浅析建筑节能及新能源的应用

王 磊

(太原市热力公司,山西 太原 030021)

1 概述

现阶段，节能建筑的发展尤为迅速，但是国内绝大多数建筑工程均未能配置生活热水设备，在人们生活水平不断提升的过程中，再配备生活热水设施，那么会进一步的导致建筑能耗有所增加，要是不制定相应的节能方案，会使我国能源以及环境压力进一步增加，同时也会严重影响到我国经济的发展。在所发布的《21世纪议程》之中，我国将可再生能源的开发与利用摆在了能源战略中重要位置，其中也指出了可以大力开发的新能源包含有太阳能、风能、生物能以及地热能等。所谓新能源指的是清洁能源，能源在进行转换时对于环境没有污染，并且对生态环境也不会造成破坏。对于建筑工程来说，要求是能够更加全面的利用太阳能，便可以显著的降低建筑工程能耗，提升我国可持续发展能力。并且，国内不少的区域之中拥有非常丰富的地热能源，要是能够对这部分能源进行合理的利用，同样能够显著减少能源消耗，从而很好的保护生态环境。

2 太阳能在建筑节能中的具体应用

2.1 太阳能建筑

太阳能建筑是一种被动式应用太阳能的形式，其是通过对房屋结构合理的设计，对太阳能这种能源以热量的方式进行收集、储存以及利用，主要是通过屋顶结构以及南向结构对太阳能进行收集以及储存。被动式建筑结构是对建筑工程进行科学的设计以及布局，通过合理利用材料以及结构等完成对太阳能的收集、储存以及利用。在被动式的太阳能建筑之中，可以借助于合理的设计，确保建筑工程能够有效的利用太阳能。国内首个太阳能建筑于1977年建设完成，在经历了近40年的发展之后，我国相继建设了多个太阳能建筑，同时也形成了一系列的理论成果，构建了整套太阳能建筑技术。

2.2 热水集热供热系统

热水集热供热系统属于主动式太阳能利用系统，其实是对太阳能加以收集，再以不同的方式对太阳能进行利用。该系统不仅拥有采暖的功能，同时还拥有热水供应的功能，系统示意图如图1所示。

在该系统之中，循环水泵会将水输送至安装于建筑顶端的太阳能集热装置之中，当水经过加热处理之后会被输送至蓄热装置之中，把收集到的太阳能以热能形式储存在储能设备之中，这些能量便能够在夜间或者阴雨天供用户使用。热水集热供热系统具体形式多种多样，在选择时需要依照不同建筑工程的情况进行合理选择。虽然热水集热供热系统所需设备较多，系统前期资金投入量较大，不过，该系统依旧拥有较多的优点，是值得推广应用的一种太阳能利用技术。

2.3 其他太阳能利用技术

建筑工程中利用太阳的技术很多，除了上述几种技术之外，主要还含有太阳能制冷技术以及太阳能热泵供热技术等。太阳能制冷系统之中所采用的技术主要有氨—水吸收技术、溴化锂—水吸收技术以及固体吸附技术等。太阳能热泵供热则是通过热泵装置把集热装置在相对低温度下(通常不超过20 ℃)，提升至热水供应所需温度(通常为30 ℃～50 ℃)，以满足建筑工程的热水供应需求。

对于建筑工程来说，利用太阳能拥有极大的意义。而且，在建筑工程中利用太阳能技术的种类非常多，依照不同的情况对于太阳能这种绿色可再生能源加以充分利用，能够取得显著的节能效果。针对一些日照条件较为优良区域或者室外温度相对高的区域，则能够采用被动式太阳能建筑方式对太阳能加以利用。而在夏热冬冷区域则能够采用主动式与被动式相互结合的方式对太阳能进行利用。现阶段，因为太阳能集热装置的成本相对高，还能将太阳能作为一种辅助能源使用，这样也能够确保整个供热系统达到更好的经济性。

3 地热能在建筑节能中的具体应用

3.1 国内地热资源分布情况

国内的地热资源储量较为丰富，同时地热资源的品质也较高，就目前我国已经勘探到了2 000多地热资源具体情况看，温度超过150 ℃的一些高温地热资源多是分布于我国西藏、云南以及台湾等地域。我国台湾马槽区域探测到的地热资源温度超过了190 ℃，这是现阶段国内发现的最高地热点。我国云南省的腾冲区域，在距离地表位置仅仅12 m深度便能够获得温度为140 ℃的热水。我国西藏羊八井区域中地热田的水温也高达170 ℃。另外，我国地热资源中，温度在100 ℃之下的中低温地热资源储量也较为丰富，这些地热资源多是分布在东南沿海区域以及北京、天津、黑龙江等地。

3.2 地热供暖

对于地热资源进行合理的开发与利用所收到的效益极为可观，通过利用地热资源能够有效的减少其他能源消耗，减少对生态环境的污染。我们能够利用热交换装置将地热水中的热能传递至生活用水中，从而为居民提供生活热水或者采暖用水。

地热供暖便是将地热水当成是供暖热源，利用直接方法或者间接方法把热量输送至热用户。我国目前所建设的地热供暖系统之中基本上都包含有地热井、回灌井、井口设备、换热站以及调峰设备等，和采用锅炉供暖的形式对比而言，地热供暖系统之中仅仅在热源形式方面有所差异，所包含的热力循环系统基本上不存在差异。一般情况下，地热供暖系统和调峰锅炉联合使用，能够更好的保证供热质量，同时还能显著的节约供热成本，降低能源消耗，减少污染物的排放，拥有良好的经济效益与环境效益。

3.3 地热空调

我国应用地热空调最典型的案例便是奥运工程中运动员村以及记者村地热空调系统，通过地热空调可以保证单人能够获得1 000 kg/d的热水供应量，并且地热水也能够对泳池中的水进行加热，确保泳池之中水体全天候保持恒温。因为地热空调不会向大气中排放污染物质，是极为环保的一种能源，这也正合绿色奥运的理想相契合。在奥运会结束之后，我国又将所建造的地热井用在冬季供暖中，平均每年所提供的热能相当于6 000 t标准煤燃烧所得热量。

4 沼气在建筑节能中的具体应用

对于我国农村地区来说，对于沼气能源的利用拥有得天独厚的优势。我国北方很多区域之中，越来越多农户开始应用“四位一体”的沼气装置，其中包含有沼气池、畜禽舍、厕所以及日光温室等设施，此系统能够对能量进行多级的利用，实现能源良性循环。根据目前我国北方地区沼气利用情况来看，建设体积约8 m3的沼气池，便能够供给一户居民正常生活使用，平均每年能够生产沼气约350 m3，而整个沼气利用配套设施的成本投入不足1 000元，每年能够节省燃煤约1 t，不到两年便能够收回成本。目前，国内已经建设完成了4 000多座工业沼气工程，沼气池的总容量达到了500万m3，平均每年可生产沼气约2亿m3，所发电量能够供给百万户居民使用。

5 结语

建筑节能中对于新能源的利用技术，很多技术逐渐趋于成熟，也有不少技术刚刚发展起来，整体来看我国在新能源的利用以及技术推广方面依旧较为缓慢，国内利用新能源的建筑节能工程建设数目依旧不多，这主要是由于人们的环保意识以及能源危机意识还较为薄弱。所以，我国也在逐步的调整能源结构战略，出台相关政策大力扶持新能源的开发与利用工作。我们相信，在我国政策的扶持与引导下，新能源必定在建筑节能中得到更为广泛的应用，也会使我国能源短缺的问题得到有效解决。

[1] 牛 凯.高层建筑电气节能技术研究[J].山西建筑,2017,43(22):196-197.

[2] 王玉翠.城市规划中的节能策略浅述[J].山西建筑,2017,43(15):182-183.

[3] 舒彦涛.浅谈我国建筑节能技术应用与发展[J].建材与装饰,2017(4):156-157.