可再生能源在建筑设计中的应用分析

摘 要：在社会发展背景下，现代建筑设计工作开始提倡可再生能源应用，以此可降低设计的成本消耗，同时可提高设计的环保性。可再生能源主要包括太阳能、地热能、风能等，这些可再生能源的功能特点并不相同，所以在建筑设计当中产生许多不同形态的应用。本文主要针对常见可再生能源进行分析，在结合其中特点分析其在建筑设计中的应用。

关键词：可再生能源；建筑设计；应用

在现代环保概念普及的前提下，可再生能源的应用范围十分广泛，例如可以用于发电、采暖等领域，此时在建筑设计工作当中，同样涉及电力、暖气的调控，所以可再生能源与现代建筑设计有一定的联系。一般情况下，建筑设计人员在对可再生能源进行应用时，都会围绕环保概念来进行设计，即如何使可再生能源的应用更加精准，避免出现能源浪费、能源污染的现象。

1 常见的可再生能源分析

1.1 太阳能

太阳能是当前世界功能的一种“取之不尽用之不竭”的可再生能源，其具有采集容易、再生速度较快的特点，当前对于太阳能的应用形式较多，但其中最为常规、应用面积最为广泛的即为太阳能发电，此举主要是利用光伏转换技术来实现光能发电。通常情况下，太阳能发电得到的电能功率一般不会太大，所以多数情况下会选择将此电能作为储备应急能源，或者应用在一些电能需求较小的电力设备上，从应用结果上来看，太阳能的应用价值较高。

1.2 地热能

地热能也是一种常见的可再生能源，此能源主要来自于地球内部的熔岩温度，在某种角度上此类能源可以引发火山、地震等自然灾害，但是此类现象只会发生在特殊地区，在常规的地域环境下很难引发灾害，所以地热能的安全性还是很高的。在应用当中，地热能的采集难度不大，所以成本最低的地热能应用方法即为直接抽取、保温、应用。目前，地热能的应用范围主要涉及供暖，即主要采用地热供暖设备，直接对地热进行抽取，在通过终端系统调节，使其能够直接作用于室内环境，而这种方式不会造成传统供暖系统的大量烟气，因此具有良好的环保性。

1.3 风能

风能同样是一种无处不在能源，此能源采集十分简单，因为完全可依靠相应的设备来直接产生风能，所以风能具有良好的应用价值。目前，风能应用同样涉及到电力领域，相比于太阳能，风能所产生的电能功率相对较高，因此可以作为常规电力来使用，因此在建筑设计工作当中，可將风能接入设计环境当中，实现低成本的建筑设计应用。

2 建筑设计中可再生能源的应用分析

2.1 建筑设计中太阳能应用

在现代建筑设计当中太阳能的应用方式主要可以分为三种形式，即被动式太阳能技术、主动式太阳能技术、太阳能光电技术，下文将对三种形式的太阳能应用进行逐一分析。①被动式太阳能技术。被动式太阳能技术的应用当中，主要通过巧妙的设计使光照的路线改变或集中，此时被动式太阳能技术接收端能够被动的接收到太阳光照，以此来获取光能，最终通过自作用将光能转化为电能，再将电能储备当需要使用时即可随时对其进行调用；②主动式太阳能技术。与被动式太阳能技术相反，主动式太阳能技术会自行寻找太阳光能的技术，其结构主要由太阳集热器、管道、风机或泵、散热器、贮热装置等组成，此项技术的优势主要在于光能收集速度较快；③太阳能光电技术。太阳能光电技术主要采用半导体光电效应来实现光电转换，是上述两种太阳能技术的核心。通常情况下，太阳能光电技术主要由太阳电池板、充电控制器、逆变器、蓄电池构成，其运作原理为：首先通过太阳电池板来获取光能并产生直流电，之后利用充电控制器将直流电转化为交流电，再直接将交流电通过逆变器将电能传输至用户端，而蓄电池主要应用在无法直接与太阳能光电技术进行电力传输的条件下，可以直接将电能储存，当需要时可以通过蓄电池来实现电能传输。

2.2 建筑设计中地热能应用

地热能在常规地域环境中，其温度一般是无法达到供暖需求的，尤其在我国北部地区，同时还不具备调节功能，因此在应用当中，可以采用地热能热泵系统来实现地热的收集，此系统主要由热泵、电力机组、加热机组组成，运作原理上：首先通过热泵进行地热能抽取收集，热泵的运作主要由电力机组控制，之后将收集到的地热能存放于加热机组当中，当需要进行供暖时即可通过调控功能对地热能的温度进行条件，最终传输至用户端即可。而在建筑设计的角度上，因为现代地热能热泵系统结构较为庞大，同时外表容易出现灰尘，因此在设计时为了保持设计的美感，应当尽可能的遮挡此系统，之后采用管道将其余建筑相互连接实现供暖。

2.3 建筑设计中风能应用

风能的应用与太阳能基本相同，但是风能发电系统的结构往往比太阳能要更大，同时还会发出较大的噪音，所以一般情况下建筑设计应当将风能发电结构放置在原理建筑集中点的地方，通过电路规划来实现供电。

3 结语

本文主要分析了可再生能源在建筑设计中的应用，因为现代可再生能源种类较多，所以首先分析了常见的几种可再生能源，了解了其各自的特点与应用面。其次，针对各项可再生能源，分析了其各自在建筑设计当中的应用，例如电力应用、供暖应用等。

参考文献：

[1]张丽苹，何磊.可再生能源在建筑设计中的利用分析[J].科学技术创新，2014（12）：175.

[2]张建涛.浅析在建筑中应用的可再生能源[J].工业c，2015（16）：86.

作者简介：

龙家凌（1984- ），男，安徽合肥人，硕士，工程师，研究方向：建筑设计。

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