可再生能源在建筑设计中的利用

可再生能源在建筑设计中的利用摘要：目前，我国正处于进一步深化改革、推进可持续发展、迈向新时代的重要阶段，建筑行业的环保、绿色、可持续发展也越来越受到人们的广泛关注。在这种情况下，建筑设计中如何有效地、科学地利用可再生能源的问题就显得尤为重要了。本文重点分析了目前可再生能源在我国建筑设计中的应用状况，并对其发展前景进行了探讨，以求为可再生能源的利用扩大化、广泛化提供一些支持和帮助。关键词：可再生能源；建筑设计；利用引言近年来，我国建筑行业仍然呈现出比较迅猛的发展势头，并且，人们对可再生资源的重视程度也在不断地提升，人们不再只关注建筑的配套设施、设计结构，而且也比较重视建筑设计是否绿色环保。提高可再生资源在建筑设计中的应用比例，不仅能够实现绿色、环保的建设目标，而且还能够更加突出设计的合理性与科学性。因此，我们必须重视可再生能源对于建筑设计的重要意义。1在建筑设计中应用可再生能源的优势1.1具有突出的节能效果如果能够将可再生能源和建筑设计有效地结合起来，那么所得出的设计成果往往具有较为突出的节能性。其原因就在于，可再生能源能够将电能作为一种中介型能源，并通过电能进行转化，以满足建筑物对其他各种能源的需求。所以，在将可再生能源和建筑设计进行结合之前，设计者必须了解清楚该工程所需要的各种能源类型以及其对能源的具体需求量，以确保可以用可再生能源替换一部分污染性较强、耗能较多的能源，以此达到较为突出的节能效果。近年来，建筑行业的发展势头有增不减，建筑项目数量越来越多、规模越来越大，几乎占领了各个城市的每个角落。但是，我们为建筑行业的迅猛发展感到欣喜的同时，也应当意识到，数量过多、规模过大的建筑项目必然会给城市带来更大的环境负担，甚至会引起部分民众的反感。而在这种情况下，已经有越来越多的人开始意识到保护生态环境的重要性，开始提倡建设绿色、环保的建筑，淘汰落后的、污染性较强的建筑项目，在这种趋势下，在建筑设计中广泛应用可再生资源已经成为了大势所趋，有效利用可再生能源，与社会提倡的绿色环保观念是相符合的。并且，不管是直接使用可再生能源，还是将可再生能源进行二次的转化，对环境的危害性都比较小，不会排放大量的有害气体或污染物质，能够较大程度上缓解建筑施工带来的环境污染问题。1.3能够带来较高的经济效益除了环保和节能的优势之外，这些能源往往还具有再生性，这就意味着可再生能源可以不限量地进行获取，其覆盖面积也较为广阔。同时，对可再生能源进行转化和使用时也无需耗费高额成本，长期看来，能够为企业带来较高的经济效益。但是，企业也必须要认识到，由于技术的限制，企业在最初使用可再生能源时必然要有较高的资金投入，只有这样才可以获得相关的技术支持和设备支撑。此外，企业还应当建设专业的技术人员研发团队，只有拥有较强的研发能力，才能不断更新可再生能源利用技术，从而确保企业能够始终享有技术红利。2建筑设计中常见的几种可再生能源2.1太阳能目前，我们可以通过接收设备对太阳光源进行收集，从而使太阳能转化为电能，或者将太阳能直接应用，用于在建筑内取暖或制冷。太阳能具有一定的使用优势，如受场地的约束限制较小，我们可以直接在建筑物顶上安装采集太阳能的相关设备。太阳能是目前建筑设计中使用频率、数量较多的可再生能源。此外，太阳能还具有可无限再生、适用范围广泛、污染性不强等特点。人们可以不受时间、空间限制地使用太阳能，并且不用担心在使用过程中会对环境造成污染，所以，太阳能广受建筑设计者和使用者的喜爱。2.2风能风在运行时会产生一定的能量，这种能量就是我们常说的风能。但是，相较于太阳能而言，风能具有一定的局限性，其往往会被风速、空气的密度等限制性条件所影响。不过，在将风能转化为电能方面，我国的研究和相关应用已经取得了相当大的进步，甚至风能发电已经呈现出超越传统发电模式的趋势，应用数量逐渐增多，一定程度上缓解了由煤炭火力发电带来的环境污染压力。但是，在建筑设计中应用风能有一定的风险，如果风力过大，建筑物可能会被强风损坏，也可能会给人们带来不适感，所以建筑设计者应当着重把握使用风能的量和度。2.3水能水自身会在自然环境中进行不同形态的转化，如液态的水会转化为水蒸气，再转化为雨、雪，并形成江河湖泊，水在流动的过程中也会产生巨大的能量，即水能。目前，我国的水能利用一般主要体现在水利工程方面，通过水利工程设施将水能转化为电能，这一过程也是清洁无污染的。2.4地热能地球内部也会产生巨大的能量，即地热能，我们可以将这种能量收集起来，作为发电的辅助性能源加以利用，或者与太阳能一样直接应用于建筑物的供暖或者制冷。此外，作为地热能的特殊类型，潮汐能和破浪能也被人们利用了起来，但是，这两种可再生能源的局限性较强，一般只适用于沿海城市。2.5生物能生物能的出现为我们打开了探究建筑设计中的可再生能源利用的新局面。生物能也是可再生能源的一种，其可以将生活垃圾或者施工过程中产生的建筑垃圾二次利用，对其进行有效的处理，从而获得一定的能量。例如，在建筑施工中，建筑垃圾的处理一直都是困扰人们的难题，传统的方法是简单地对建筑垃圾进行焚烧，这就不可避免地会对环境造成一定的污染。而在新型科学技术的支持下，我们则可以对建筑垃圾进行分类处理，将建筑垃圾变成可再生能源，如沼气等等。所以，建筑设计者应当掌握可能会产生的建筑垃圾类型和数量，并采用相应的生物能转化处理系统，对其进行利用。3在建筑设计中科学利用可再生能源的有效策略3.1太阳能在建筑设计中的利用太阳能是建筑设计中应用较为广泛的一种可再生能源，设计者应当充分考虑如何对这种能源进行利用，在设计时应当从多方面、多角度考虑其施工材料、房屋朝向以及实地环境等各种条件因素。一般而言，在建筑设计中利用太阳能，往往是先通过一些设备进行集热，再对所储存的热能进行利用。因此，可以通过在建筑外安设集热器、在内部放置保温墙板的形式收集热能，并将其传输到保温墙壁中集中储存起来，太阳能热水器正是采用了这种利用形式。通过太阳能热水系统，可以将太阳能转化为热能，并以冷水为传递介质，对能量进行传递。此外，我们还可以将集热器与光伏技术结合起来使用，以达到更好的集热效果，且这种形式在高层建筑也能够适用，能够提升对太阳能的利用效率。太阳能在建筑设计中的大范围使用，能够对建筑物所使用能源的结构进行改良和优化，并且还能够为绿色、环保、节能做出一定的贡献。3.2风能在建筑设计中的利用风能也是建筑设计中应用较多的一种可再生能源，通过风能，能够有效提升建筑物的自身使用效果，这主要是通过自然风来实现的，自然风的使用能够减少建筑设计对其他机械能源的依赖。具体而言，风能的利用主要体现在以下两个方面：其一，在通风性较强的地方，可以对风能进行利用，这主要是通过对建筑物门窗和其他结构的设置实现的，通过这一方式，能够使建筑物的通风状况得到极大的改善，并且也能够为人们提供更加舒适、自然的生活环境。其二，风能还可以用于发电，这主要是针对于一些高耗能类型的工业建筑，需要建筑设计人员提前进行实地的考察和科学地设计，从而利用风能为工业建筑提供电力支持，减少对其他能源的依赖。在对建筑物进行建筑设计之前，设计者应当进行充分的实地考察和分析，并结合建筑区域的气候、地理环境和水供应情况，使其与建筑设计相适应。其中，设计人员可以通过科学设计建筑物的排水系统，对水流的流向进行把控，从而重复回收使用水资源，同时，这一措施也能避免建筑物内出现大量的积水。此外，在建筑设计中，还可以对雨水进行回收再利用，可以设置一些雨水收集装置，对雨水进行储存和进一步的处理，并将处理后的雨水用于绿化、消防等各个方面，从而起到环保、节能的效果。3.4地热能在建筑设计中的应用建筑设计中的地热能应用也是可再生能源应用中不可忽视的重要内容，地壳中产生的天然热能主要来自于地球内部以热力形式出现的熔岩，这种热能也是可再生能源的一种，可以为人类所用。在地热能的使用中，发电利用是较为广泛的一种方式，此外还可以直接对地热能进行利用。但是，与煤炭燃料不同，地热能并不能用于燃烧。一般来说，比较具有开发潜力的地热田往往分布在较为偏远的山区。在对建筑进行设计之前，要实际勘察施工区域的地热能分布和使用情况，如果可以利用地热能，就应当因地制宜地铺设相应的设备装置。此外，在沿海地区，设计人员也可以考虑对海流能、潮汐能等可再生能源进行利用。例如，设计人员可以在建筑中铺设一些地下管道，将潮汐能、海流能收集起来，并将其转化为电能，从而为建筑物提供一定的能源供应。3.5生物能在建筑设计中的应用生物能也属于可再生能源的一种，虽然这一能源类型被人们应用的还比较少，但是其发展前景却是十分可观的。目前，城市化发展步伐仍在加快，城市面临的能源短缺危机却来越严峻，并且城市中产生的垃圾也在不断增多。在这种情况下，建筑设计人员可以通过在建筑物下部增设垃圾储存、燃烧装置的方式对这些垃圾进行二次利用，并通过垃圾燃烧获得一定的电能和热能，通过管道对这些能量进行运输，以满足建筑物对能源的需求。但是，需要注意的是，在进行生物能转化装置设计时，必须要确保建筑工程的地基稳定性不被破坏。结束语综上所述，随着人民经济生活的日益提升，对绿色环保生活也越来越向住，并且身体力行践行绿色环保理念，而建筑行业在我国的蓬勃发展离不开对可再生能源的科学利用，建筑设计人员应当更加关注对各种可再生能源的利用情〉兄，不断将新技术新工艺应用于建筑行业，从而促进建筑产业不断朝着环保、绿色、节能的方向发展。参考文献闫辉.建筑设计中可再生能源的利用研究:J].江西建材,2019(11):47-48.赵洁.可再生能源