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1建筑設計中的可再生能源

可再生能源是自然環境下自然生成的，可持續再生而不會被人類一次性使用完的，可以給人類生產活動帶來熱、力、光等各種驅動的潔凈環保能源資源。與石油、天然氣等能源相比，可再生能源不會對環境造成污染，潔凈環保，并且可循環使用。目前，已被人們熟知且能投入生產使用的可再生能源有太陽能、風能、水能、地熱能、海洋能、生物能、潮汐能等。在建筑設計中，可行且應用比較廣泛的可再生能源主要包括太陽能、地熱能、風能等，這些新能源給人們帶來了不少切實的收益。

2建筑設計中可再生能源的利用現狀

我國可再生資源的種類及總量都較為豐富，其中尤以水資源最為突出。太陽能覆蓋了我國將近2/3的領土，每年輻射量高達6kV/m2;可有效開發的風能資源了高達30億kW;地熱能的探明儲量在32億tce左右。可見，不管是在現今已有開采與使用條件下，還是在未來的開發過程中，我國可再生能源都具有較大的發展空間，能夠滿足我國經濟發展過程中對能源的龐大需求?？稍偕茉丛谖覈茉唇Y構中所占的比重越來越大，以2013年為例，可再生能源使用量達2．5億t標準煤，比2012年上升了將近2個百分點，是我國能源消耗總量中十分重要的一部分。在這種能源使用狀態下，“綠色經濟”必將興起，極大地促進我國長期能源規劃中2020年基本滿足國民能源需求的目標實現。可再生能源在我國能源使用中的戰略地位越來越高，對其的需求量也逐年增長。因此，當前發展能源的主要任務不僅僅是改變能源的結構，還需努力提高能源的供給率，確保我國能源供應的安全。

3可再生能源在建筑設計中的利用

建筑設計中的可再生能源有很多，各類可再生能源在建筑設計中的利用手段也不盡相同。筆者總結前人研究成果，結合自身工作經驗，著重介紹了太陽能、地熱能及風能在建筑設計中的利用。

3.1太陽能

太陽能是目前在建筑設計中利用最為普遍的一種可再生能源，其利用方式主要有集熱蓄熱墻設計、太陽能集熱器保溫墻板設計、墻面附加集熱器設計、陽臺設計、屋面集熱部件設計及遮陽裝置設計等。太陽能集熱器保溫墻的設計思路是將墻體與集熱器進行一體化處理。它是將熱反射板與墻體后面的建筑對接，熱反射板收集陽光的熱量，通過熱管傳熱，傳輸到每一個房間。遮陽裝置(如圖1)常常與太陽光伏電板、太陽能集熱器相結合，特別是在高層住宅中，這種設計不僅能起到遮陽效果，還能提供大量熱水，有效利用窗臺空間，且可大大降低住宅的建設成本。

3.2地熱能

地熱能的利用主要通過地源熱泵技術得以實現，目前，該技術主要分為水－水型地源熱泵系統和土－氣型地源熱泵系統兩類。地源熱泵系統的建設策略主要包括三個方面:選址與場地規劃、機房位置與大小及末端裝置的設計。

1)科學選址并合理規劃場地。地源熱泵系統的熱交換方式有很多，但無論用哪種方式，在對其進行設計之前，都需要對建筑場地進行詳細的水文地質勘察，對該地區的地熱資源分布進行預先調查。

2)控制機房位置及大小。機房位置的設計涉及到建筑立面的整潔度，對建筑美觀度有著直接的影響。地源熱泵系統沒有普通空調所需的冷卻塔，其機組都是放在室內的，有利于建筑的整體造型設計。

3)末端裝置的設計。主流的地源熱泵的末端裝置主要包括風機盤管及輻射吊頂兩種，前者的安裝較為簡單，后者則需要協調好夏季吊頂表面結露問題。

3.3風能

風能的利用歷史較為悠久，最早可以追溯到公元前5000年前，人們利用風能研磨谷物，其中不少器械裝置一直沿用到現在。目前，全世界對風能的利用主要體現在風力發電上。與我國建筑相結合的風力發電技術已經較為成熟的有小型風力發電機及微型風力發電機兩種，其主要被運用在較為偏遠的、尚未連接上電網的農村中。

4結語

可再生能源在建筑設計中的利用已越來越普遍，當前能投入使用的綠色能源主要有風能、地熱能、太陽能等。為響應可持續發展戰略，我們應該大力發展綠色建筑，增加可再生能源在建筑設計中的使用率。

作者:洪宸 單位:西北工業大學