建筑设计中可再生能源的利用浅析

宋凯歌

（太原王孝雄建筑设计院有限公司，山西 太原 030012）

我国能源现状不容乐观，可再生能源作为社会发展中的重要能源展现出了十分显著的优势。在建筑行业发展的过程中利用可再生能源，可减少建筑建设和使用中的能源消耗，避免环境污染，维护生态环境的和谐发展。

1 建筑设计中的可再生能源

能源是社会生活正常开展的前提，能源也是社会生产活动顺利进行的物质基础。常见的可再生能源主要有太阳能、风能、地热能、水能等。合理利用可再生能源一方面可减少环境污染，另一方面也可保证能源安全，这是推动建筑可持续发展的重要措施。且在建筑设计环节，应合理利用可再生能源，其也可增强建筑的经济性，同时也能在最大程度上满足建筑的基本需求，在改善人们生活质量和生活效率方面都有着非常积极的作用。

2 可再生能源的突出优势

2.1 具有良好的节能性

传统电力能源的利用方式多半是不可再生的，建筑设计中也会应用大量的不可再生能源。所以，如果人们的用电需求直线上升，则能源消耗也会随之增大，在这一过程中也会提高不可再生资源的使用量，这有悖我国节能发展的基本理念。而合理利用可再生资源则能够满足人们的用电需求，将建筑与可再生能源充分地融合，减少不可再生能源的利用，真正实现建筑的节能降耗，所以在建筑设计中应用可再生能源可实现良好的设计效果。

2.2 环保效果更为突出

建筑行业发展中，建筑周边的环境也受到了负面影响。在建筑设计和建设时，利用不可再生资源加大了资源和环境的负担，而这一问题需要很长的时间才能解决。所以在建筑设计中利用可再生资源，能够有效保证建筑设计的环保效果，一方面有效避免了建筑建设和使用中对周边环境的不利影响，另一方面也合理利用了自然环境和自然资源。在确保自然环境与建筑和谐统一的前提下，有效实现了环保的基本目标。

3 可再生能源在建筑设计中的利用

3.1 太阳能的利用

太阳能是一种可再生能源，在建筑设计中应用太阳能，需结合建筑房屋的朝向、材料以及附近的建筑工程等等。在建筑工程建设和施工的过程中，太阳能通常采用集热的方式来储存热量。设计时可在建筑内部设置保温墙板，外部集热器可有效收集太阳能，井热管传输热量，在建筑保温墙壁内储存热量，而且还可开发光伏技术，光伏技术与集热器形成有效的配合，一方面可达到遮阳的目的，另一方面还可达到集热的目的。

太阳能光伏技术以及集热系统的合理应用可减少建筑的能源消耗。太阳能热水系统在多个领域都发挥着十分重要的作用，尤其在能源结构优化以及环境污染控制等方面。太阳能热水系统充分利用了温室原理，其可将太阳能转化为热能，利用热传递效应供应热水。太阳能热水系统主要由三部分构成，分别为储水箱、集热器和支架。其可最大程度地体现热水系统的优势。如在太阳能资源相对丰富的地区，为了减少能源消耗需结合屋顶面积与朝向在屋顶设置光伏电池板，板的间距应结合送光量来确定，其间距在5-20mm 为宜，且光伏电池可吸收8 成左右的太阳辐射，以上述方式利用太阳能可有效减少自屋顶传递到室内的热量，从而减少空调运行过程中的电能消耗，其还可将太阳能转化为电能，避免建筑内部的耗电。

3.2 风能的利用

当前，风能在建筑设计中得到了广泛应用，设计中充分利用风能可调节室内的温度，从而增强室内的舒适度。在设计中，应科学布置建筑工程的间距，并结合建筑工程区域内的风向特征，科学布置楼体的朝向以及室内外的规划布局，这也可减少建筑工程间距对夏季风的阻挡。在设计中可合理设计建筑的空间结构，使其形成过堂风，从而优化建筑的通风效果。所以在建筑设计环节科学利用风能，一方面可改善室内的空气质量，另一方面也减少了空调以及地暖等电气设备的能源消耗，增大了资源的利用率。

3.3 水能的利用

在建筑工程设计过程中，应全面结合建筑物所在地域的气候因素、供水状况与地理环境，对建筑工程给排水系统进行合理规划，有效控制水流流向，对水资源进行回收利用，避免积水问题破坏建筑物。水能在建筑工程设计中的利用方式主要为雨水和中水回收，具体而言，通过利用人工方式或者水资源流淌方式，收集雨水资源，并对其实行存储，然后将其应用于消防用水、绿化用水等方面，从而在最大程度上节约利用水资源，降低建筑工程使用中的水资源消耗，促进建筑工程生态发展。

3.4 地热能的利用

地热能是建筑工程设计中的一种可再生能源。地热能主要借助地热泵技术发挥其作用及功能。在选址规划阶段，地热泵系统交换方式多种多样，因此在设计前应详细勘察施工现场的具体情况，同时还要对地热能分布情况予以全面调查，从而提高地热能利用的科学性及合理性。

3.5 其他能源的应用

生物质能也是一种十分重要的可再生能源。城市化发展中出现了较多的环境问题，城市垃圾问题尤为明显，所以在建筑设计中，一方面要确保工程的稳定性和安全性，另一方面也应预留出足够的垃圾存储以及处理的空间。对生活垃圾采取统一焚烧的形式，储存焚烧垃圾过程中所产生的热能。或者在沿海地区的设计中还可利用其潮汐能。设计人员可设置地下管道来收集潮汐能，并将该能源作为供电的源泉，降低工程的能源消耗及成本投入。

4 结语

综上所述，建筑工程设计中，高效利用可再生能源一方面可减少能源的消耗，另一方面也可避免环境污染，增强建筑的舒适度，最终推动绿色建筑的快速发展。