可再生能源在建筑设计中的应用

曾日成

摘要：随着方案14-5(发电)的实施，我们将加快向清洁能源过渡的进程和对减少碳排放的日益增长的需求。为了实现大规模的低碳或甚至无碳能源，并恢复地球的生态平衡，我们制定了碳中和和碳峰值目标，即二氧化碳排放量到2030年将达到峰值，我们将努力到2030年，我国每单位国内生产总值(国内总产值)的二氧化碳排放量将比2002年减少65%以上，非化石能源在一次能源消费中的份额将达到约25%，风能和太阳能的总生产能力将超过12亿千瓦。预计在第十四个五年计划期间，风能、太阳能和其他可再生能源等可再生能源的总装机容量约占全球可再生能源总量的28%，可再生能源将逐步取代这些能源。

关键词：可再生能源；建筑设计；应用策略

引言

建筑是全球能源需求不断增长的关键驱动因素，而建筑行业内部的发展，例如空调使用数量的增加正在对全球能源和环境趋势产生重大影响。根据国际能源署（IEA）发布的《2019年全球建筑现状报告》数据显示：建筑行业仍然占据与能源相关的二氧化碳排放总量的39％，以及终端能源消耗量的36％。追求更高能效的建筑一直是世界各国降低能耗，应对气候变化的重要手段之一。2019年，首部引导性建筑节能国家标准《近零能耗建筑技术标准》GB／T51350－2019颁布，政策标准的颁布在很大程度上可推动可再生能源在建筑设计中的利用。

1可再生能源基本概述

从某种意义上说，能源在现代社会的发展中发挥着不可替代的作用，是社会发展的基础和保障。在确保社会正常运转的同时，可以为工业发展和各部门的发展奠定坚实的基础。然而，当地的事态发展表明，很大一部分能源是不可再生的。在社会持续发展的背景下，中国的能源紧张局势逐步加剧，以尽量减少在此基础上，发现了风能、太阳能和地热等许多可再生能源。利用这些可再生能源可大大避免资源浪费，同时减少对环境的影响。它应用于建筑设计，以确保科学和设计的合理性，并为以后的建造和使用奠定良好的基础。

2可再生能源在建筑设计中的重要性

可再生能源具有环境保护和节能等重要特征。中国越来越多的地方发布了支持发展及节能建筑的特别计划、实施方案和指导方针等框架文件。截至2020年6月，在全国10个省、自治区和17个城市制定了47项政策，其中有明确的发展目标或对能源密集型建筑项目的奖励措施。政策文件中提供的支持促使人们更加重视可再生能源的使用。第一，在建筑设计中使用可再生能源可以大大减少建筑工程造成的环境污染，通过使用可再生能源提高能源使用效率，明显有助于促进零能耗和极低能耗与此同时，利用可再生能源不仅有助于满足建筑的低能耗需求，而且有助于进一步减少建筑能耗，这对促进建筑行业的可持续发展十分重要。第二，在建筑设计中合理、适当、科学和有效地使用可再生能源，不仅有助于建设项目按照我国的相关政策要求实现节能目标，而且可以大大减少能源浪费和改善能源结构。

3可再生能源在建筑设计中的应用策略

3.1地热能的设计应用

虽然与太阳能和风能相比，地热能源的分布并不特别重要，但在一些地热资源比较丰富的地区，如果在设计中灵活使用，地热能源也可以带来最大的节能和清洁效益由于地热能源在建筑设计中的具体用途，陆源热泵的合理配置是一种较重要的手段和方法，建设项目可以通过利用陆源热泵优化供热系统的运行，从而利用地热能对建筑项目目前使用陆源热泵的分析往往涉及两种基本类型:水和土壤-空气，建筑设计师必须灵活选择不同建筑项目中的陆源热泵，以便最大限度地提高地热能源的价值。为了提高建筑设计中地热能源使用的效率，建筑设计人员往往需要注重当地环境条件，特别是地质条件、对地热资源使用设计中存在的更严重安全风险的分析以及要有效利用地热能源，往往需要充分考虑输送途径，缩短距离，减少过程中的热量损失。

3.2风能的利用

利用可再生能源系统平衡和取代建筑物的能源消耗是接近零能源消耗的建筑物发展的一个重要趋势。风能是可再生能源之一，在建筑设计中得到最佳利用，不仅可以达到预期效果，而且可以有效减少机械能源消耗。合理利用风能可有效地实现自然通风效果，从而合理设计门窗等主要结构和部件，有效提高自然通风水平，使整个建筑在通风条件下更加舒适在建筑设计中使用风能，利用室内通风进行通风，形成良好的自然通风，可以大大降低室内温度和湿度，促进室内空气流通，因此必须减少空调系统的使用，以便在设计建筑时，需要设计一种合理的建筑类型，充分考虑到当地的气候条件和风的特点，以确保每栋建筑的空气流通。在特定设计过程中，可以使用建筑背面与阳光面之间的压力差来形成空气引擎，从而改善建筑内部的空气对流。空气流动率也很高，即使在人口密集的建筑中也更高，这可以通过安装空气调节装置帮助增加建筑内部的空气对流。在规划建筑时，需要加强建筑组和建筑单位体积之间的组合和连接，同时考虑到工程区域风向的特点。通过合理定义建筑的方向和间距，可以对建筑的外部包络进行更详细的分析，从而合理地设计建筑门窗的高度和面积，并最大限度地确保室内空气流通的质量。

3.3太阳能在建筑设计中的应用

太阳能是最常见的可再生能源。太阳能与其他可再生能源相比，具有较低复杂性的高价值。因此，太阳能是建筑设计中最常用的可再生能源。在实际建筑设计中，太阳能的使用是从建筑项目的实际能源需求中获得的。此程序会预先检查时间、日光强度等因素，以判断专案所在区域的日光是否充足，以避免建筑设计中日光使用程式的缺点或弱点，这些缺点或弱点可能会导致前置时间不足。这会影响建设项目的持续时间。今天，太阳能已经在许多方面发展起来:利用与太阳能开发有关的技术、产品和方案。在建筑设计领域，太阳能板被更多地用于太阳能捕获。在这种情况下，采集到的太阳通常转化为能量，以维持整个建筑管道的运转，从而减少对常规能源的依赖。在建筑设计中，还可以收集太阳能而不是太阳能电池。

结束语

有鉴于此，可再生能源是我们建筑物节能的一个非常重要的组成部分，对于利用有限的资源和更少的能源获得更大的经济和社会效益至关重要。在建筑设计中使用可再生能源无疑将成为建筑业的主要趋势。特别是，随着社会的发展、不可再生能源消费的增加以及环境污染日益受到整个社会和全世界的关注，绿色建筑无疑将是建筑业发展的主要方向之一。

参考文献

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