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，建筑在使用過程中更要消耗能源；一句話，建筑從建設到使用都離不開能源。能源是建筑物建設和使用全過程不可缺少的、最為重要的物質基礎。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制造、建筑物建設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是一個趨勢。綠色能源的使用將給社會帶來巨大的經濟效益。

　　關鍵詞：新建筑綠色能源建筑能耗生態(tài)建筑節(jié)能技術

　　一、我國在建筑節(jié)能方面的概況

　　（一）綠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)調的清潔能源。聯(lián)合國開發(fā)計劃署(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、風能、現(xiàn)代生物質能、地熱能、海洋能；3.傳統(tǒng)生物質能。

　�。ǘ�）我國建筑能耗方面的概況

　　統(tǒng)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(qū)的氣候條件呈現(xiàn)夏熱冬冷的特點，因此我國的建筑耗能量巨大，燃煤排放了大量有害物質，對環(huán)境造成了嚴重的污染和破壞。據統(tǒng)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準，48個城市SO2濃度超過國家二級排放標準。種種數據表明,綠色能源在建筑中的應用和推廣已經是迫在眉睫了。

　�。ㄈ�）我國建筑節(jié)能的發(fā)展推動著綠色能源的應用

　　我國的建筑節(jié)能工作開始于20世紀80年代初期，通過各方積極努力，到1995年末，全國建成的節(jié)能建筑面積已達4700萬平方米，到1998年節(jié)能建筑面積達到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)能設計，我國制定了一系列的法規(guī)和標準，如《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《民用建筑節(jié)能設計標準》、《既有建筑節(jié)能改造技術規(guī)程》、《采暖居住建筑節(jié)能檢驗標準》、《建筑節(jié)能管理規(guī)定》等。隨著建筑節(jié)能法規(guī)和標準的逐步完善，我國的建筑節(jié)能事業(yè)將得到進一步的普及和推廣。

　　二、綠色能源在建筑中的應用的研究

　　(一)開發(fā)利用綠色能源是保護生態(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一步減少直至枯竭。為了社會的發(fā)展和人類的進步，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(xù)發(fā)展道路的重要措施。

　　(二)綠色能源是經濟發(fā)展的需要

　　能源是人類生存與發(fā)展的重要基礎，經濟的發(fā)展依賴于能源的發(fā)展。當今能源問題已經成為全世界共同關注的問題，能源短缺成為制約經濟發(fā)展的重要因素。從建筑材料的生產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,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。太陽能和風能作為綠色能源一旦引入建筑，可以實現(xiàn)節(jié)約常規(guī)能源25%-30%，相當于建設了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行建筑供暖方面也取得了成功的經驗，實現(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勢在必行。

　　(三)綠色能源是建筑節(jié)能和環(huán)境保護的需要

　　我們現(xiàn)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。這些能源在使用過程中會排放大量的有害物質(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、提高生活質量的一種有效的方法。

　　(四)綠色能源技術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(jié)能、綠色環(huán)保、生態(tài)技術應用于工程是建筑發(fā)展的必然趨勢。太陽能、風能、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(tǒng)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，目前在太陽能利用方面發(fā)展迅速，太陽能電池發(fā)電技術在建筑上大量使用，太陽能熱水器的用量也以每年20%的速度增長，預計到2015年，太陽能熱水器的普及率將達到25%，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的擁有量將達到320MW。另外,風能、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(jié)能技術和綠色能源在建筑上的實際應用

　�。ㄒ唬┥鷳B(tài)節(jié)能技術在建筑設計上的實際應用

　　1.建筑規(guī)劃布局合理。在建筑建設初期做好節(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陽面，這樣有利于冬季日照。在南方地區(qū)建筑通風和遮陽尤其重要，所以在建筑總體布局上應該考慮建筑群體的通風問題，在單體建筑應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。在建筑設計過程中，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(jié)能保溫起著決定作用，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(jié)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一步提高了建筑外墻保溫效果，更先進的建筑外墻材料也在不斷的被應用于建筑上。門窗也是建筑節(jié)能不容忽視的重要部位，因為外門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)達國家。現(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程中的主要能耗，選擇節(jié)能效果好的建筑設備可以大大降低建筑運行成本。節(jié)能開關、節(jié)能空調、節(jié)能水泵等節(jié)能設備已經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用

　　1.太陽能光伏發(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能電池發(fā)電系統(tǒng)，可以將太陽輻射能直接轉換成電能，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備供電，從而滿足樓內的動力和照明系統(tǒng)的用電需求。太陽能電池發(fā)電技術具有許多優(yōu)點，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，它是當今世界上最具有發(fā)展前途的新能源利用技術。

　　2.太陽能熱水系統(tǒng)也在某些地區(qū)應用到了冬季建筑采暖，也取得了一些成效。通過鋪設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)到室內的散熱器來進行采暖。

　　3.地源熱泵技術在建筑空調系統(tǒng)上的運用，是利用地表淺層中蓄存的能量，室外空氣溫度波動很大，但地表面幾米以下的地溫全年相對恒定的特點(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，是一種高效、環(huán)保的能源利用系統(tǒng)。

　　4.將光導纖維技術用于室內應用于室內照明，是通過光導纖維式太陽光導入器和通過光學透鏡將太陽光聚焦，用光纜把陽光傳送到室內和地下室等地方的一種高科技產品。太陽光導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，這樣每天從太陽升起到落下，室內都有固定（可移動）陽光的直射，10多個小時享受免費的太陽光。人們可以在室內陽光下休息、在陽光下工作、在陽光下看書學習、在陽光下用餐……，在人們的臥室、廚房、客廳、書房、辦公室等，到處擁有太陽光。光導照明系統(tǒng)把陽光導入到室內來照明，是現(xiàn)如今最健康的照明方式，也是綠色建筑首選產品。

　　5.垂直風力發(fā)電機系統(tǒng)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(jié)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(jié)能設備已經是一個趨勢。高技術的綠色能源在建筑上的使用，將為我們節(jié)約巨大的資源，是一件造福人類的大事。

　　參考文獻：

　　[1]中華人民共和國建設部副部長仇保興在國際綠色建筑大會上的發(fā)言.中國的能源戰(zhàn)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及其發(fā)展前景[J].現(xiàn)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].經濟日報,2011-01-06.

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