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新能源技术在绿色建筑中的应用

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新能源技术在绿色建筑中的应用

摘要:国内绿色建筑的发展得到越来越多的社会关注,绿色建筑以其环保、舒适和低能耗等优点变现出广阔的发展前景。新能源技术的应用是绿色建筑进行节能环保建设的重要手段,也是绿色建筑评价标准的重要组成部分。本文就绿色建筑的国内发展状况和特征进行分析,提出了几种新能源技术在绿色建筑中的应用前景,具有一定的参考意义。

关键词:绿色建筑;新能源;环保节能

1国内绿色建筑发展状况

绿色建筑作为一种新型建筑理念,1990年首次被英国建筑学院提出,1996年美国绿色建筑协会公布了能源与环境设计先导,对绿色建筑的发展与普及具有重要意义,其他欧美国家也先后发行了绿色建筑标准或规范,绿色建筑表现出了很好的发展前景。我国绿色建筑的发展相对滞后于发达国家,但在该领域已经开展了深入的研究工作。90年代,通过政府资助引进了国外绿色建筑成果,确定了国内绿色建筑的发展思路。21世纪之后,国内陆续出现了多项绿色建筑示范工程,例如清华大学的超低耗实验室,上海建筑科学院的生态办公楼等等,我国绿色建筑技术正在从起步向成熟的方向发展。

2绿色建筑特征

绿色建筑又称为生态建筑,是一种新型建筑理念,强调保持生态平衡,充分利用自然资源进行建筑建造。绿色建筑贯彻了国家节能减排和可持续发展政策,为居民提供健康舒适的居住环境,和谐人与自然的关系,实现环境、社会和经济的协调发展。

(1)低能耗。

低能耗是绿色建筑的主要特点之一,与传统建筑相比可节约70%的能耗,目前在德国已出现零能耗示范建筑。

(2)建筑风格独特。

传统商品住宅由于批量化和标准化要求,导致建筑风格形式单调,特别是城市高层住宅。绿色建筑更加注重自然气候和地理人文等因素,因地制宜,具有显著的地域特色。

(3)结构布局合理。

传统建筑一般为密闭型建筑,空间封闭而不利于通风采光,容易引起健康问题。绿色建筑注重结合周边自然条件,选取最佳外形和朝向,内部进行有效连通,使建筑融入到自然环境中,提供更舒适的生活环境。

(4)重视环境保护。

传统建筑多是钢筋混凝土结构,建造、使用和拆毁过程中会产生大量废弃污染物,造成环境污染。绿色建筑在建筑的整个生命周期中均要考虑对环境的影响,从建筑设计到建筑最终拆除的每个环节均要考虑对环境的保护。

3新能源技术的应用

3.1太阳能利用技术

太阳能利用的基本形式是光热转化,被广泛应用于建筑供热和采暖,具体方式有太阳能热水器、太阳能地板采暖、太阳房等。其中太阳能地板采暖将太阳热能作为能源,利用集热器吸收太阳辐射的热量,通过地板进行采暖,另外,由于太阳能具有间断性,需要电加热系统进行辅助。太阳能地板辐射采热适应于四合院和住宅别墅等中小型建筑。非采暖季节中,太阳能热水器可供应热水,与传统的电或燃油方式制热相比,具有明显的环保和经济优势。太阳房是利用太阳能辐射采暖的建筑结构,分为主动式和被动式。主动式太阳房需要配置集热器、输送管道、储能设备和辅助设备等,可实现对太阳能的采集、转化和储存,以满足建筑需要。被动式太阳房不需要以上设备,仅通过合理布置建筑外部造型和内部结构,使建筑走向和周围环境相适应,合理选择建筑材料和建造方法,使建筑具有很好的采暖效果。

3.2地热利用技术

地热的利用方式之一是地热供暖,通过换热方式将地热用于供暖和热水,由于方法简便和经济,备受重视。雷克雅未克建成了世界上第一个地热系统,每小时能够从地下抽取7700吨热水,供热系统已经非常完善,可用于市民的日常使用。我国在北京、天津等地区已开始着手地热和地暖工程。地热的另一个主要利用方式之一是地热发电,地热发电的主要流程是通过将地下热能转换为机械能,然后再将机械能转换为电能。目前地热电站主要利用的地下热能是地下热水和天然蒸汽。

3.3风能利用技术

风能资源的大小取决于风能强度和每年可利用的风能时长,风能主要以风力发电利用为主,我国具有丰富的风能资源,对于处于交通不便的沿海岛屿、山区和人迹稀少的草原等地区,风能发电可很好的解决当地的生产生活用电。风能资源容易受地形和环境影响,我国沿海和西北部地区风能资源丰富,适合风力发电的建设,但风力发电容易受风速不稳等因素影响,风力利用率受到一定的限制。

3.4沼气利用技术

沼气是在厌氧条件下有机物通过生物发酵产生的可燃气体,其主要成分是甲烷。在厌氧条件下,有机物可通过发酵分解为三种主要物质,一种是沼气,可作为能源使用,第二种是消化液,主要包含氮、磷、钾等元素,属于优质农作物肥料,剩下的是消化污泥,主要包含了难以再分解的无机物,具有改善土壤功效的作用。总体说,沼气的产生具有很高的经济和实用价值。沼气是一种可再生能源,很适合在我国农村推广。我国北方已有数百户在使用沼气系统,主要配套设备包括畜禽舍、厕所、沼气池和日光温室等,沼气系统将沼气与种养殖、居民生活进行有机组合,做到能源的多级和循环利用。在南方地区,很多居民以户为单位进行沼气系统建设,利用房屋附近的山地或庭院场地建设沼气池,将沼气池与厕所、畜禽舍相结合,形成能源的往复多层次再利用。另外,大中型废物处理厂利用厌氧消化技术,处理和利用工业有机废水和禽畜粪便,实现能源再利用和环保目的。我国沼气利用技术已逐渐成熟,在沼气发酵和工程技术方面以达到国际先进水平。

4结论

新能源在建筑的应用可有效减低环境污染,缓解能源危机,提供居民生活条件,促进经济社会的可持续发展。绿色建筑作为一种建筑发展方向,立足于人与自然的和谐,充分融合自然环境、科学技术与经济社会的发展关系,必定成为未来建筑的发展走向,被越来越多的人所接受和青睐。

参考文献:

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[2]杜毅威.新能源技术在民用建筑中应用的思考[J].建筑电气,2010,(9).

[3]靳伟.光伏建筑一体化(BIPV)在绿色建筑中的应用[J].建筑技术,2011,(10).

[4]赵倩.环保节能技术在绿色建筑中的作用[J].技术与市场,2012,(3).

[5]汤红诚.绿色能源在智能建筑中的应用[J].建筑电气,2008,(6).

作者:杨昊伟 刘启波 单位:长安大学