可再生能源对绿色建筑的提升

可再生能源对绿色建筑的提升

黎永坚

广州市城市规划勘测设计研究院 广东  广州 510199

摘要：绿色建筑的能源使用效率一直是一个重要问题。能源效率是指在考虑建筑物的所有耗能方面，包括材料、技术和结构的耗能。通过使用可再生能源（如太阳能、风能、地热能和海洋能等），可以降低能源需求并减少建筑对环境的影响。在全球范围内，可再生能源系统的使用正在迅速增长，其中包括太阳能电池板、太阳能热水系统和太阳能供热系统。太阳能电池板和太阳能热水系统等技术已成为许多建筑中的首选解决方案，它们提供了有效且低成本的可再生能源。 本文将讨论使用可再生能源减少建筑能耗的提升意义。

关键词：可再生能源；绿色建筑；太阳能

一、可再生能源对绿色建筑的提升效果

（一）太阳能

太阳能是绿色建筑最重要的可再生能源。太阳能板可以捕获并储存太阳辐射，使其在建筑中得以循环利用。这使得太阳能成为实现节能目标的重要解决方案之一。太阳能对绿色建筑的提升效果主要体现在以下几个方面：

（1）太阳能在建筑中的应用，不仅能为人们提供舒适的居住环境，而且还能有效地节约能源，提高资源利用率。因此，太阳能建筑的保温隔热性能是绿色建筑保温隔热的重要指标之一。

（2）在炎热地区利用太阳能热水系统替代传统的电采暖系统，不仅能解决冬季采暖问题，还能有效降低采暖能耗。同时，利用太阳能作为水源热泵系统的水源，不仅能提高建筑物整体能源利用效率，还能有效地降低环境污染。

（3）利用太阳能发电技术在建筑物上应用可以充分地利用当地资源优势，减少对化石能源的依赖，有效减少对环境的污染。而且利用太阳能发电系统还能提高建筑物的抗震性能和防灾能力。

（4）太阳能照明系统主要包括太阳能照明灯具、光伏发电设备等组成，是绿色建筑中不可或缺的组成部分。以光伏建筑为基础进行光伏发电系统设计是绿色建筑中另一个重要方面。通过光伏建筑一体化设计，既能实现光电转换与利用，又能充分发挥其在建筑节能方面的作用[1]。

（二）风能

风能作为另一种可再生能源，主要是利用风力涡轮机来实现能源转化。风力涡轮机通过旋转叶片产生能量，并将其转化为可用的电能。风力涡轮机在建筑中的应用也越来越普遍。这些用于风力涡轮机的建筑物通常是位于建筑屋顶上的塔架。如果建筑物没有使用风力涡轮机，则该建筑将无法满足能源需求，并将消耗大量电力。此外，风力涡轮机还有助于减少建筑物和附近环境中的碳足迹。这些风能发电机还可以用作发电系统，例如太阳能电池板或为建筑物提供电力。这些发电机通常位于建筑物的顶部或屋顶上，为周围地区提供电力。风力涡轮机还可以通过为家庭和小型商业建筑提供更多电力来增加收入和利润[2]。

（三）地热能

地热能是一种可再生能源，它可以从地球的岩石中产生热量，这些热量可以用于供暖、热水、制冷或为建筑物供电。它被认为是一种安全、清洁和可靠的能源，因此它被广泛使用。地热能的利用方式包括：在建筑物中使用地热能。地热能用于供暖、热水和制冷。这种技术可以与传统的家庭供暖相结合，为建筑物提供一个舒适的环境。地热能用于加热或冷却空气，以为建筑物提供供暖和制冷。地热在城市中很常见，但在农村地区更为常见。在某些情况下，它可以用于为建筑物提供热水或蒸汽，从而节省了能源并减少了浪费。

二、可再生能源在绿色建筑设计中的应用措施

（一）太阳能技术

在绿色建筑设计中应用太阳能技术，不仅能够减少能源消耗，还能降低建筑建设成本，因此受到了人们的关注。在太阳能技术应用中，主要包括太阳能光伏发电系统、太阳能光热转换系统和太阳能热水系统三种形式。其中，太阳能光伏发电系统可以为建筑物提供电能，而太阳能光热转换系统可以为建筑供热。

（二）风力发电技术

风力发电技术在绿色建筑设计中的应用，可以实现对风能的合理利用，有效地节约了能源，减少了环境污染，促进了社会经济的可持续发展。在风力发电技术的应用过程中，要做好风力资源调查工作，结合当地的气候条件，选择合适的风力发电机。在选择风力发电机时，要充分考虑到建筑物周边的环境因素，确保建筑物能够满足风力发电的要求。同时在安装风力发电机时，要保证发电机与建筑物保持一定距离。

（三）地热技术

地热技术指的是，通过将地热能源应用于建筑中，将地热能应用到建筑物的供暖、制冷中。在地热资源中，包括地热能、太阳能等，其中地热能的应用最为广泛，但是其稳定性较差。因此，在对绿色建筑进行设计时，应合理应用地热能。地热资源在我国分布广泛，且资源较为丰富。随着社会经济的发展和科学技术的进步，人们逐渐意识到了地热能的优势，并将其应用于绿色建筑中。在应用过程中，应对地热资源进行合理的开发利用。

三、绿色建筑中可再生能源复合应用技术

（一）太阳能与自然风的复合应用技术

在建筑设计中，建筑物周围的环境与气候条件是不可忽视的因素，对建筑设计以及室内环境的舒适性有着直接影响。合理利用自然环境中的风，可以减少空调的使用，降低能源消耗；同时在一定程度上还可以调节室内空气温度，减少能耗。通过太阳能与自然风相结合的应用，可以有效解决建筑能耗高、环境污染严重、可再生能源利用效率低等问题。在建筑设计中，把太阳能集热装置与建筑融为一体，把太阳能集热装置与自然通风相结合，让建筑真正融入自然环境之中。

太阳能集热装置是将太阳能转化为热能或电能的装置，一般由集热器、蓄热系统、热交换器及控制器组成。其中最关键的是太阳能集热装置和自然通风相结合，最大限度地吸收太阳辐射热能并将其转换成热能或电能，用于采暖、热水供应等功能。与自然风结合应用的太阳能集热装置包括太阳房、太阳能与自然风复合利用集热器。[3]

（二）自然风与蒸发冷却的复合应用技术

蒸发冷却是指利用室外空气的自然蒸发作用进行冷却的空调技术，该技术不需要外界能源，是一种无污染、零能耗的绿色空调系统。自然风作为蒸发冷却的热源，由室外空气与建筑内围护结构的热湿交换提供，具有良好的舒适性和环境保护效果。由于蒸发冷却技术与自然风结合应用可解决传统空调系统能耗大、环境污染等问题，因此在绿色建筑中应用日益广泛。

蒸发冷却与自然风结合应用具有良好的节能效果和环保效益。研究表明，在夏季室外计算温度为35℃时，通过蒸发冷却设备的冷却效率可达80%~90%，比传统空调系统节能50%以上；在冬季室外计算温度为15℃时，通过蒸发冷却设备的冷却效率可达75%~80%，比传统空调系统节能30%以上。而且在夏季与冬季均能实现室内温度控制在人体舒适范围内，具有明显的环境效益和经济效益。

（三）太阳能光伏建筑一体化技术

太阳能光伏建筑一体化是指将光伏系统应用于建筑物的屋顶和墙面，通过利用光伏发电技术为建筑物供电，提高建筑能源利用效率，降低建筑能耗，改善建筑物的热环境质量。太阳能光伏建筑一体化技术是新一代的太阳能利用技术，将太阳能光伏发电与建筑有机地结合起来，充分发挥了太阳能利用的优势，其应用范围包括屋顶和墙面，既可以单独使用又可以与其他能源（如常规能源、热泵）互补使用。目前，我国光伏发电在建筑上的应用还处于起步阶段，主要集中在工业厂房、办公建筑上，而民用建筑并没有得到很好的发展。目前我国光伏发电在民用建筑上的应用主要有：太阳能路灯、太阳能热水、光伏幕墙、光伏遮阳等。

结语

随着我国经济的发展，建筑行业的发展也越来越快，建筑行业在我国经济发展中的地位越来越重要，因此，需要重视建筑行业的发展。绿色建筑是我国建筑行业未来的发展趋势，为了保证绿色建筑的质量和效益，需要重视可再生能源技术在绿色建筑设计中的应用。本文主要分析了可再生能源技术在绿色建筑中应用的提升效果，并阐述了可再生能源在绿色建筑设计中应用的具体措施。随着科学技术的不断发展，可再生能源技术将得到更广泛地应用，能够促进我国经济的可持续发展，提升人们的生活水平，满足人们对美好生活的需求。

参考文献：

[1]贾晓剑.可再生能源在绿色建筑中的复合应用技术[J].智能城市,2020,6(12):159-160.

[2]杨旭. 可再生能源对绿色建筑工程设计的影响研究[D].北京建筑大学,2017.

[3]刘远志. 绿色住宅节能与能源利用评价与改进[D].燕山大学,2015.