2、開發(fā)利用新能源的重要意義:
隨著能源需求的不斷增加,地球上不可再生能源的資源將進一步的減少直至枯竭。為了社會的發(fā)展和人類的進步,在提高能源的使用效率,節(jié)約能源的同時還必須要開發(fā)和利用綠色環(huán)保并可再生的新能源。根據專家預測,到2060年,全球可再生能源的用量將發(fā)展到能源總用量的50%以上,成為未來能源結構的主要部分。采用新能源是保護生態(tài)環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展道路的重要措施。
3、將新能源技術應用于建筑的意義和未來展望:
建筑消耗大量能源,當前我國建筑業(yè)發(fā)展迅猛,把節(jié)能、綠色環(huán)保、生態(tài)技術應用于工程是建筑發(fā)展的必然趨勢。太陽能、風能、地熱能等新型能源在建筑上的有效應用,不僅可以代替資源有限的傳統(tǒng)能源,而且可以減少污染物的排放,保護生態(tài)環(huán)境,它的開發(fā)和利用具有廣闊的前景和深遠的意義。我國具有豐富的新能源資源,目前在太陽能利用方面發(fā)展迅速,太陽能電池發(fā)電技術在建筑上大量使用,太陽能熱水器的用量也以每年20%的速度增長,預計到2015年太陽能熱水器的普及率將達到25%,太陽能發(fā)電系統(tǒng)的擁有量將達到320MW.另外像風能、地熱能等方面的開發(fā)研制也取得了很大成就,預計新能源必將在我國的建筑事業(yè)中發(fā)揮巨大的作用。
四、生態(tài)節(jié)能技術和新能源在建筑設計上的實際應用:
在設計中采用生態(tài)節(jié)能技術的實例很多,像張家港生態(tài)農宅設計、清華大學建筑設計中心大樓設計、濟南高等交通專科學校圖書館等。在北京工業(yè)大學高技術能源實驗樓的設計中就采用了多項節(jié)能和新能源利用技術。根據校園總體規(guī)劃,高技術能源實驗樓擬建在北京工業(yè)大學校園北區(qū)的東南角,南面正對校園東西中軸路“北工大南路”,北面是北京工業(yè)大學科技實驗區(qū),西面是學校運動場,地理位置十分重要。建設場地呈長方形,東西長約85米,南北寬約35米,總用地面積約4000平方米,擬建建筑面積5000平方米。根據基地特點,整幢建筑采用“一”字型布局,主入口朝南面對中軸路,將內燃機實驗室的實驗車輛入口及次要入口布置在北面,這種形式既方便了對外聯(lián)系,又避免了互相的干擾。將建筑整體向北退后紅線10米,留出主入口前廣場和室外停車場,并布置綠化和地面鋪裝,從而形成良好的室外空間環(huán)境。另外建筑物耗熱量指標隨著體形系數的增長而增長。實驗樓簡單規(guī)整的建筑型體由于外表面積較少,體形系數較小,所以能夠有效地減少建筑能耗,對于實現(xiàn)建筑的節(jié)能要求非常有利。
節(jié)約建筑能耗最重要的措施是合理改善外圍護結構的熱工性能,高效保溫的墻體節(jié)能效果顯著。實驗樓采用250mm厚的蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為外圍護墻,這種材料是利用火力發(fā)電廠排放的粉煤灰作為主要原料,采用先進的生產工藝及裝備生產的新型墻體材料,這種材料可以有效地減少建筑垃圾,利于環(huán)保和減少資源浪費,是一種真正的綠色建材產品。在已經滿足保溫節(jié)能要求的情況下,又增加了一層30mm厚的有機硅保溫砂漿,從而減少了外圍護結構的傳熱系數。太陽能是我們可利用的最清潔、最豐富的能源,在實驗樓屋頂安裝了太陽能電池發(fā)電系統(tǒng),可以將太陽輻射能直接轉換成電能,利用蓄電池組貯存太陽能電池受光照所發(fā)出的電能,并可以隨時向用電設備供電,從而滿足樓內的動力和照明系統(tǒng)的用電需求。太陽能電池發(fā)電技術具有許多優(yōu)點,如安全可靠,無污染,不消耗常規(guī)燃料,不受地域限制,維修簡便,適合在建筑物上安裝等特點,因此它是當今世界上最具有發(fā)展前途的新能源利用技術。實驗樓內的空調系統(tǒng)全面采用了地源熱泵技術,它利用地表淺層中蓄存的能量,室外空氣溫度波動很大,但地表面幾米以下的地溫全年相對恒定的特點(地球表面溫度通常保持在15℃左右),在夏季將室內多余的熱量不斷地排出而為大地所吸收,使建筑物室內保持適當的溫濕度。這項技術具有低能耗、對環(huán)境影響小、維護費用較低以及設計靈活等突出特點,是一種高效、環(huán)保的能源利用系統(tǒng)。北京工業(yè)大學環(huán)境與能源工程學院在這項技術的研究上具有領先水平。通過此次設計,不僅使學院的科研成果在具體工程中得到了應用,而且還避免了懸掛空調室外機對建筑立面的破壞。將光導纖維技術用于室內照明,在屋頂架設了風力發(fā)電系統(tǒng)等多項節(jié)能環(huán)保措施的應用,使高技術能源實驗樓成為名副其實的綠色能源示范工程。
五、總結:
以上對建筑節(jié)能和新能源的開發(fā)利用方面作了簡單的分析和研究,建筑節(jié)能和新能源的利用是緩解能源危機、減輕環(huán)境污染、改善生活工作條件、促進經濟持續(xù)發(fā)展的一項根本措施。作為當代建筑師,不應該只追求建筑造型上的新穎獨特而忽視了能源的浪費。我們應建立生態(tài)建筑思想,尊重自然環(huán)境,用科學技術、經濟效益和社會效益相統(tǒng)一的方法進行規(guī)劃和設計,將節(jié)能意識貫穿于設計的每一個