可再生能源在建筑设计中的利用陈泽明

可再生能源在建筑设计中的利用陈泽明

陈泽明

引言

可再生能源是一次能源中的一种能源形式，其主要包括太阳能、水能、风能以及生物质能等。该形式的能源的主要特点是产自自然，且在自然界能进行不断的循环再生。在对可再生能源进行不断开发与利用的研究工作中，我国已经取得了较大的成果，尤其是风力和太阳能两种可再生资源的利用已经处于较高的水平。在现代化的建筑设计中，不断引进可再生资源进行合理化利用，可促进建筑设计工作实现进一步提升，有利于发挥更大的积极性因素。

1风能在建筑设计中的应用

1.1风能在风力发电中的应用

风能资源在建筑行业中的利用在我国已经实现了较大的发展成果。建筑常用的微型风力发电机就是其中一种重要的应用方式。建筑设计师将其引入到建筑发电设计工作中，主要可以通过以下方式来实现利用。首先在进行发电设备安装之前，要对该地区的实际风能情况进行考察，同时还要就相关设备实际工作噪音的影响程度进行设备选择。在利用风能实现建筑发电时，设计师应当明确其存在的一定不稳定性，并根据这个问题进行解决方案的制定。其可以通过将风力发电设备与电网进行连接来处理，同时也可以利用柴油机与风力发电工作进行互补。保证在风力发电不足的情况下，对建筑内用户的用电进行保障。另外，由于发电实际需求的限制，风力发电机的安装位置往往被确定在建筑顶部，而建筑设计师应当在建筑设计过程中，充分考虑到发电机与整体建筑的适应程度。

1.2利用风能实现自然通风和降温

对于建筑工程来说，实现建筑通风是十分重要的，其主要是为了保证室内舒适程度以及优化室内空气质量。其主要的实现方式是将室外空气引入或将夜晚凉风进行引入两种方式。建筑设计师在利用风能实现通风和降热工作时，首先应当进行相关的气象数据统计，对该地区的风速、风向以及周围环境对通风实施所造成的影响进行分析。场地风环境情况的分析如图1所示。

之后，在进行正式的风能利用方案设计时，设计师可利用计算机功能或建筑风洞实验来对建筑的通风设计进行模拟，并根据模拟和实验结构进行相应的风压分布图制作。之后再进一步对建筑开口和建筑形态进行合理调整，实现风能利用的最优化。

2太阳能在建筑设计中的应用

被动式太阳能是常见于现代化建筑设计中的太阳能利用方式。建筑设计师应当在建筑设计工作中，就该种形式的太阳能利用方式进行设计研究，实现该形式太阳能利用的最大效益。被动式太阳能利用模式主要是指在对太阳能资源进行利用的过程中，不依靠其他机械设备或控制系统来实现的能源利用方式。该系统的主要要素包括收集系统、热吸收装置、储热材料以及输送与控制系统几方面。其分布情况如图2所示。

建筑设计师在实际环节中，首先应当就建筑所处环境中太阳能资源进行考察，注意在考察过程中对可能造成太阳能遮挡的条件进行综合性考虑。之后在进行正式的设计时，设计师大多数都会将集热装置的朝向控制在向南方向，但是这也要根据实际建筑的太阳能资源需求情况进行实际分析。同时设计师还应当对该建筑本身的造价限制以及功能等方面进行考虑，对太阳能的获取方式进行选择。例如混合式系统更加适用于建筑阳光间。另外，设计师在进行太阳能利用设计时，还应当考虑到对采光面的适当性遮阳处理。除此之外，为最大程度地对太阳能资源进行利用，还应当通过夜间隔热帘的安装等方式来进行性能增强，同时在设计中引入辅助采暖与制冷系统也是重要的设计方式。

3地热在建筑设计中的利用

近年来，随着对地热能源的研究逐渐深入，该再生能源在人们的日常生活中已经逐渐发挥了越来越广泛的作用。地源热泵空调系统就是该能源在建筑设计中的应用表现，其主要作用是为建筑房屋进行供暖或者制冷。设计师在进行建筑设计工作中，加强对地热能源的充分利用将发挥重要的积极作用，在保护环境的同时实现建筑区居民生活水平的显著提升。

地源热泵的建立主要是通过在建筑周围进行竖井或深沟开凿，然后进行地表水抽取并将其输送至板式换热器中在与河水等进行连接，用这样的方式来实现热交换。所以，设计师首先应当就建筑所处环境进行调查，这主要包括了对其周边的土质与水源的实际情况而展开的调查工作，对相关工作开展的条件进行判断，要求建筑周边存在着一定的空地范围，且周围水资源质量较好。同时设计师还应当进行相关的取水建筑物的合理设计，对实施场地进行合理规划。

此外，由于地源热泵的相关机组都是需要放在室内环境中的，所以设计师在实际建筑设计时还应当充分考虑到机房设计，对相关机房的大小以及具体建筑位置进行明确。这都需要根据建筑实际情况进行判断，选择集体式机房或进行简洁的小型热泵的设计方式。最后，设计人员还应进行末端装置的实际选择，常见的末端装置主要有风机盘管形式以及辐射吊顶形式两种。这对建筑室内样式和空间样式都有着重要的作用。

结语

可再生能源在现代建筑设计中的应用深入实现了建筑环境性能与美学性能的双重结合。所以建筑设计师应积极合理引进可再生资源实现设计进行探讨是十分必要的。设计时应当从建筑实施地址的选择到实际建筑设计工作进展都充分就可再生资源的利用进行考虑，同时还应当积极与建筑工程师进行应用交流和合作，最大程度地实现可再生资源的有效利用。只有这样，才能进一步的提高可再生资源在建筑设计中的应用规范与发展。

参考文献

[1]田蕾,秦佑国.可再生能源在建筑设计中的利用[J].建筑学报,2006,02:13-17.

[2]倪昌剑.论述可再生能源在建筑设计中的利用[J].四川水泥,2015,06:135.

[3]洪宸.可再生能源在建筑设计中的利用[J].技术与市场,2015,09:147+150.

[4]殷凡.在建筑设计中可再生能源的利用[J].建材与装饰,2016,42:94-95.