綠色能源在建筑中應(yīng)用的探討研究

1、綠色能源在建筑中應(yīng)用的探討研究 摘 要：建筑材料和建筑的建造都消耗能源，建筑在使用過程中更要 消耗能源；一句話，建筑從建設(shè)到使用都離不開能源。能源是建筑 物建設(shè)和使用全過程不可缺少的、最為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。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(shè)施工一直到建筑物使用的全過程所消耗的能源；一 種是狹義建筑能耗，或稱建筑使用能耗 ,是指建筑物在使用過程中所 消耗的能源。新材料和新能源在建筑中的使用已經(jīng)是一個趨勢。綠 色能源的使用將給社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 關(guān)鍵詞：新建筑 綠色能源建筑能耗生態(tài)建筑節(jié)能技術(shù)一、我國在建筑節(jié) 能方面的概況 （一）綠色能源是一種與

2、生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)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(nèi)羅畢召開的能源會議上確定的。它不同于目前使用的傳統(tǒng)能 源，具有豐富的來源，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(diào)的清潔能源。聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃 署（UNDP）目前將綠色能源分為三類：1大中型水電；2新可再生能 源，包括小水電、太陽能、風(fēng)能、現(xiàn)代生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海?能； 3.傳統(tǒng)生物質(zhì)能。 （二）我國建筑能耗方面的概況 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，中國建筑能耗的總量逐年上升，在能源消費(fèi)總量中 所占的比例已從上世紀(jì) 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

3、國家，由于我國大部分地區(qū)的氣候條件呈現(xiàn) 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(yán)重的污染和破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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%的城市顆粒物超過國家標(biāo) 準(zhǔn)， 48 個城市 SO2 濃度超過國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。種種數(shù)據(jù)表明 ,綠 色能源在建筑中的應(yīng)用和推廣已經(jīng)是迫在眉睫了。（三）我國 建筑節(jié)能的發(fā)展推動著綠色能源的應(yīng)用我國的建筑節(jié)能工作開 始于 20世紀(jì) 80年代

4、初期，通過各方積極努力，到 1 995年末，全國 建成的節(jié)能建筑面積已達(dá) 4700 萬平方米，到 1998 年節(jié)能建筑面積 達(dá)到 1 億平方米。各地相繼建成一些建筑節(jié)能示范工程，如北京安 苑北里小區(qū)、周莊小區(qū)、臥龍小區(qū)，天津倚華里小區(qū)，甘肅建筑科 學(xué)研究院宿舍等，這些工程在節(jié)能方面都取得了良好的效果。為全 面推廣節(jié)能設(shè)計(jì)，我國制定了一系列的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，如中華人民 共和國節(jié)約能源法、民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、既有建筑節(jié) 能改造技術(shù)規(guī)程、采暖居住建筑節(jié)能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、建筑節(jié)能 管理規(guī)定等。隨著建筑節(jié)能法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善，我國的建筑 節(jié)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(yīng)用的研究（

5、一 ）開發(fā)利用綠色能源是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，走可持 續(xù)發(fā)展道路的重要措施 隨著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。為了社會的發(fā)展和人類的 進(jìn)步，在提高能源的使用效率、節(jié)約能源的同時還必須要開發(fā)和利 用綠色環(huán)保并可再生的新能源。專家預(yù)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，成為未來能源結(jié)構(gòu)的 主要部分。采用綠色能源是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展道路的重 要措施。（二 ）綠色能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要能源是人類生 存與發(fā)展的重要基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展依賴于能源的發(fā)展。當(dāng)今能源問 題已經(jīng)成為全世界共同關(guān)注的問題，能源短缺成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 重要因素。

6、從建筑材料的生產(chǎn)到建筑施工和建筑物的使用無時不在 消耗著大量能源。資料統(tǒng)計(jì) ,我國的建筑能源消耗占總能源消耗的 25%以上，也就是說在全國總能耗中，有 1/3 是建筑能耗。太陽能和 風(fēng)能作為綠色能源一旦引入建筑，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約常規(guī)能源 25%- 30%，相當(dāng)于建設(shè)了 2000 多個三峽水電站。雖然這是一個龐大的建 筑一體化的系統(tǒng)工程，但也是可以逐步實(shí)現(xiàn)的。隨著全世界對綠色 能源的不斷開發(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能進(jìn)行建筑供暖方面也取得了成功的經(jīng) 驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)建筑能耗節(jié)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

7、是建筑節(jié)能和環(huán)境 保護(hù)的需要 我們現(xiàn)在應(yīng)用的能源主要是以煤炭、石油、天然氣 為主的不可再生能源。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物 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(yīng)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(dāng)前我國建筑業(yè)發(fā)展迅猛，把節(jié)能、綠色環(huán) 保、生態(tài)技術(shù)應(yīng)用于工程是建筑發(fā)展的必然趨勢。太陽能、風(fēng)能、 地?zé)崮艿刃滦湍茉丛诮ㄖ系挠行?yīng)用，不僅可以代替資源有限的 傳統(tǒng)能源，而且可以減少污染物的排放，保護(hù)生態(tài)

8、環(huán)境，它的開發(fā) 和利用具有廣闊的前景和深遠(yuǎn)的意義。我國具有豐富的新能源資 源，目前在太陽能利用方面發(fā)展迅速，太陽能電池發(fā)電技術(shù)在建筑 上大量使用，太陽能熱水器的用量也以每年 20%的速度增長，預(yù)計(jì) 到 2015 年，太陽能熱水器的普及率將達(dá)到 25% ，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的 擁有量將達(dá)到 320MW 。另外 ,風(fēng)能、地?zé)崮艿确矫娴难邪l(fā)也取得了 很大成就，預(yù)計(jì)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(jié)能技術(shù)和綠色能源在建筑上的實(shí)際應(yīng)用 （一）生態(tài)節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)上的實(shí)際應(yīng)用1.建筑規(guī)劃布局 合理。在建筑建設(shè)初期做好節(jié)能規(guī)劃，建筑布局要有利于建筑節(jié) 能。在北方地區(qū)盡量讓建筑有一個好的向

9、陽面，這樣有利于冬季日 照。在南方地區(qū)建筑通風(fēng)和遮陽尤其重要，所以在建筑總體布局上 應(yīng)該考慮建筑群體的通風(fēng)問題，在單體建筑應(yīng)該考慮夏季遮陽問 題。建筑周邊綠化的合理布置也能起到建筑節(jié)能的作用。2.建 筑體型選擇合理。在建筑設(shè)計(jì)過程中，單體建筑盡量選擇外表面較 少的建筑形體，因?yàn)轶w形系數(shù)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(hù)材料對建筑的節(jié)能保 溫起著決定作用，如加氣混凝土、粉煤灰磚、陶?；炷恋炔牧系?使用提高了建筑的節(jié)能指標(biāo)。尤其是近幾年采用的聚苯板、擠塑板 及復(fù)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(yīng)用于建筑

10、上。門窗也是 建筑節(jié)能不容忽視的重要部位，因?yàn)橥忾T窗的能耗占外墻能耗的一 半以上，在建筑節(jié)能改造中有 “墻改先改窗 ”的說法。由于我國前幾 年財力有限，所以門窗的節(jié)能改造落后于發(fā)達(dá)國家?，F(xiàn)在隨著國家 財力的增加和新材料地不斷涌現(xiàn)，新型的更加節(jié)能的門窗也在不斷 地應(yīng)用于建筑上。4.建筑設(shè)備選擇及合理使用。建筑設(shè)備是建 筑內(nèi)部使用過程中的主要能耗，選擇節(jié)能效果好的建筑設(shè)備可以大 大降低建筑運(yùn)行成本。節(jié)能開關(guān)、節(jié)能空調(diào)、節(jié)能水泵等節(jié)能設(shè)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(jié) 能起著作用。 （二） 綠色能源在建筑使用過程提供能源的應(yīng) 用1.太陽能光伏發(fā)電是我們可利用的最清潔、最

11、豐富的能源。 在建筑屋頂及墻面安裝太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)，可以將太陽輻射能直 接轉(zhuǎn)換成電能，利用蓄電池組貯存太陽能電池受光照所發(fā)出的電 能，并可以隨時向用電設(shè)備供電，從而滿足樓內(nèi)的動力和照明系統(tǒng) 的用電需求。太陽能電池發(fā)電技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，如安全可靠、無 污染、不消耗常規(guī)燃料、不受地域限制、維修簡便、適合在建筑物 上安裝等特點(diǎn)，它是當(dāng)今世界上最具有發(fā)展前途的新能源利用技 術(shù)。2.太陽能熱水系統(tǒng)也在某些地區(qū)應(yīng)用到了冬季建筑采暖， 也取得了一些成效。通過鋪設(shè)在建筑屋頂及陽臺下面的太陽能集熱 管采集熱能，再通過循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)到室內(nèi)的散熱器來進(jìn)行采暖。 3.地源熱泵技術(shù)在建筑空調(diào)系統(tǒng)上的運(yùn)用，是利用地表淺

12、層中蓄存 的能量，室外空氣溫度波動很大，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 C左右），在夏季將室內(nèi) 多余的熱量不斷地排出而為大地所吸收，使建筑物室內(nèi)保持適當(dāng)?shù)?溫濕度。這項(xiàng)技術(shù)具有低能耗、對環(huán)境影響小、維護(hù)費(fèi)用較低以及 設(shè)計(jì)靈活等突出特點(diǎn)，是一種高效、環(huán)保的能源利用系統(tǒng)。4. 將光導(dǎo)纖維技術(shù)用于室內(nèi)應(yīng)用于室內(nèi)照明，是通過光導(dǎo)纖維式太陽 光導(dǎo)入器和通過光學(xué)透鏡將太陽光聚焦，用光纜把陽光傳送到室內(nèi) 和地下室等地方的一種高科技產(chǎn)品。太陽光導(dǎo)入器安裝在室外房 頂、陽臺、地面、墻壁等能一年四季均照得到太陽光的地方，通過 光纜接入室內(nèi)，這樣每天從太陽升起到落下，室內(nèi)都有固定（可移 動）陽光的直射， 10 多個小時享受免費(fèi)的太陽光。人們可以在室內(nèi) 陽光下休息、在陽光下工作、在陽光下看書學(xué)習(xí)、在陽光下用 餐，在人們的臥室、