曹帥

甘肅筑鼎建設(shè)有限責(zé)任公司 甘肅 蘭州 730000

1 建筑節(jié)能新能源應(yīng)用背景

隨著城市化加快，我國建筑業(yè)面臨新的發(fā)展機遇。在建筑領(lǐng)域，利用新能源進行節(jié)能設(shè)計已成為研究的熱點，以應(yīng)對生態(tài)環(huán)境問題。通過加大節(jié)能技術(shù)和新能源應(yīng)用，可降低能源消耗、減少污染物排放，提高建筑行業(yè)競爭力，并促進可持續(xù)發(fā)展。因此，有必要在建筑中加強節(jié)能與新能源的應(yīng)用，實踐節(jié)能環(huán)保理念，提高施工質(zhì)量，創(chuàng)造綠色無污染施工環(huán)境，解決生態(tài)污染和能源緊張問題。為此，需要在建筑設(shè)計中充分采用節(jié)能技術(shù)、利用新能源，及時創(chuàng)新傳統(tǒng)建筑理念，加大新能源應(yīng)用力度。相比傳統(tǒng)能源，新能源具有清潔環(huán)保等優(yōu)勢，能減少對周圍環(huán)境的污染，取代傳統(tǒng)能源，為建筑企業(yè)帶來更多經(jīng)濟效益。為最大限度發(fā)揮新能源應(yīng)用效果，應(yīng)因地制宜、考慮資源利用過程中的問題，在確保施工安全的同時降低成本，促進無污染能源的轉(zhuǎn)化[1]。

2 建筑設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原則

隨著全球能源資源的緊張和環(huán)境問題的日益突出，節(jié)能減排已經(jīng)成為建筑行業(yè)的重要使命。在建筑設(shè)計中，應(yīng)用節(jié)能技術(shù)可以有效地降低能源消耗和環(huán)境污染，提高建筑物的可持續(xù)性和經(jīng)濟效益。建筑設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原則主要有以下幾個原則：

2.1 節(jié)約能源

在建筑設(shè)計中，應(yīng)注重采用被動式太陽能源利用的設(shè)計方法，如利用太陽能進行采光、供暖和制冷等。此外，節(jié)能窗的設(shè)計也是節(jié)約能源的重要手段，如采用低輻射玻璃、雙層玻璃等，提高窗戶的保溫性能和隔熱性能[2]。

2.2 降低能耗

建筑設(shè)計應(yīng)注重降低能耗，采用高效的設(shè)備和系統(tǒng)，如熱回收系統(tǒng)、高效水處理設(shè)備等，以減少能源的浪費。此外，利用建筑設(shè)計和材料等手段，如采用保溫墻體、中空玻璃等，提高建筑物的保溫性能和隔熱性能，降低能耗[3]。

2.3 資源優(yōu)化

建筑設(shè)計應(yīng)注重資源的優(yōu)化利用，如通過合理設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)和空間，提高建筑物的利用率和空間效果，減少資源的浪費。此外，材料的選擇也是資源優(yōu)化的重要方面，如選擇可再生材料、低能耗材料等，減少對自然資源的依賴[4]。

2.4 環(huán)境保護

建筑設(shè)計應(yīng)注重環(huán)境保護，采用環(huán)保材料和技術(shù)，如采用零甲醛板材、無污染涂料等，減少建筑對環(huán)境的污染。此外，通過優(yōu)化設(shè)計，如采用多層次綠化、噪聲隔離等手段，可以有效地減少建筑物對環(huán)境的負面影響[5]。

2.5 健康舒適

建筑設(shè)計應(yīng)注重健康舒適，創(chuàng)造一個舒適、安全、健康的室內(nèi)環(huán)境。例如，通過室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、健康照明系統(tǒng)等設(shè)計，提高室內(nèi)環(huán)境的品質(zhì)和舒適度。同時，合理安排自然通風(fēng)和采光，保證室內(nèi)空氣的新鮮和光照的充足。這樣的設(shè)計可以提升人們的生活質(zhì)量，同時也有助于提高工作效率和健康狀況。

2.6 技術(shù)先進

建筑設(shè)計應(yīng)積極引入先進的技術(shù)和設(shè)備，如智能控制系統(tǒng)、數(shù)字化管理系統(tǒng)等，實現(xiàn)建筑能源管理的智能化和自動化。這些技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高建筑能源利用效率和管理效果，使建筑更加節(jié)能、環(huán)保和舒適。

2.7 經(jīng)濟合理

建筑設(shè)計應(yīng)注重經(jīng)濟合理性，在滿足節(jié)能、環(huán)保、舒適的前提下，合理控制建筑成本和維護費用。例如，在材料的選擇上，應(yīng)同時考慮其性能和價格；在系統(tǒng)的選擇上，應(yīng)考慮其穩(wěn)定性和維護成本。此外，設(shè)計師還需要根據(jù)項目的實際情況，制定合理的預(yù)算和控制方案，確保項目的經(jīng)濟可行性。

2.8 可持續(xù)發(fā)展

建筑設(shè)計應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的原則，關(guān)注人類健康、生態(tài)環(huán)保和社會發(fā)展。在材料的選擇上，應(yīng)優(yōu)先選擇可再生、可循環(huán)利用的環(huán)保材料；在能源的利用上，應(yīng)優(yōu)先選擇清潔、可再生的能源；在設(shè)計的理念上，應(yīng)注重與自然和諧共生，營造一個宜居、健康、和諧的人居環(huán)境。

3 新能源在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用價值

3.1 降低能源消耗

目前，我國城市中的公共建筑越來越多，其能耗也在增加。在設(shè)計節(jié)能公共建筑時，要考慮區(qū)域特點，降低建筑的體積系數(shù)，保持墻體隔熱，在建筑設(shè)計中有效利用新能源，實現(xiàn)節(jié)能降耗。例如，在設(shè)計中，需要充分利用建筑內(nèi)部的自然通風(fēng)和照明，以達到控制室內(nèi)溫度和降低能耗的目的。此外，還應(yīng)考慮不同的地區(qū)和氣候條件，選擇不同類型的家庭。例如，在北方寒冷地區(qū)，可以采用南北走向，外部大門和天井可以增加自然采光，降低冬季電力壓力，節(jié)省冬季能源消耗。

3.2 提升能源利用率

在過去，建筑設(shè)計更注重實用性、商品性，在工程建設(shè)中需要消耗大量的能源資源。隨著建筑節(jié)能、環(huán)保等理念的引入，傳統(tǒng)的住宅開發(fā)方式也發(fā)生了變化。建筑業(yè)已開始推動在建筑設(shè)計中更多地使用新能源和太陽能、風(fēng)能等清潔能源。重點是材料的選擇和運輸過程中的控制，以避免材料浪費。對固體廢物進行二次處理，以最大限度地利用固體廢物。例如，在使用熱水供應(yīng)系統(tǒng)時，安裝太陽能熱水器可以最大限度地利用太陽能。在供水方面，每層樓都提供熱水，以實現(xiàn)建筑內(nèi)較低的溫度和較高的供暖流量。通過使用保溫材料，可以最大限度地減少熱水在水運過程中的能耗，從而提高熱能的利用率。

4 建筑設(shè)計中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

總的來說，建筑設(shè)計中的節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于降低建筑對環(huán)境的影響，還能提高人們的生活質(zhì)量。在未來，我們期待看到更多的創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)在建筑設(shè)計中得到應(yīng)用和發(fā)展。

4.1 自然通風(fēng)設(shè)計

自然通風(fēng)是一種傳統(tǒng)且高效地節(jié)能技術(shù)，通過合理地設(shè)計，可以減少建筑對機械通風(fēng)的依賴，從而減少能源消耗。自然通風(fēng)的原理是利用室內(nèi)外空氣的溫差和氣壓差，使空氣形成流動，從而帶走或引入室內(nèi)熱量。

4.2 雨水收集利用

雨水收集利用是指將建筑物屋面和地面的雨水收集起來，經(jīng)過處理后用于澆花、沖廁所等。這項技術(shù)可以有效減少建筑對水資源的消耗，同時節(jié)約用水。

4.3 建筑立面節(jié)能設(shè)計

建筑立面節(jié)能設(shè)計主要是通過合理設(shè)計建筑的外立面，來減少建筑物對太陽輻射的吸收，從而降低室內(nèi)溫度。常用的立面節(jié)能設(shè)計有：采用遮陽板、利用植被遮陽、選用低輻射玻璃等。

4.4 綠色建筑材料

綠色建筑材料是指那些低能耗、低資源消耗、可重復(fù)使用和再生利用的建筑材料。這類材料的使用可以有效降低建筑在其生命周期中對環(huán)境的影響。

4.5 建筑照明節(jié)能設(shè)計

照明是建筑中能耗的重要組成部分。建筑照明節(jié)能設(shè)計主要通過合理選擇照明設(shè)備、布置方式和控制方式，來達到節(jié)約電能的目的。例如使用LED燈、合理布置燈具位置、采用智能照明控制系統(tǒng)等。

4.6 建筑能源管理系統(tǒng)

建筑能源管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對建筑物內(nèi)各類能源設(shè)備的集中管理和監(jiān)控，從而實現(xiàn)能源的優(yōu)化使用和有效管理。通過建筑能源管理系統(tǒng)，我們能夠?qū)崟r了解建筑物地能源消耗情況，及時發(fā)現(xiàn)和解決能源浪費的問題。

4.7 高效建筑保溫技術(shù)

高效建筑保溫技術(shù)是通過對建筑物的圍護結(jié)構(gòu)和采暖系統(tǒng)進行高效地保溫設(shè)計，來減少能源的消耗。常用的保溫技術(shù)有：外墻保溫、屋頂保溫、門窗保溫等。此外，還可以通過采用高效節(jié)能的采暖系統(tǒng)和設(shè)備，以及合理安排建筑物的朝向和間距等方式，來進一步提高建筑的保溫性能。

5 建筑節(jié)能與設(shè)計中新能源的應(yīng)用

隨著全球能源需求的不斷增長，新能源的開發(fā)和利用逐漸成為建筑節(jié)能和設(shè)計中不可或缺的一部分。本文將介紹建筑節(jié)能與設(shè)計中新能源的應(yīng)用，主要包括太陽能采光、太陽能熱水器、新能源供暖、風(fēng)能發(fā)電、地源熱泵技術(shù)、建筑一體化光伏和海洋能發(fā)電等方面。

5.1 太陽能采光

太陽能采光是一種利用太陽能進行室內(nèi)照明的技術(shù)。其特點在于環(huán)保、節(jié)能、安全可靠，且太陽能電池板安裝靈活，適用于各種建筑物。然而，太陽能采光也存在一些缺點，如受天氣影響較大，電池板轉(zhuǎn)換效率低等。在建筑設(shè)計中，太陽能采光的應(yīng)用前景廣闊，尤其在生態(tài)建筑和綠色建筑中，太陽能采光成為其重要的節(jié)能手段之一。例如，在住宅區(qū)樓頂安裝太陽能電池板，既可以提供生活用電，又能夠降低能耗。此外，太陽能采光還可以與玻璃幕墻、遮陽系統(tǒng)等結(jié)合設(shè)計，提高建筑的節(jié)能效果。同時，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率也將不斷提高，太陽能采光的應(yīng)用將更加普及。

5.2 太陽能熱水器

太陽能熱水器是利用太陽能將水加熱的一種裝置，具有節(jié)約能源、減少污染、經(jīng)濟實惠等優(yōu)點。根據(jù)安裝方式，太陽能熱水器可分為固定式和分體式兩種。其中，固定式太陽能熱水器適用于平屋頂，而分體式太陽能熱水器則適用于各種類型的建筑物。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，太陽能熱水器在國內(nèi)外得到了廣泛應(yīng)用。然而，受天氣、地理位置等因素影響，太陽能熱水器供熱不穩(wěn)定。因此，在推廣應(yīng)用中，需要結(jié)合其他能源設(shè)備，以保障用戶供暖需求的可靠性。未來，隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和成本的降低，太陽能熱水器將更加普及，市場份額也將進一步擴大。

例如，常用的熱水供暖集熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要依靠太陽能發(fā)電設(shè)備，然后通過循環(huán)泵加熱，以達到加熱和收集的目的。在建筑的頂層設(shè)計中，需要使用合理的布局，將太陽能收集的熱量輸送到建筑頂部，并將其轉(zhuǎn)化為輔助熱源。由于采集系統(tǒng)種類繁多，周期長，因此有必要從建筑的角度對不同的采集系統(tǒng)進行合理的選擇。

5.3 新能源供暖

新能源供暖是指利用可再生能源進行供暖的一種方式，具有節(jié)約能源、減少污染、安全可靠等優(yōu)點。新能源供暖的方式有多種，如地源熱泵、水源熱泵、生物質(zhì)能等。其中，地源熱泵技術(shù)是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的供暖方式，通過利用地下淺層地?zé)豳Y源來達到供暖和制冷的目的。盡管新能源供暖初期投資相對較高，但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，成本也在逐漸降低，隨著北方地區(qū)集中供暖的逐步推進和政府對新能源的支持，新能源供暖的發(fā)展前景廣闊。未來，新能源供暖將逐漸替代傳統(tǒng)供暖方式，成為北方地區(qū)主要的供暖方式之一。

5.4 風(fēng)能發(fā)電

風(fēng)能發(fā)電是指利用風(fēng)能進行發(fā)電的一種技術(shù)，具有可再生、清潔、安全、無噪聲等優(yōu)點。風(fēng)能發(fā)電的原理是利用風(fēng)力作用在風(fēng)輪上，使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。風(fēng)能發(fā)電不僅可以減少對環(huán)境的污染，還可以降低對化石能源的依賴。在建筑設(shè)計中，風(fēng)能發(fā)電可以作為獨立的電力供應(yīng)系統(tǒng)，為建筑物提供充足的電力。同時，還可以將風(fēng)能發(fā)電技術(shù)與建筑一體化結(jié)合設(shè)計，提高建筑物的節(jié)能性能。然而，風(fēng)能發(fā)電受地理位置、氣候條件等因素影響較大。因此，在推廣應(yīng)用中，需要因地制宜地選擇合適的發(fā)電方案，并進行長期運營維護，確保電力供應(yīng)的可靠性。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電的規(guī)模和應(yīng)用范圍不斷擴大。未來，風(fēng)能發(fā)電將成為全球重要的可再生能源之一，將在能源供應(yīng)中占據(jù)重要的地位。

5.5 地源熱泵技術(shù)

地源熱泵技術(shù)是一種利用地球表面淺層地?zé)豳Y源進行供暖和制冷的技術(shù)。地源熱泵技術(shù)可以通過輸入少量的高品位能源（如電能），將地球表面淺層地?zé)豳Y源轉(zhuǎn)化為可供建筑物使用的低位熱源。在建筑節(jié)能與設(shè)計中，地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用可以提高建筑物能效比和減少對環(huán)境的影響。具有高效、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，可以大大降低建筑的能源消耗。地源熱泵技術(shù)的原理是利用地下土壤、地下水等介質(zhì)中的能量，通過地源熱泵將介質(zhì)中的能量提取出來，用于建筑的供暖和制冷。地源熱泵技術(shù)不僅可以降低能源消耗，還可以減少對環(huán)境的污染和對化石能源的依賴。然而，地源熱泵技術(shù)的初投資相對較高，且受地理位置限制較大。但隨著政府對新能源的支持和技術(shù)的不斷發(fā)展，地源熱泵技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大。未來，地源熱泵技術(shù)將成為建筑節(jié)能和設(shè)計中重要的技術(shù)之一。

5.6 建筑一體化光伏

建筑一體化光伏是將光伏發(fā)電系統(tǒng)集成到建筑物中的一種技術(shù)。光伏電池板可以作為建筑物的外墻、屋頂、窗戶等部分的建筑材料，使其成為建筑的一部分，實現(xiàn)光伏發(fā)電與建筑的一體化，從而可以在保證建筑功能的同時，實現(xiàn)建筑的節(jié)能和可再生能源的利用。這種技術(shù)不僅可以為建筑物提供電力供應(yīng)，還能優(yōu)化建筑物的能源利用結(jié)構(gòu)，進一步降低能耗和減少對環(huán)境的影響。建筑一體化光伏的優(yōu)點包括：提高建筑物的能源利用效率、減少對環(huán)境的污染、節(jié)省空間等。然而，建筑一體化光伏的初期投資相對較高，且對光伏電池板的維護提出了更高的要求。在推廣應(yīng)用中，需要充分考慮其經(jīng)濟性和技術(shù)可行性。隨著政府對可再生能源的支持力度加大以及技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑一體化光伏的發(fā)展前景十分廣闊。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和成本的降低，建筑一體化光伏將成為建筑節(jié)能和設(shè)計中重要的技術(shù)之一。

5.7 海洋能發(fā)電

海洋能發(fā)電利用海洋中的能源為建筑提供電力，包括潮汐能、海浪能和海流能等。它是通過利用海洋能量驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，源自太陽輻射和地球自轉(zhuǎn)。海洋能發(fā)電具有可再生、清潔、儲量大等優(yōu)點，可以減少環(huán)境污染并降低對化石能源的依賴，提高能源利用效率。在建筑節(jié)能設(shè)計中，海洋能發(fā)電可作為獨立電力供應(yīng)系統(tǒng)，也可與風(fēng)能發(fā)電、地源熱泵等技術(shù)結(jié)合使用，進一步提高能源利用效率。盡管初期投資較高，但隨著技術(shù)進步和政府支持可再生能源的加大，海洋能發(fā)電具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ谌蚰茉垂?yīng)中將扮演重要角色。

6 結(jié)語

總之，建筑業(yè)在現(xiàn)代社會中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，直接影響著人們的工作、生活和社會發(fā)展。建筑設(shè)計中促進新能源及節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是一個綜合性、系統(tǒng)性的課題，要把這種方法應(yīng)用到實踐中，就必須把它與具體問題聯(lián)系起來，抓住重點。在施工過程中，對存在的問題進行分析、識別，并提出相應(yīng)的解決方案。以應(yīng)用新能源為第一立足點，合理開發(fā)利用現(xiàn)代新能源，掌握新能源的使用方法和開發(fā)過程。此外，在建筑設(shè)計和施工過程中，實施可持續(xù)綠色發(fā)展戰(zhàn)略是打破傳統(tǒng)建筑業(yè)發(fā)展瓶頸的有力舉措，為了融合新時代的建筑設(shè)計思想，建筑業(yè)的整體發(fā)展應(yīng)該被視為一個長期的規(guī)劃目標，使其成為一種可以節(jié)能和保護環(huán)境的建筑形式。