探究可再生能源在建筑设计中的高效利用

李秀晓 孙秋莹

摘要：建筑工程在建设和后期投入使用的过程中都需要消耗大量的能源，而在当前各种能源资源日益紧张的现状下，必须通过各种手段来减少建筑工程对于能源的大量消耗甚至浪费。其中一个重要的手段就是增加可再生能源在建筑工程设计当中的应用，因此如何能够在建筑工程设计中高效的利用这些可再生能源，应当是建筑行业重点研究的一个课题。

关键词：可再生能源;建筑设计

现代社会能够得到持续的发展，人们能够正常的进行生活、生产活动，离不开各种能源资源的利用。但是当前人们也认识到了许多能源资源都是不可再生的，并且由于人们生产生活大量的使用各种能源，并且其中也不乏浪费的现象，因此许多能源已经面临着严重紧缺的现状了。为了社会的可持续发展，人们开始寻找可再生的能源并研究有效利用这些能源的方式。对于建筑行业来说，建筑过程中以及建筑工程使用中都需要很大的能源消耗，未来实现建筑行业的可持续发展，在建筑工程设计中应用可再生能源已经成为未来建筑行业发展的必然要求了。当前在建筑工程设计中，已经开发利用较多的可再生能源有太阳能、风能、地热能以及生物能等。

一、重要作用分析

將可再生能源有效的利用到建筑工程的设计当中，能够发挥出重要的作用，并具有重大的现实意义。

1.1 实现较好的节能效果

在建筑工程设计中应用可再生能源，能够有效的实现能源的节约。因为可再生能源通过合理的利用方式可以转换为人们生产、生活所需的电能、热能等，从而减少传统电能、热能使用过程中对于能源的耗费。为了能够实现可再生能源在建筑工程中的高效率的利用，需要根据当前建筑施工及运行过程中所需要的能源类型，然后通过可再生能源的开发利用，将可再生能源转换为可以替换这些传统能源的形式，进而有效的减少建筑工程对于能源的消耗，实现不可再生能源的节约和可再生能源的有效利用。

1.2 实现较好的环保效果

我国建筑行业在近年来得到了飞速的发展，但同时这些建筑工程也带来了巨大的资源消耗，同时也产生了很大的环境污染，对于当地的生态环境造成了不可挽回的影响，这也严重的影响了建筑行业的持续发展。随着可持续理念的普及，在建筑行业中也逐渐开始倡导绿色建筑的设计理念，其中最主要的就是要增加可再生能源的利用率并提高其利用的效率。大多数的可再生能源都属于清洁能源，在利用的过程中不会形成对环境的造成污染的物质，能够起到较好的保护环境的效果。

1.3 实现较高的经济效益

可再生能源在一定程度上可以无限使用，并且获取的成本很低，可以产生较高的经济效益。但是可再生能源在建筑工程中应用的前期阶段，需要投入一定的资金，作为能源利用的软硬件设备、技术应用的成本;另外，还需要一定的资金支持可再生能源利用技术的研发，以及技术的更新，以此来实现可再生能源更高效率的应用。

二、可再生能源的应用

2.1 太阳能的利用

太阳能是当前建筑工程设计中利用最多的也是利用效果较高的可再生能源，通过采取有效的利用和转换技术，可以实现建筑工程的照明、供暖、发电、热水供应等功能。太阳能的利用方式主要是通过收集太阳能热能，然后将其转化为建筑工程所需的各种能量。通过在建筑物外部设置集热器，相应的在外部设置保温墙板，集热器所收集的热量通过热管传输至保温墙内，实现建筑物的供暖等目的;最常见的应用方式是光伏技术，通常应用在高层建筑的设计当中。通过太阳能光伏可以实现太阳能向电能的转化，满足建筑工程对于电能的需求;另外通过光伏技术收集的热量可以满足建筑热水需求。

2.2 风能的利用

风能在建筑工程设计中的主要利用方式，就是通过合理的建筑物结构布局，来实现对风能的有效利用，另外就是依靠转化技术实现风能的利用。具体来说，第一方面，通过对建筑机构合理的布局和规划，实现较好的自然通风效果。通过对建筑工程所在当地的气候、季风条件等进行调查，然后合理的设计门窗位置，实现较好的对流效果，能够有效的置换室内的空气，维持室内清新的空气环境。另一方面，通过风能利用技术，将其转化为电能，满足建筑工程对于电能的需求，减少其他发电能源的消耗。

2.3 地热能的利用

地热能主要是地球内部产生的热量，通过相应的技术与设备进行收集;另外沿海城市海洋运动产生的潮汐能也是地热能的一种。地热能可以作为发电的辅助能源，在建筑工程设计中的主要应用就是为建筑工程的供暖以及制冷系统提供能源供应。地热能在建筑工程设计中的应用方式主要是通过地源热泵来实现地热能的收集，通过传输介质向建筑物的供热、制冷系统中传输能量，满足建筑物的供热和制冷的需求。具体的利用方式有：第一，地下水源热泵系统，主要是通过地热能的收集，然后通过地下水或这回收水来实现热量的输送，实现对于建筑系统的热水和热量供应。第二，土壤源热泵系统，通过在地下埋设热量交换器，来实现土壤中地热能的传输，同时借助热泵来实现热量的顺利传送，为建筑物传送热量需求。

2.4 生物能

生物能是指通过将建筑垃圾以及生活垃圾进行回收处理产生的能量，是一种较为新型的可再生能源。建筑工程施工阶段，不可避免的会产生许多的建筑垃圾，人们在日常生活中也会产生许多生活垃圾。对于这些垃圾，传统的处理方式就是焚烧，这种处理方式会产生严重的有害气体污染，同时也是对于资源的浪费。而通过生物能处理技术，对建筑垃圾和生活垃圾进行分类，将可回收利用的材料进行技术处理，所产生的沼气等生物能可以作为重要的建筑物能源供应。在具体的建筑工程设计中，需要结合建筑垃圾以及生活垃圾的类型、数量等，设计出相配套的生物能利用系统，对垃圾进行有效的回收利用，减少垃圾对环境带来的污染。

三、结束语

要实现可再生能源在建筑工程设计中的有效应用，需要认真的研究各种可再生能源的利用方式，根据建筑的需求，将两者实现有效的结合，促进建筑工程施工过程以及使用过程中能源节约，降低资源消耗，减少环境污染，实现有效的环境保护。

参考文献：

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