建筑中的使用

师新杰1,2

(1太原理工大学 山西 太原 030024 2山西省住房和城乡建设厅 山西 太原 030013)

随着生活质量的提高，新型能源开始越来越多的进入人们的日常生活，带来不少的便利。可持续再生，环保节能，清洁绿色都是新能源的突出特点，研究开发和利用新型能源已经势在必行。本文对新能源在住宅建筑中的使用做出介绍，新能源的应用将成为住宅建筑中的一大特点。

新能源；可持续再生；生态能源；住宅建筑

0 引言

住宅产业是全球土地、环境资源的开发使用者，对于能源方面消耗也十分巨大。因此，房地产开发商们在建设房屋时，除了将房屋建造的宜人以外，也要思考关于可持续发展和利用的相关问题，因此新能源应运而生。所熟知的太阳能、风能、生物质能和地热能都是可再生的新能源。对于这些新能源的研究、使用与开发，会从某种程度上减少对环境的破坏；另外，物美价廉、安全可靠又是一个重要的因素。若加强对新能源的利用，就会减少对煤、碳、石油的开采，稳定生态系统，更加强可持续发展战略。目前，收集太阳能发电发热、利用地热热泵系统等都是绿色能源的主要使用途径。

1 太阳能的利用

太阳东升西落，每日照耀大地，人类能从太阳得到许多的能量。处在亚欧大陆的东部，太平洋的西岸的中国，太阳能资源极为丰富。太阳能的使用已经融入生活，有太阳能手表、太阳能台灯、太阳能计算器和太阳能热水器。这些都是利用太阳能转化为其他形式的能量，从而使其进行工作。

1.1 太阳能建筑

现在传统的太阳能建筑主要分为主动式和被动式。主动式太阳能建筑因为设计步骤太为复杂、地理原因产生的成本过高，因此不易建造，基本没有出现在现实的住宅产业中。被动式的太阳能建筑由于整个过程中不主动使用能源，因而相对会比较简约，容易设计和操作，也是现行住宅中使用的比较多的形式。被动式太阳能住宅主要使用栏杆等围护结构来实现自我的放热吸热，不依靠任何外界的辅助手段，广受人们的喜爱。如使房间朝向南边，阳光直射过来；在房屋的顶部建造一个水池，也可以聚集热量。

1.2 太阳能发电与发热

将太阳能转化为电能，就是太阳能发电技术；将太阳能转化为热能，就是太阳能发热技术。太阳能热水器、太阳能供暖和利用太阳能发电都是常用的方式。现在许多住宅小区中，随处可见有太阳能热水器和太阳能电池板，其被广泛的使用于楼道、路灯和草坪灯等多处照明设备[1]。值得一提的是，太阳能热水器已成为使用范围最广、技术最成熟的一个家用产品。用户在顶楼上放置一个太阳能真空集热管，收集太阳能将水进行加热，然后连通管道到住户，就可以坐在家中使用热水，这项开发给业主带来方便。如何将太阳能充分吸收和有效的进行采集，是建造房屋保温工艺需要解决的两大问题。

我国北方广泛采用的是被动式的太阳能建筑系统，设计者采用特殊的建筑部件，使建造出来房屋的屋顶、墙壁以及地面都带有一定的保温效果。防止外界的高温进入室内，需要隔热墙的防护。冬天的时候可以收集大量的太阳的热能，从而使房间的温度升高；夏天的时候能对热量产生一个特定的通路，加快气体的流动，从而使房间的温度下降[2]。另外，储热墙还有一个功能，防止外界的气体进入，同时也阻止内部的气体散发，通俗来讲，即里面的东西出不去，外面的东西进不来。利用太阳能还能制冷，主要有两种方式：一需要用到机械装置，太阳能让机械装置开始工作，机械装置自行制冷；二需要吸收式制冷机，太阳能让吸收式制冷剂工作，然后制冷机制冷。

总而言之，太阳能生活带来许许多多的便处，节省不可再生资源，对生态系统也有一定的保护作用，研究使用与开发太阳能刻不容缓。

2 其他可再生资源的使用

2.1 风能

作为重要的不可再生能源之一——风能，它的确带来很大的帮助。风力发电，交换室内外的空气等是使用风能的主要方式。其中，交换室内外空气则是在建筑中使用的。建筑内部的三维空间与二维空间的排列组合和风能有着极为紧密的关系，穿堂风在建筑学中称为水平通风，它是因为建筑物的迎风面和被风面所受到的不同的压力差所形成的，从而有效的降低室内的温度，提高空气流动速率，大大的提高用户的舒适度。最好的选择降低室内的温度是来自大自然的水陆风、季候风和山谷风[3]。风能的在生活中非常多见，走廊的通风、管道的通风、风塔和挡风的薄片都是利用风能进行设计。然而全天一直持续的通风并不能带来很好的降温效果，业主选择用短暂的时间来通风，降低温度的效果会比较明显。午后，关闭门窗会能起到一定的隔热作用，杜绝外界过高的气体进入室内；夜里，太阳落山，室外的温度会有明显的降低，这时候打开门窗，则会起到一定的通风散热效果。风力发电是将风能转化为机械能或者其他形式的能，再转化为电能的方式。风力发电环保节能，但是会产生巨大的噪音，因而不在住宅区使用。

2.2 地热能

一个永久的、有保障的可持续能源是土地所包含的热能，简称地热能。地壳的活动产生出地热能。地暖的原理就是利用浅层的地下的资源来给居民提供所需的热量，十分方便，减少暖气管道的使用和煤炭的使用量，减缓全球变暖。运用地暖，一是可以遏制室内的暖空气向外释放，二来可以防止外界的冷空气进入室内，起到很好的保护作用[4]。若在建筑物的底部设置一段管道，利用空气的风压和热压通风，相当于是将室外的冷风带进室内，加上土地本身就有一定的湿度和温度，最终使得空气能保持一定的湿度和温度，达到略微改善居民的室内温度的效果。另外，隧道挖的越深越长，使用的土壤面积越大，通风调节温度的效果就越好，这种方法在现今的建筑中可以大为使用。电热辐射和地板采暖、沼气的利用于开发和节能的五金配件和门窗都是现在所利用地热能的例子。

2.3 其他能源

利用长波辐射降温，白昼，建筑物表面使用系数大的反射材料，从而降低太阳的短波辐射；夜里，覆盖使用长波反射，进行散热过程，有效的减低表面的温度。

利用水能，如被动蒸发降温，原理是利用水可以汽化，在房屋的表面喷水使其保持潮湿，然后汽化来降低温度。在住宅区设置绿化带甚至花园，可以让住户夏天乘凉，吸收空气中的可吸入颗粒物，提高空气质量和生活质量都有许多益处。

3 结语

现如今，人们愈来愈注意到生态环境等问题，开发和使用新能源是当务之急。当然，需要一定的有效的科学和研究的支持，对新能源更加仔细深刻的研究之后，才能更好的去使用。还有还多新能源，如：海洋能、生物质能和核聚变能等，虽然现在还不能够熟练的利用它们，但是对于太阳能这种绿色能源，可以尽量的让它充斥在生活的每个角落，新能源能运用在住宅建筑中，应坚持并贯彻下去。

[1]焦青太. 太阳能热水器与建筑一体化概述[J]. 建筑节能. 2008(01):50-53.

[2]何静,侯兆林. 建筑节能的方向与新能源的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2010(36):317(1).

[3]陈欣. 略论新能源在节能建筑的应用[J]. 科技创业月刊. 2008(06):54-55.

[4]徐玉虎. 建筑节能技术在山东德州“新湖春天”工程中的应用[J]. 建筑节能. 2008(07):68-70.

TU241.91

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1007-6344（2016）08-0107-01

师新杰（1983.10- ），男，大学本科。