可再生能源在生态建筑设计中的应用

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1、08123030 蒋绮思随着社会的进展,工业化程度的不断加大,人口急剧增加,城市规模迅速扩大，使能源供给和 环境质量不断恶化，这已经严峻要挟到整个人类生存环境的进展。面对大规模建设所造成的 资源滥用和环境破坏的问题，人类不能不把可持续进展的观念和意识提上人类生存进展的议 事日程，踊跃地推动探讨社会、经济和环境可持续进展的途径，纷纷着手研究和制定可持续 进展打算，尽力运用生态学原理，以生态的良性循环为目标开展跨学科、跨地域的综合研究， 推行应用一系列有效爱惜资源、节约能源的新技术 。而咱们建筑师工作的核心内容变成如 何节约能源，有效利用可再生能源，以知足技术有效性和生存持续性的要求。能源按来源和

2、利用方式可分为不可再生能源和可再生能源（进程性能源）。不可再生能源要 紧指煤炭、油页岩、石油、天然气，可再生能源要紧指太阳辐射能、风能、潮汐、水能、地 热能。活着界范围内，在利用的总能源中不可再生能源为要紧份额在利用不可再生能源进程 中，总要排放烟尘、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物；污染环境空气，要挟人体健 康。大量二氧化硫和氮氧化物的排放，造成地域性酸雨的发生，要挟生态系统。大量二氧化 碳等温室性气体的排放，造成了全世界气候。转变，使全世界变暖。因此，应操纵能源利用， 减少利用不可再生能源，扩大利用可再生能源，以减少环境污染。另外，不可再生能源作为 有限的自然资源，在短时间内无法恢复和

3、重复利用，如不加以操纵，必将耗尽。作为不可再 生能源的替代品，可再生能源成为人类生存和进展所必需的新能源形式。目前，人类 34的能源都用在交通和建筑上，其中，有近 13用于住房，而住宅是目 前城市中最大的建设项目，同时住宅建设和利用进程是一个消耗自然资源和排放废物的进 程 ，因此，如何能更有效地对住宅进行合理的设计，对建筑师是一个挑战。从住区可持续 进展的观点动身，进展生态住宅在我国也是大势所趋。住宅建设作为国家的支柱产业，在以 后很长一段期间必将快速进展，因此应该及时把“生态理念”引入到住宅设计中，并解决住 宅节能和住区环境爱惜问题，对社会、经济、环境产生良好的增进作用。事实上，利用可再 生

4、能源的生态住宅已成为以后住宅设计的必然模式，是不可逆转的趋势 。关于生态住宅第 一要遵循的确实是生态化原那么，即节约能源、资源，无害化、无污染、可循环,尽可能最 大限度地利用资源和能源，专门是不可再生的资源和能源 。生态住宅以可持续进展的思想 为指导，意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一，即在人和自然相和谐的基础上，利 用自然条件和人工手腕来制造一个有利于人们舒适、健康的生活环境，同时又要操纵关于自 然资源的利用、实现向自然索取与回报之间的平稳。因此如何尽可能多地利用可再生能源降 低能耗提高效率成为生态住宅的一个重要课题。目前，可再生能源在生态住宅上的应用种类可分为以下几种：太阳能太阳能是

5、指太阳释放的幅射能。太阳能可转换为热能、机械能、电能、化学能等。目前要 紧利用技术有如下3种类型。1）太阳能热能转换用太阳能集热装置搜集并吸收太阳辐射能， 将其转换为热能，可用于生活热水、家庭炊事、建筑物取暖、空调、工业用热、农产品干燥 和温室栽培等方面。2）太阳能电能转换要紧有两种形式，一种是采纳光热电能量转换形式， 称为光热发电；另一种是通过太阳能电池直接将光能（太阳能）变成电能，称为光伏发电，3） 太阳能化学能转换利用太阳能直接将水分解成氢和氧，而氢是清洁的可再生能源。目前这 一技术已取得冲破和进展，相信会成为一种要紧的能源转换形式。太阳能在生态住宅中的利用包括两方面：太阳热能应用系统，

6、即太阳热水供给系统： 太阳能光电（PV）系统，即将太阳能转换成电能。但是，在生态住宅设计中利用太阳能并非简 单地安装一些太阳能电池或太阳能热水器，更多的是和建筑物本身有机地结合来综合利用太 阳能如设计被动式太阳房，使太阳能利用和建筑物的自然通风有机地结合在一路，使之成为 一个优化的能源综合利用系统。风能风能是空气流动产生的功能。事实上，风能是太阳能的一种转化形式。风能资源的总储量 超级庞大，一年中所产生的能量约相当20世纪90年代初全世界每一年所消耗的燃料的 3000倍。风能是一种可再生的清洁能源，储量大、散布广。风能的利用主若是将风的动能 转换成机械能、电能和热能等。在有条件的地域，可将风能

7、作为大规模能量来源，用于城市能 源,这事实上是集中式的能源利用方式，无疑有利于能源开发的效率。地能地能指对地下和地表可再生能源（要紧指储能）的综合利用，即将地热水、地下水、地表 水、土壤乃至工业废水废热、生活废水废热中的冷量和热量用于建筑的空调系统中。目前比 较成熟的技术是地下蓄能，深井回灌，如利用水源热泵和地源热泵，既节省能源，又可提高 热泵的效率。在一些城市，如北京的暖通设计中有成品实例。生物质能生物质能是人类用火以来，最先直接应用的能源。利用大自然馈赠的生物质能源，几乎不产生污染， 资源可再生 而可不能枯 竭，同时起 着爱惜和改 生态环境的 重要作用， 是理想的可 再生能源之 一。生物质

8、 能的应用技 术开发，旨 在把丛林砍 伐和木材加 工剩余物和 农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方式，提高利用热效率，减少化 石能源利用量，爱惜环境。估量以后世界能源消费的40%来自生物质能，我国农村能源的 70%是生物质能，如何利用生物质能关于农村住宅能源利用有重要意义因此随着经济的进展, 人们生活水平的提高，环境爱惜意识的增强,对生物质能的合理高效开发利用必然愈来愈来受 到人们的重视.自然温差地球上冬冷夏热，夜冷昼热，若是能够利用建筑保护结构把白天的热量存起来晚上用，或 是夜里的冷量存起来白天用，是一个专门好的途径。生态住宅应具有必然蓄热能力,在房间 中尽可能选用高蓄热效

9、能的材料，以利热量的贮存和释放，提高房间的室温建筑中经常使用 的蓄热材料为砖石，混凝土和水，但存储的量还不够，一种很有效的解决方式确实是采纳新材 料。把建筑结构和新材料结合起来，可设计出一种低能耗建筑，并能维持建筑物的良好的热 环境。为了取得所需能源，人类消耗了大量不可再生的矿物燃料，矿物燃料在被转换成能源 的进程 中，释放出各类废弃物，对环境造成长期的负面阻碍。另外，对原材料肆无顾忌的过度开采 和破坏性利用，和农用土地资源活着界范围内的大幅度减少，也使自然的栖息环境日渐缩小。 面对这种情形，迫切需要咱们完全改变传统的思维方式，采取对自然界负责任的态度，充分 利用取之不尽、用之不竭的可再生能源，并在此基础上建设以后的人工环境。这一点关于生 态住宅来讲尤其重要。随着住宅的可持续进展问题日趋取得了政府住宅消费者和科研机构的重视,建设新型住宅 的战略思想已经形成，生态住宅将成为21世纪住宅产业进展不可阻挡的大趋势。可再生能 源在生态住宅中的应用将再也不是个别的，孤立的技术手腕，而是与城市结构，建筑结构， 公共空间和基础设施紧密结合在一路，一起组成一个整体。我相信将可再生能源融入生态住 宅可持续进展战略是以后技术和美学进展的重要主题，人居环境将再也不是一个庞大的资源 浪费体，人们必将在合理利用能源的前提下，实现人类居住环境的可持续进展。