建筑节能与建筑设计中的新能源利用

张赟赟

（贵州省建筑设计研究院有限责任公司，贵州贵阳 550000）

0 引言

随着城市的发展，能源的消耗量越来越大，生态环境也越来越差，长期下去，人类的生存环境将会受到很大的影响。在这样的形势下，相关的施工单位在进行建筑施工时，既要注重节约能源，科学地设计施工方案，同时还要将新能源运用到建筑的施工中，既可以节约能源，又可以减少对环境的污染，从而达到较好的经济效益和生态效益。

1 建筑节能设计中新能源利用的重要意义

现阶段，随着社会的不断建设和发展，人们日常生活和生产对能源的需求不断增加。与此同时，能源污染问题也变得越来越严重。从建筑行业能源消耗的实际情况来看，建筑行业消耗的能源大部分仍然是不可再生能源，这将导致社会能源需求紧张，也会对当地环境发展造成一些障碍。此外，许多建筑不符合节能环保的结构要求，建筑业能耗占社会总能耗的一定比例。目前，为了适应当前社会可持续发展的趋势，一些建筑公司开始降低建筑工程的能耗，增加新能源的使用。

节能技术是一种基于环境保护和可持续发展的建筑工程技术，在市场上有着巨大的优势。在建筑工程中，可再生能源的使用是一个非常关键的问题。如果按照常规的施工方法来进行建筑工程的施工，不仅要耗费大量的能源，而且还会对周边的环境造成严重的污染，而且能源的大量损耗也会导致能源短缺。而将新能源运用于建筑节能设计，并且依照此设计方案进行施工，不仅可以提高建筑的节能效率，还可以节约大量的能源，降低污染，达到保护建筑周边环境的目的，促进人与自然的协调发展[1]。

2 建筑节能的有效措施

2.1 提高能源的利用率

为了达到节能目标，有关建筑单位必须从源头上提高能源利用效率。因此，相关部门可以在建筑内部进行供暖和制冷，采取分楼层计量的方法来收费，以此来增强居民的节约能源意识。此外，在具体的节能计算中，各有关部门还可以采用混合水、换热等方法进行相应的工作，从而实现对各建筑的供水温度的灵活调整，减少各楼层间的温差。另外，还可以采用一种新型的隔热材料来覆盖供热管线，降低热损失，从而达到节能的目的。

2.2 加强建筑周边环境的节能

为了实现建筑节能目标，必须充分利用周围的环境，合理调节周围的环境，以缓解周围的气候变化，减少居民的能源消耗，节约能源。在进行建筑工程的施工过程中，有关的施工单位可以在建筑物的四周栽种一些树木，达到遮风挡尘、净化空气的作用，同时还可以将噪音降到最低，从而达到节约能源的目的。此外，在建筑工地上，还可以建造一个良好的人工环境，例如，在建筑物的附近建一个池塘，利用水池中的水分，提高建筑物周围的空气湿度，并能有效地防止灰尘的产生。

2.3 采用节能建筑材料

绿色节能建筑项目的建设也需要大量的建材，所以有关建筑单位为了达到节能目的，必须在工程成本的基础上合理选择节能建材，从而提高建筑的节能和环境。而在选择节能建材时，建筑公司要充分考虑建筑的施工要求和施工要求，同时还要综合考虑当地的环境，保证所选的建材符合当地的环境，从而使建筑工程与当地的自然环境协调一致。比如硅藻泥，就是一种无毒无害的物质，它不会释放出有害的气体，从而不会对室内和周围的环境产生任何的污染，而且还可以保护人们的身体，从而大大的改善了建筑的环保性能。再加上硅藻泥可以降低建筑材料的用量，从而节约能源[2]。

2.4 降低建筑设备运行能耗

在建筑物中，耗能的装置通常包括空调、照明、升降机等，空调和照明是建筑物总能耗的主要部分，空调系统的耗能占到总能耗的50%，所以空调系统就成了主要的节能设备。在节能工作中，可以将高耗能空调改为节能型，从而达到节约能源的目的。而且，建筑灯具的耗能也很大，有的灯具虽然亮度足够，但是本身的能量消耗太大，所以，可以选择节能型的灯具，比如LED。另外，在建筑中，也需要安装声控灯，但是，有些声控灯却是非常敏感的，一旦有声音，声控灯就会自动开启，这样会大大增加能源消耗，所以，有关部门可以选择光感和声感应器。只要有足够的光源，它就不会打开，如果灯光暗了，它就会启动声波探测器，在听到声音的时候，就会打开。该照明设备可以减少能耗。

2.5 降低建筑围护结构的能耗

在进行建筑围护结构的施工过程中，有关施工单位可采用节能技术，合理地控制建筑围护结构的能量，降低能耗。在建筑外墙的建造中，施工单位可以采取适当的保温措施，在外墙上设置隔热层，以减少室内热量的损失，并在夏天防止外界的热量进入，达到保温效果，减少空调的使用次数，节约能源。此外，在建筑构件这一点上，可以通过合理地调节门窗的采光、通风等因素，从而减少能源消耗，例如，通过合理调节门窗与墙体的比例，适当地选用门窗的构造，增加采光面积，使冬季的阳光能更多地进入室内，从而降低建筑内的热量消耗，提高室内的温度，从而避免不必要的能源消耗[3]。

3 建筑设计中新能源的利用

3.1 太阳能能源的利用

3.1.1 太阳能制冷系统

相关的设计者可以通过太阳能来设计制冷系统，将光和电转换成电能，从而降低能耗，提高可再生能源的利用率。此外，利用吸收制冷技术，可以把太阳能转换成热能，增加制冷系统的稳定性。在两种方法中，第一种方法比较简单，第二种方法的使用费用比较高。以下是具体的应用。一种是压缩的冷冻设备。该系统由压缩机、冷凝器、蒸发器组成。在工作时，制冷剂会被压强的温度所影响，产生一种沸腾现象，其本身的温度比被冷却材料的温度要低。压缩机将蒸汽机内的蒸气吸入，压缩成一个压缩的压力，再送入一个冷凝器，在气压的作用下，它就会变成液态。第二，采用蒸汽喷射制冷。这种制冷系统包括几部分，分别是蒸发器和冷凝器，通过喷嘴的吸入，蒸发器将会保持在一个真空的位置，从而在蒸发器内保持湿度。该制冷系统的高效运转要求较高的即热温度，但制冷效率不高；该系统的工作原理是利用液态的蒸发来吸收热量，在实际操作中，它是以氨为制冷剂，以水为吸热，通过冷循环来实现冷却。与上述两种制冷方式相比，该方法所需的热量较低，可以更好地满足大部分用户的制冷要求。

3.1.2 利用太阳能供热水及供暖

目前，大部分的家庭都已经开始使用太阳能热水器了，太阳能集热器可以将太阳辐射的热量聚集起来，利用太阳热能来加热冷水，让人们可以在日常生活中使用低热量的热水。此外，平板太阳能集热器比较普遍，它可以迅速获得热水，但由于其自身的耐寒性能，不适合在北方使用。

3.1.3 建造太阳能房

太阳能屋就是利用太阳的辐射来提高房间的温度，也可以把太阳的辐射转换成电力，从而为相关的电力设备供电。采用太阳能集热装置，将太阳能转换为热能，可以在冬天维持一定的温度，降低冬天的气温，同时还可以减少对其他空调设备的使用频率，从而降低能耗。

3.2 地热能能源的利用

如果将地热资源用于建筑，那么就可以为建筑提供热量。在建筑的节能设计中，有关的设计者可以通过地热能实现空调制冷、室内供暖等功能，而地热作为一种新的智能发电技术，其高效的运用不仅可以减少对电力的消耗，而且可以大大的减少非再生能源的消耗，从而达到节能和环保的目的。在建筑节能设计中，自然能源的使用方法有很多，如：空气源热泵、地表水热泵、地下水热泵等。通过对地源热泵空调的高效运用，可以达到能量的科学循环，在具体操作中，系统会将表层的地热作为冷热源，并将其转化为热量，从而突破时空的局限，增加地热资源的利用率，从而大幅度减少非再生能源的消耗。此外，地热源热泵空调系统在运转时，不会产生热能和水蒸气，从而达到了一定的保护效果，降低了对环境的影响。与常规空调相比，地源热泵空调运行费用较低，并可在我国许多地方得到推广。它的体积也很小，可以在地面上运行，节省了大量的空间，而且它还是一种环保的能源，不会排放烟雾，也不会造成任何的浪费。相较于空气泵，地源热泵空调可以节省40%的能源。

3.3 风能的使用

在建筑结构的设计中，有关人员可以利用这种新型的能量来有效地利用风力，从而增加建筑内部的空气流动，从而改善建筑的内部环境。将空气引入室内，将空气“挤压”出来，从而达到通风和通风的作用。此外，还可以采用热压法进行自然通风。如果建筑内部和室外温度相差很大，那么设计师就可以利用这个天然的环境，在大楼的顶部设置一个排气孔，通过热风的上升，将室内的热气吹向排气孔，再由这个位置流出，从而让室外的冷空区从下层进入室内，从而达到一个很好的通风效果[4]。

3.4 节能材料在建筑节能设计中的应用分析

节能材料也是新能源之一，在建筑设计中起着非常重要的作用。过去，设计师通常使用大量的建筑材料和能源，甚至浪费能源，污染建设项目周围的环境。这样很难达到节能环保的目的，更谈不上促进建设项目的可持续发展。在这种情况下，相关设计人员需要充分了解各种新型建筑材料，掌握材料的性能，在建设项目设计中，选择适合建筑设计的新型环保材料，减少部分高污染材料的使用，同时大量使用新型环保材料。它还可以避免材料浪费的问题。在规划中，用新型建筑材料取代能耗高的传统建筑材料，可以最大限度地节约建筑工程的建设成本，促进建筑业的长远发展。此时，建筑行业生产新建筑材料的常见原材料通常包括废木材、粉煤灰和收获的稻草。利用先进的科学技术变废为宝，将废弃物转化为新型高效材料，并在建筑设计中合理利用，进一步提高建筑设计的节能环保效果。

4 加强建筑节能与建筑设计能源利用的宣传

在开展节能化的设计期间，需要组织内部的技术设计人员来了解新型的节能设计技术以及学习新型的节能设计方法。在单位内部，还需要开展必要的节能宣传工作，来将节能的设计思想理念融入到项目作业当中。并且，建设设计单位还要在内部开展节能设计的宣传和推广，并结合项目建设具体需要，来制定合理化的宣传对策、宣传策略。将国家所提倡的各类节能设计要求、设计标准和相关的优惠政策介绍给内部的职工，并且将国内先进的节能设计成功案例讲解给技术人员，这样会在项目设计界，可以引导员工去使用节能设计技术。通过合理地利用绿色建设材料，以及降低建设过程中能源的损耗，以及加强能源的使用，将会为绿色节能设计而创造良好的工作氛围。工程设计单位在给单位内部的员工开展节能的宣传当中，也要给技术人员提供适当的技能设计指导[5]。

5 建筑设计中新能源利用的意义

在我国，无论是南方城市还是北方城市，建筑能源都会由于地域差异、温度变化等方面产生较大的耗损，例如，我国南方城市的夏季天气十分炎热，为了避免中暑，人们会长时间使用空调设备，以实现降低室内温度的效果；而在北方城市，尤其冬季温度非常低，气候严寒，为了保暖，人们会更多的使用电暖气、电热毯等取暖设备，从而提升室内的温度。因此，这些电气设备的使用，会产生大量的能源损耗。基于此，在进行建筑节能设计的时候，需要从节能降耗的产品方面入手，加大对设备产品的技术研发，不断提升设备转换效率和质量，从而实现建筑节能的良好效果。目前，对于此方面的节能技术，主要使用先进的计算机互联网技术，实现对网络流量的科学合理分配，有效提升能源燃烧效率，使其发挥最大化效果。例如，在室内加装温控阀，不仅可以便于使用者自由调节温度，还可以减少不必要的能源浪费。现阶段，使用较为广泛的技术为低温地板辐射技术，并且配合使用了独特的双向循环技术，再加上运用了节能环保的材料，其发挥的节能效果非常好。

6 结语

综上所述，运用新的能源与节能施工技术对减少工程造价、改善环境、保护人民的身体和精神都是有益的。因此，建筑企业必须重视节能技术和新能源的使用，同时要根据具体情况，合理地设计施工项目，把节能技术和新能源科学有机地融合在一起，从而增加建筑企业的经济效益。