试论可再生能源在建筑设计中的利用

摘要：本文以现代建筑涉设计为研究视角，针对可再生资源在现代建筑设计中的应用展开分析讨论，从可再生能源的应用优势出发，探讨风能、太能能、生物能等可再生能源在建筑设计中的利用，期待为进一步提高我国建筑设计的总体水平，践行绿色建筑理念贡献绵薄之力。

关键词：可再生资源;建筑;建筑设计

随着社会的全面发展，人类改造自然的能力逐步提高，能源短缺的问题日渐凸显出来。可再生能源的应用得到了广泛重视与青睐。为了深化落实绿色建筑理念，改善建筑高耗能的现状，现代建筑设计中应该注意风能、太阳能、生物能等可再生能源的利用，进而降低建筑使用过程中的能源消耗，推动生态文明建设进程。

一、可再生能源的应用优势

第一，通过对可再生能源的应用可以实现更好的建筑节能效果。传统的电力资源都是不可再生的，将其应用到建筑设计领域中夜具有不可再生的特性，如果人们的用电量逐渐增加，就需要消耗更多的能源，从而导致煤炭等不可再生能源的消耗量逐步提高，这与现阶段所提倡的低耗高效、低碳建筑等理念是相悖的。通过对可再生能源的利用，可以有效解决人们的用电问题，将可再生能源与建筑有机结合，可以降低不可再生能源的消耗量，进而达到节能减排的目标。

第二，将可再生能源应用于建筑设计中，可以实现非常明显的环境保护效果。建筑业的快速发展对于周边的环境会带来一定的损害，在不可再生能源利用的过程中，对于区域内部的生态环境将会带来严重的负面影响，此种影响一旦产生之后很难复原，在治理的过程中往往需要大量的成本。通过对可再生能源在建筑中的利用，不仅可以实现对周边自然环境的保护，同时有利于区域生态环境的建设，推动环境友好型社会的建设进程，加快生态文明建设步伐。

二、可再生能源在建筑设计中的具体应用

（一）太阳能

太阳能是自然界中广泛存在的清洁型的可再生能源，是自然界赋予人类的基本能源，如今在人类社会的发展中對于太阳能的应用已经非常广泛，并且总结了相对丰富的利用经验。基于低碳建筑的相关要求，设计师在实施建筑设计的过程中可以考虑有效利用太阳能，进而达到低碳环保的设计效果。第一，对太阳能热水器的有效利用。太阳能热水器是现阶段常见的可再生能源利用方式，相关技术已经非常成熟，对于工艺的要求相对较低，所以建筑设计工作者在实施建筑设计的过程中可以结合建筑的实际需求以及使用者的具体要求，将太阳能热水器应用于建筑物当中，有效解决建筑使用过程中热水的供应问题。第二，对太阳能供电的有效利用。太阳能发电也是现阶段比较关注的技术之一，通过太阳能发电进而满足建筑使用过程中的电力资源需求，减少对不可再生能源的消耗量，达到低碳环保、节能低耗的设计目标。在科学技术快速发展的时代背景下，太阳能电池板应运而生，在现代建筑中的应用已经非常广泛，应用效率以及能量的转化效益正在不断提升。基于此，设计工作者可以将太阳能供电方式与传统供电方式整合起来，共同满足建筑的用电需求。

（二）风能

风是一种常见的自然现象，通过风力产生的能量被称之为风能，其也是自然界赋予人类的强大的可再生能源。将风能应用到建筑设计中可以通过以下几个方面着手实现：第一，自然通风。通过风能实现自然通风可以达到封层理想的设计效果，在设计活动中，设计工作者应该以主体结构以及门窗等位置作为基础，通过科学合理的设计布局，有效利用风能，进而使得建筑可以在自然风的影响下达到理想的舒适效果，这就要求设计师在展开建筑设计的过程中，需要对区域内部的风向、风力等进行调查研究，结合风能条件以及建筑的具体需求做出科学合理设计，从而实现对风能的高效利用。第二，风能发电。风能不仅可以满足自然通风的需求，同样可以用来发电，进而满足建筑的使用过程中对于电力资源的需求，所以设计工作者在实施建筑设计的过程中应该结合建筑对于电力资源的需求情况，有效风能发电的方式为建筑物提供持续的电力供应。在电力资源需求量比较大的工业建筑、商业建筑等的设计活动中，就可以有效整合风力发电的设计。上海中心大厦的设计中，设计工作者就对风力发电进行合理利用，在中心大厦的565-578m的位置上装配了270台500W的风力发电设备，这些风力发电设备每年可以为中心大厦提供50%-78%的电力能源，极大程度的降低了对不可再生能源的消耗量，符合低碳环保的要求[1]。

（三）地热能

在建筑设计实践中，地热能也是一种比较常见的可再生能源，其也可以实现低碳环保的设计效果。地热能是通过地壳抽取的天然热能，其主要来源就是地球内部的熔岩，其以热力形式存在，是导致火山爆发与地震等自然现象的主要能量，其属于可再生能源的范畴，可以通过地下热量为人类带来优质服务。对于地热能的利用可以分为两种方式，其一是利用地热能进行发电，其二是对地热能进行直接利用，现阶段研究的重点在于利用这一可再生能源进行发电[2]。地热能与煤炭的矿物燃料不同，主要区别就在于是否可以用来燃烧。地热能的开发潜力是非常大的，现阶段用于利用地热能的地源热泵系统的交换方式相对较多，如果在建筑设计过程中需要对地热能进行应用，需要在开展设计工作之前，针对区域内部的水文地质条件作出精细化的勘察，同时也要对地热能资源的情况做出预先调查，进而确保对地热能的安全科学利用。

（四）生物能

生物能也是一种常见的可再生能源，在生产生活中广泛存在，利用的潜力非常大，就目前发展实际情况来看，对于生物能的利用尅以通过以下两个方面来实现：第一，有效利用生产生活的垃圾以及废弃物进行发电，在城市发展中，由于生产生活往往会产生大量的废弃物及垃圾，通过科学的处理方式，这些物质可以变废为宝形成热量，通过对热量的有效搜集就可以转换为电能，进而为建筑的使用提供电力资源[3]。第二，沼气发电与发热。在生产活动中，将动物的粪便、秸秆扥进行科学处理之后就可以生成沼气，之后就可以通过沼气转化为电能和热能，为建筑使用过程中提供电能和热能服务，进而替代煤炭燃烧、天然气、液化气等非可再生能源，实现节能减排的效果。在未来的发展中，随着科学技术的进一步发展，生物能的应用将会更加普遍，设计师在实施建筑设计的过程中，可以结合建筑物所在的地点所具备的条件实现对生物能的合理运用，进而达到低碳环保的设计目标。

（五）水能

在实施建筑设计的过程中，应结合建筑所处的区域的气候条件、供水情况等，对工程项目单位给排水系统进行科学合理的规划，有效控制建筑中水流的方向，实现对水资源的回收利用，规避积水等问题的出现。例如，可以通过人工干预的方式去有效搜集雨水资源，对于雨水进行存储与处理，并将其利用到绿化以及消防等方面，这样一来就降低了建筑使用过程中的水资源消耗。

三、结语：

综上所述，将可再生能源有效应用到现代建筑设计中是践行可持续发展理念、构建环境友好型社会的需要，是降低建筑使用过程中能耗的需要，是进一步提高建筑环保效果的需要。希望通过文章的阐述，可以使得广大建筑设计工作者认识到可再生能源在建筑业发展中的重要作用，认识到可再生能源的优势，与时俱进的转变设计理念，结合建筑设计的需求以及绿色建筑的要求，合理利用可再生能源，提高建筑业的“清洁”水平，为环保事业、生态保护贡献力量。

参考文献：

[1]王立军.建筑设计中绿色建筑设计理念的整合应用探究[J].住宅与房地产，2018（25）：57.

[2]吴鹏.可再生能源在建筑设计中的利用[J].居业，2018（07）：55+57.

[3]倪欢欢.可再生能源在建筑设计中的利用[J].四川水泥，2018（06）：95.

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