綠色能源在建筑中應用的探討研究論文

綠色能源在建筑中應用的探討研究論文

　　摘 要：建筑材料和建筑的建造都消耗能源，建筑在使用過(guò)程中更要消耗能源；一句話(huà)，建筑從建設到使用都離不開(kāi)能源。能源是建筑物建設和使用全過(guò)程不可缺少的、最為重要的物質(zhì)基礎。建筑能耗有兩種定義方法：一種是廣義建筑能耗，是指從建筑材料生產(chǎn)制造、建筑物建設施工一直到建筑物使用的全過(guò)程所消耗的能源；一種是狹義建筑能耗，或稱(chēng)建筑使用能耗,是指建筑物在使用過(guò)程中所消耗的能源。新材料和新能源在建筑中的使用已經(jīng)是一個(gè)趨勢。綠色能源的使用將給社會(huì )帶來(lái)巨大的經(jīng)濟效益。

　　關(guān)鍵詞：新建筑綠色能源建筑能耗生態(tài)建筑節能技術(shù)

　　一、我國在建筑節能方面的概況

　�。ㄒ唬┚G色能源是一種與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調的清潔能源

　　新能源和可再生能源的概念是1981年聯(lián)合國在肯尼亞首都內羅畢召開(kāi)的能源會(huì )議上確定的。它不同于目前使用的傳統能源，具有豐富的來(lái)源，幾乎是取之不盡，用之不竭，并且對環(huán)境的污染很小，是一種與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調的清潔能源。聯(lián)合國開(kāi)發(fā)計劃署(UNDP)目前將綠色能源分為三類(lèi)：1.大中型水電；2.新可再生能源，包括小水電、太陽(yáng)能、風(fēng)能、現代生物質(zhì)能、地熱能、海洋能；3.傳統生物質(zhì)能。

　�。ǘ�）我國建筑能耗方面的概況

　　統計數據表明，中國建筑能耗的總量逐年上升，在能源消費總量中所占的比例已從上世紀70年代末的10%上升到近年的27.8%。我國是以煤炭為主要能源的國家，由于我國大部分地區的氣候條件呈現夏熱冬冷的特點(diǎn)，因此我國的建筑耗能量巨大，燃煤排放了大量有害物質(zhì)，對環(huán)境造成了嚴重的污染和破壞。據統計，早在1999年我國排放CO 26.67億噸，居世界第2位，其中85%是由燃煤排放的；2000年我國排放SO 21995萬(wàn)噸，居世界第1位，其中90%是由燃煤排放的。由于污染物的排放造成57%的城市顆粒物超過(guò)國家標準，48個(gè)城市SO2濃度超過(guò)國家二級排放標準。種種數據表明,綠色能源在建筑中的應用和推廣已經(jīng)是迫在眉睫了。

　�。ㄈ�）我國建筑節能的發(fā)展推動(dòng)著(zhù)綠色能源的應用

　　我國的建筑節能工作開(kāi)始于20世紀80年代初期，通過(guò)各方積極努力，到1995年末，全國建成的節能建筑面積已達4700萬(wàn)平方米，到1998年節能建筑面積達到1億平方米。各地相繼建成一些建筑節能示范工程，如北京安苑北里小區、周莊小區、臥龍小區，天津倚華里小區，甘肅建筑科學(xué)研究院宿舍等，這些工程在節能方面都取得了良好的效果。為全面推廣節能設計，我國制定了一系列的法規和標準，如《中華人民共和國節約能源法》、《民用建筑節能設計標準》、《既有建筑節能改造技術(shù)規程》、《采暖居住建筑節能檢驗標準》、《建筑節能管理規定》等。隨著(zhù)建筑節能法規和標準的逐步完善，我國的建筑節能事業(yè)將得到進(jìn)一步的普及和推廣。

　　二、綠色能源在建筑中的應用的研究

　　(一)開(kāi)發(fā)利用綠色能源是保護生態(tài)環(huán)境，走可持續發(fā)展道路的重要措施

　　隨著(zhù)能源需求的不斷增加，地球上不可再生能源的資源將進(jìn)一步減少直至枯竭。為了社會(huì )的發(fā)展和人類(lèi)的進(jìn)步，在提高能源的使用效率、節約能源的同時(shí)還必須要開(kāi)發(fā)和利用綠色環(huán)保并可再生的新能源。專(zhuān)家猜測，到2060年，全球可再生能源的用量將發(fā)展到能源總用量的50%以上，成為未來(lái)能源結構的主要部分。采用綠色能源是保護生態(tài)環(huán)境，走可持續發(fā)展道路的重要措施。

　　(二)綠色能源是經(jīng)濟發(fā)展的需要

　　能源是人類(lèi)生存與發(fā)展的重要基礎，經(jīng)濟的發(fā)展依賴(lài)于能源的發(fā)展。當今能源問(wèn)題已經(jīng)成為全世界共同關(guān)注的問(wèn)題，能源短缺成為制約經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。從建筑材料的生產(chǎn)到建筑施工和建筑物的使用無(wú)時(shí)不在消耗著(zhù)大量能源。資料統計,我國的建筑能源消耗占總能源消耗的25%以上，也就是說(shuō)在全國總能耗中，有1/3是建筑能耗。太陽(yáng)能和風(fēng)能作為綠色能源一旦引入建筑，可以實(shí)現節約常規能源25%-30%，相當于建設了2000多個(gè)三峽水電站。雖然這是一個(gè)龐大的建筑一體化的系統工程，但也是可以逐步實(shí)現的。隨著(zhù)全世界對綠色能源的不斷開(kāi)發(fā)和利用，在建筑中采用新型能源的課題也是碩果累累。我國近幾年在利用太陽(yáng)能進(jìn)行建筑供暖方面也取得了成功的經(jīng)驗，實(shí)現建筑能耗節省45%左右，效益是很明顯的。因此在建筑中推廣綠色能源技術(shù)勢在必行。

　　(三)綠色能源是建筑節能和環(huán)境保護的需要

　　我們現在應用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣為主的不可再生能源。這些能源在使用過(guò)程中會(huì )排放大量的有害物質(zhì)(二氧化碳、硫、氮氧化合物等)，是造成大氣污染和生態(tài)環(huán)境破壞的重要原因。因此，提倡建筑使用綠色能源，減少污染物的排放也是改善生存環(huán)境、提高生活質(zhì)量的一種有效的方法。

　　(四)綠色能源技術(shù)應用于建筑必將在我國的建筑事業(yè)中發(fā)揮巨大作用

　　建筑消耗大量能源，當前我國建筑業(yè)發(fā)展迅猛，把節能、綠色環(huán)保、生態(tài)技術(shù)應用于工程是建筑發(fā)展的必然趨勢。太陽(yáng)能、風(fēng)能、地熱能等新型能源在建筑上的有效應用，不僅可以代替資源有限的傳統能源，而且可以減少污染物的排放，保護生態(tài)環(huán)境，它的開(kāi)發(fā)和利用具有廣闊的前景和深遠的意義。我國具有豐富的新能源資源，目前在太陽(yáng)能利用方面發(fā)展迅速，太陽(yáng)能電池發(fā)電技術(shù)在建筑上大量使用，太陽(yáng)能熱水器的用量也以每年20%的速度增長(cháng)，預計到2015年，太陽(yáng)能熱水器的普及率將達到25%，太陽(yáng)能發(fā)電系統的擁有量將達到320MW。另外,風(fēng)能、地熱能等方面的研發(fā)也取得了很大成就，預計新能源必將在我國的建筑事業(yè)中發(fā)揮巨大的作用。

　　三、生態(tài)節能技術(shù)和綠色能源在建筑上的實(shí)際應用

　�。ㄒ唬┥鷳B(tài)節能技術(shù)在建筑設計上的實(shí)際應用

　　1.建筑規劃布局合理。在建筑建設初期做好節能規劃，建筑布局要有利于建筑節能。在北方地區盡量讓建筑有一個(gè)好的向陽(yáng)面，這樣有利于冬季日照。在南方地區建筑通風(fēng)和遮陽(yáng)尤其重要，所以在建筑總體布局上應該考慮建筑群體的通風(fēng)問(wèn)題，在單體建筑應該考慮夏季遮陽(yáng)問(wèn)題。建筑周邊綠化的合理布置也能起到建筑節能的作用。

　　2.建筑體型選擇合理。在建筑設計過(guò)程中，單體建筑盡量選擇外表面較少的建筑形體，因為體形系數較小的建筑能夠有效地減少建筑能耗。

　　3.建筑材料使用合理。建筑的外圍護材料對建筑的節能保溫起著(zhù)決定作用，如加氣混凝土、粉煤灰磚、陶�；炷�土等材料的使用提高了建筑的節能指標。尤其是近幾年采用的聚苯板、擠塑板及復合墻板等建筑外墻材料的使用進(jìn)一步提高了建筑外墻保溫效果，更先進(jìn)的建筑外墻材料也在不斷的被應用于建筑上。門(mén)窗也是建筑節能不容忽視的重要部位，因為外門(mén)窗的能耗占外墻能耗的一半以上，在建筑節能改造中有“墻改先改窗”的說(shuō)法。由于我國前幾年財力有限，所以門(mén)窗的節能改造落后于發(fā)達國家�，F在隨著(zhù)國家財力的增加和新材料地不斷涌現，新型的更加節能的門(mén)窗也在不斷地應用于建筑上。

　　4.建筑設備選擇及合理使用。建筑設備是建筑內部使用過(guò)程中的主要能耗，選擇節能效果好的建筑設備可以大大降低建筑運行成本。節能開(kāi)關(guān)、節能空調、節能水泵等節能設備已經(jīng)在建筑中普遍使用了，近幾年建筑智能化的推廣也在為建筑節能起著(zhù)作用。

　�。ǘ�） 綠色能源在建筑使用過(guò)程提供能源的應用

　　1.太陽(yáng)能光伏發(fā)電是我們可利用的最清潔、最豐富的能源。在建筑屋頂及墻面安裝太陽(yáng)能電池發(fā)電系統，可以將太陽(yáng)輻射能直接轉換成電能，利用蓄電池組貯存太陽(yáng)能電池受光照所發(fā)出的電能，并可以隨時(shí)向用電設備供電，從而滿(mǎn)足樓內的動(dòng)力和照明系統的用電需求。太陽(yáng)能電池發(fā)電技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如安全可靠、無(wú)污染、不消耗常規燃料、不受地域限制、維修簡(jiǎn)便、適合在建筑物上安裝等特點(diǎn)，它是當今世界上最具有發(fā)展前途的新能源利用技術(shù)。

　　2.太陽(yáng)能熱水系統也在某些地區應用到了冬季建筑采暖，也取得了一些成效。通過(guò)鋪設在建筑屋頂及陽(yáng)臺下面的太陽(yáng)能集熱管采集熱能，再通過(guò)循環(huán)系統，循環(huán)到室內的散熱器來(lái)進(jìn)行采暖。

　　3.地源熱泵技術(shù)在建筑空調系統上的運用，是利用地表淺層中蓄存的能量，室外空氣溫度波動(dòng)很大，但地表面幾米以下的地溫全年相對恒定的特點(diǎn)(地球表面溫度通常保持在15℃左右)，在夏季將室內多余的熱量不斷地排出而為大地所吸收，使建筑物室內保持適當的溫濕度。這項技術(shù)具有低能耗、對環(huán)境影響小、維護費用較低以及設計靈活等突出特點(diǎn)，是一種高效、環(huán)保的能源利用系統。

　　4.將光導纖維技術(shù)用于室內應用于室內照明，是通過(guò)光導纖維式太陽(yáng)光導入器和通過(guò)光學(xué)透鏡將太陽(yáng)光聚焦，用光纜把陽(yáng)光傳送到室內和地下室等地方的一種高科技產(chǎn)品。太陽(yáng)光導入器安裝在室外房頂、陽(yáng)臺、地面、墻壁等能一年四季均照得到太陽(yáng)光的地方，通過(guò)光纜接入室內，這樣每天從太陽(yáng)升起到落下，室內都有固定（可移動(dòng)）陽(yáng)光的直射，10多個(gè)小時(shí)享受免費的太陽(yáng)光。人們可以在室內陽(yáng)光下休息、在陽(yáng)光下工作、在陽(yáng)光下看書(shū)學(xué)習、在陽(yáng)光下用餐……，在人們的臥室、廚房、客廳、書(shū)房、辦公室等，到處擁有太陽(yáng)光。光導照明系統把陽(yáng)光導入到室內來(lái)照明，是現如今最健康的照明方式，也是綠色建筑首選產(chǎn)品。

　　5.垂直風(fēng)力發(fā)電機系統架設在屋頂，可以為建筑提供源源不斷的綠色能源，也是多項節能環(huán)保措施的一種應用方式。建筑上使用更多科技含量高的新型能源設備和節能設備已經(jīng)是一個(gè)趨勢。高技術(shù)的綠色能源在建筑上的使用，將為我們節約巨大的資源，是一件造福人類(lèi)的大事。

　　參考文獻：

　　[1]中華人民共和國建設部副部長(cháng)仇保興在國際綠色建筑大會(huì )上的發(fā)言.中國的能源戰略與綠色建筑前景.

　　[2]張英魁、張正梅 .可再生能源建筑應用技術(shù)及其發(fā)展前景[J].現代城市研究 .2010(2).

　　[3]仇保興.我國綠色建筑發(fā)展前景及對策建議[N].經(jīng)濟日報,2011-01-06.

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