新能源建筑设计范文

前言：我们精心挑选了数篇优质新能源建筑设计文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

[关键词]建筑施工；工程设计；新能源；能源开发利用

中图分类号： TU7 文献标识码： A

我国建筑节能现状分析

改革开放以来我国经济的迅速发展为建筑工程开展奠定了坚实的基础，伴随着我国建筑工程发展规模的扩大，建筑能耗也逐渐发展成为能源消耗的主要组成部分，据不完全统计，2010年以来，我国的建筑能耗约占全球能耗总量的25%，成为建筑能耗最为严重的国家。人口数量的巨大以及广阔的国土面积，进一步加速了我国建筑工程的能源消耗速度，建筑工程中大量的能源消耗使得我国的能源开发利用面临更为严峻的挑战。为有效解决我国建筑工程的能源消耗问题，我国设定了建筑节能设计标准，通过改进建筑材料和控制建筑数量等方法实现对建筑工程能源消耗的有效控制。

我国建筑节能工程的发展，使得能源节约理念在建筑施工中得到有效落实。在建筑施工中，进一步控制建筑节能的范围，通过选取更具节能性质的材料以实现对降低建筑工程中的能源消耗量，并保证建筑工程的施工质量。建筑节能还对建筑工程的设计提出了一定要求，为有效减少工程的能源利用量，需要更为科学的设计建筑的结构，通过科学合理的设计集中建筑支持能量，以有效减少能量散失，进而实现建筑工程的节能建设。而由于我国建筑节能技术尚未得到完全普及，因此我国建筑能源消耗仍处于较高水平，我国建筑节能工作的进一步开展也面临巨大挑战。

建筑设计中有效节能方式的探究

在我国的建筑节能施工中，能源节约的有效方式主要是从建筑结构自身能源维护和开发新型能源两方面展开的。就建筑工程施工中建筑结构自身能源维护分析，提高建筑自身的能源供给效率和减小建筑结构的能源散失是最为主要的方法。为有效提高建筑的能源供给效率，要着重对建筑结构进行科学设计与合理排布，如在进行供暖系统设计施工过程中，要针对不同的建筑结构搭建对应的供暖网络，并通过科学合理的设计供暖管道和调控建筑室暖气装置等技术来提升建筑中供暖系统的工作效率。为有效限制建筑结构自身能源的散失，通常采用的方法是在建筑过程中引入具有特殊物理特性的建筑材料，利用材料的物理特性提升建筑结构的密闭性及能源维持性能。针对建筑施工中的保暖系统设计分析，为有效保证建筑结构能够有效维持自身的热量，通常会在建筑施工中使用保温特性较好，并且具有密闭性的建筑材料，通过将保温建筑材料与建筑结构进行有机融合，进而提升了建筑结构整体的保温性能。

建筑节能中对新能源的开发利用主要集中在太阳能装置的使用中。当下在建筑结构中引入太阳能是最为主流的建筑节能方式，通过利用太阳能这一可再生能源代替其他化石能源的燃烧，以此有效控制能源燃料燃烧对环境造成的影响。与其他化石能源相比，太阳能这一能源具有可再生和清洁等优良特性，将太阳能装置搭建在建筑结构的屋顶，能够有效实现建筑的采暖，热水供给以及电力供给等，而由于太阳能设备的内部结构涉及到多种能源的有效转换，建筑节能工程中需要专业建筑师进行太阳能装置的设计与安装，结合建筑工程的施工实际对太阳能设备进行对应调整，以此实现建筑结构施工中的有效节能。

建筑设计新能源利用概述

在我国建筑结构的节能设计中，新能源的开发利用主要强调太阳能与建筑结构的有机结合，通过将太阳能装置应用到建筑结构的取暖和发电等领域中，实现建筑设计中新能源的有效开发与利用。不同太阳能装置的结构与功能是不同的，所以在建筑节能工程的设计中，针对不同的太阳能装置要采用针对性建设方案。建筑设计中新能源利用的主要方式包括太阳能热水器，太阳能发电以及太阳能空调等。

太阳能热水系统的原理是通过特殊材质吸收太阳光能量，并在热交换器的作用下将吸收的光能转化为热能，进而实现对太阳能热水器中水体的加热。由于太阳能热水器的运行不需要投入任何运行费用个，因此在学校，医院以及政府部门的建筑设计中通常受到广泛利用。太阳能热水系统与建筑结构的结合方式主要包括设备的固定安装和管道的搭建两种，太阳能设备的固定安装是指在建筑结构的屋顶安装固定的太阳能热水器，使得热水器成为建筑结构的组成部分，在有新住户进行居住时，能够直接使用太阳能热水器，无需对装置进行处理与改动。而在管道搭建式太阳能热水器的建设中，一旦住户出现搬迁，就会带走太阳能热水器，新住户的到来则需要重新安装太阳能热水器，需要在墙壁和地板上重新开孔并施工，重新安装热水器，而由于此种安装方式会在一定程度上对建筑结构的稳定性造成影响，因此在太阳能热水器的实际应用中多采用前一种方式。

太阳能光伏发电技术的发展有力推动了我国建筑工程发展中新能源技术的开发与应用。太阳能光伏发电过程是通过利用太阳能电池方阵将太阳辐射能直接转化为电能的过程，伴随着我国太阳能电池技术的不断成熟，其在建筑工程中的应用也日渐普及。在建筑结构中安装太阳能发电装置，首先要在屋顶铺设光伏组件，进而将光伏组件的引出端接在太阳能发电装置的控制端，通过控制光伏转化速率实现对太阳能发电装置的有效控制。伴随着建筑工程开展中新能源利用效率的不断提高，太阳能发电装置的光伏组件的形态发展将会更加注重建筑结构的一体化，通过在建筑结构中添加光伏涂层，使得太阳能发电技术更具观赏性，也有效保证了建筑工程中新能源的利用效率。

[结束语]

在建筑设计与施工中科学利用新能源，不仅实现了对新能源的有效开发，也进一步加强了我国建筑业与能源节约工程的联系，通过新能源开发利用与建筑业的有机结合，提升了我国建筑工程的科学技术含量，也在一定程度上完善了我国的建筑技术，使其能够在新能源开发利用的基础上，有效减少我国建筑业的能源消耗，同时有效促进我国建筑工程技术发展。

[参考文献]

[1]李远哲，刘天颖.中国建筑节能战略目标与对策研究[A].北京清华大学出版社，2011.6-15

第2篇

关键词：节能新能源建筑设计

中图分类号：TU201.5

一、建筑节能与新能源的紧密关系

建筑节能中的环境保护、生态平衡与节省能源不是孤立的，而是相互影响和联系的。人类可以自主建造舒适的建筑内部环境，但人工化的舒适通常依赖于照明、空调和通风等高耗能设施，且舒适度的提高又往往以耗能的增加为前提条件，这种发展模式带来了当前环境和能源危机，进而威胁到人类自身的生存发展与安全保障。

随着经济的发展与城市化进程的加快、城市居民生活水平提高，建筑耗能占整个能源消费总量的比重不断上升，每年由于新建和改建建筑，消耗大量能源，带来自然环境的恶化。同时在建设过程中还存在水污染严重、土地资源利用率低、建筑耗材高等严重问题。如不注意防止水、土和空气的污染，绿化与水面严重不足、空气污浊、气温升高、能耗剧增。自然环境的日趋恶化，结果是建筑系统内和建筑系统外的物质良性循环与能量的良性转换受到严重破坏，也就是生态环境受到严重破坏。居住区中的气候设计，不仅仅是一个充分利用自然能源、减少再生能源消耗的问题，也是一个直接处理人与自然的关系问题，实现可持续发展是本世纪人类所面对的巨大挑战。

二、新能源前提下的建筑设计原则

如今，随着节能环保意识的增强和能源短缺的压力，“节能建筑”成为当前最热的话题，节能建筑的标准应该统一的，节能建筑就应该是环保建筑，充分利用阳光、雨水等可再生能源，最大限度的节电节水，大力发展绿色节能建筑是中国建筑业未来发展的方向。我们在新能源的建筑设计上要遵从以下原则:

（一）建筑设计的资源利用效率要达到最高的原则，指的是对各种建筑用的资源，包括能源、土地、水、各种建筑材料等，都要高效率地利用，尽可能的节约能源。

（二）要达到对环境影响最小，要注意以下几个方面:一是防止建筑对土壤、空气和水的污染;二是尽量使用本地建材。这也是对环境影响最小的一项措施，因为这样可以减少运输对环境的影响，而且可以支持当地经济的发展:三是重复利用建筑材料。在建筑选材时，要考虑材料的可循环使用，这是鼓励利用建筑材料的回收利用。四是要尽可能利用既有建筑，提高建筑物的寿命。

（三）对生态环境最好指的是对人以及其他生物的生存和健康最为有利，通常我们说“以人为本”是正确的，但同时不要忘了其他物种。人也是自然生态中的一部分，“以人为本”的建筑设计原则，不单只是满足“人”的物质与精神需求，更应该使其与生态环境保持应有的平衡关系，需考虑到未来的的可持续发展。

三、如何做好建筑节能工作相关措施

实施建筑节能，已经势在必行，通常需要首先从意识上转变，结合国家相关建筑法规，运用高新节能技术进行创新运用。具体措施为：

（一）建筑外部环境的节能设计

在建筑位址确定之后,根据建筑功能的需求,应通过合理的外部环境设计来改善既有的微气候环境,创造建筑节能的有利环境,主要方法为:在建筑周围布置树木、植被,既能有效地遮挡风沙、净化空气,还能遮阳、降噪；创造人工自然环境,如在建筑附近设置水面,利用水来平衡环境温度、降风沙及收集雨水等作用。这种绿化方式的优点在于绿色植物在光合作用过程中吸收利用大量的太阳辐射能，直接减少地面对太阳辐射的吸收，与此同时还通过蒸腾作用吸收周围空气中的能量可持续性发展，有效降低该区域的空气温度、增加空气湿度。

（二）合理的建筑规划和建筑体型设计

合理的建筑规划和体型设计能有效地适应恶劣的微气候环境。它包括对建筑整体体量、建筑体型及建筑形体组合、建筑日照及朝向等方面的确定。节能建筑的形态不仅要求体型系数(外表面积／体积)小，同时需要夏季日辐射得热少，冬季还需要对避寒风有利，但满足此三项需要的建筑形体常不一致，因此应考虑多种因素的制约，包括当地夏季气温和日辐射照度、建筑朝向、各围护结构的保温状况和局部的风向环境情况，权衡各个因素之间的得失,找到一个平衡点,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向,尽量避免东西向日晒。

（三） 建筑物各部分构造的节能设计

通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑内部空间的合理分隔设计,以及一些新型建筑节能材料和设备的设计与选择等,来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件,以达到节能和改善室内微气候环境的效果。建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。如：屋顶的节能设计。屋顶是建筑物与室外大气接触的一个重要部分,主要节能措施为:①采用坡屋顶；②加强屋面保温；③根据需要,设置保温隔热屋面(架空隔热屋面、蓄水屋面、种植屋面等)。

（四）减少建筑围护结构的能量损失

建筑围护结构的节能技术集中体现在对通过建筑围护结构的能量控制上。在建筑实体墙部分,通过建筑的内、外保温技术,在冬季的采暖季节,降低通过围护结构向外的热损失,在夏季的空调季节,降低通过围护结构向低通季节,充分利用自然通风作用,调节室内环境。在建筑物透明结构部分,主要是控制窗户的太阳能热流,采光性能,通风性能等。如通过设计控制合适的窗墙面积比,选择合适的窗户结构,通过采用遮阳技术和镀膜技术等,来达到冬季采暖季节时,可以阻止室内热辐射通过透明结构的损失,增加太阳能对室内的渗透,在夏季空调季节时,可以阻止室外热量向室内渗透,减少室内冷气的损失。

（五）降低建筑设备运行的能耗

建筑内的能耗设备与系统主要包括建筑的空调系统、照明系统、热水供应系统、电梯设备等。其中空调系统和照明系统在大多数的民用建筑能耗中占主导地位,空调系统的能耗更接近建筑能耗的40%到60%,成为主要的控制对象。而降低能耗又成为建筑设施节能的关键,因而在降低能耗设备方面可以做到如：家用空调器选用节能型(高效制冷压缩机、换热器和风扇，采用变频调速，并匹配良好)；空调器的安装位置宜不受太阳直射；不设定过低室温，经常清洗。采用热泵技术，同时满足夏季制冷与冬季采暖的需要。在用电方面尽可能充分利用自然光；采用高效照明光源及灯具。

（六）合理选用建筑节能材料

合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面,随着科技的发展,大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去,更好地起到节能效果。另一方面,要结合当地的实际情况,发掘出一些地方节能材料,更好地应用到建筑节能中去。

四、结束语

第3篇

目前，建筑大多数以石油、矿石石料、煤炭、天然气等不可再生能源为主要原料。这些不可再生的能源在运用过程中会产生大量有害人体健康的物质及气体，例如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化合物等。这些物质都是造成环境污染、可吸入颗粒增多、生态环境破坏的重要因素。我国虽然是资源大国，但随着我国经济的快速发展，城镇化及第二产业工业化的高速发展，加大了我们对能源资源的需求，迫使不可再生能源、土地、水、原材料等资源严重短缺，人均能源占有量在全世界排倒数几位。我国大部分地区以温带季风气候为主，夏暖冬凉，冬天需要暖气开房，大批建筑物需要煤电供暖，如何在建筑中高效率的利用能源，让新能源代替旧能源发挥更大效用值得我们思考。

二、新能源在建筑中的具体运用

近年来，新能源走进建筑设计，运用新能源构造低碳环保的建筑成为了建筑设计行业的风向标。新能源是指非常规能源，是指原传统能源之外的各种能源，也指最新开发研究出来的，如太阳能、地热能、风能、海洋能等已经应用的能源，生物质能和核聚变能等正在研究阶段的、未有推广的能源。目前,应用于建筑行业最多的、规模最大的就是太阳能，每天将太阳光收集起来加以利用，经济环保，节约了能耗；同时，使人们享受新技术新能源给日常生活提供的便利。生活热水、利用光伏电池提供电源、供热采暖，太阳能制冷空调是几种比较主要的太阳能在建筑中的利用形式，运用的最具体有成效的是太阳能光电技术。太阳能光电技术广泛应用于建筑中，在建筑外侧安放太阳能热板，作为建筑物供热热源，提供给生活在建筑物里的广大用户日常运用的热力供暖、洗浴热水等等，综合利用太阳能供热系统。太阳能的光电技术增强了太阳能整合系统的性能，关键是提升建筑与太阳能系统相互之间的协调能力技术。空调是建筑中不可缺少的物品，太阳能空调技术的利用会减少二氧化碳的排放，改善生活环境。新型太阳能复合超导冷暖空调，制热时的主要能耗是以可再生的生物质燃料及太阳能，是最绿色合理的取暖方式，制冷时利用夏季地源低温的能量，通过超导系统，直接冷却房间中的空气达到制冷目的，让太阳能的供给量和用户对太阳能空调的应用需求达到平衡；新型太阳能复合超导冷暖空调在建筑中由于能全年综合利用，可以降低能源耗损，提高能源利用效率，保护生态坏境，可提高建筑节能经济效益，增强可持续发展。因此，炎炎夏季可以成功利用太阳光来冷却家庭房间或办公室——并且在此过程中不会产生令人厌恶的环境污染，消耗大量难以再生的能源。根据我国具体的地理环境使太阳能和建筑和谐搭配，我国大部分地处北纬23°26''''以北。因此，建议建筑物的南侧面采用斜型屋顶结构。首先，因为斜面的采光面积比平面大得多，可以安装更多的太阳能集热器；其次，因为在斜面上安装太阳能集热器时并不需要过多考虑前后遮挡问题，并且从建筑美学上来说造型美观。斜屋顶倾角取与当地太阳直射成90°的安装角度，有利于太阳能集热器充分发挥作用。太阳能与建筑相结合是一个利国利民的好事，能有效地降低建筑能耗，实现建筑节能的目标；将太阳能电池板和集热器安装在屋顶或屋面上，不用占取建筑用地，节约土地资源；就地安装、实施供应热水和发电上网，不用额外架设电路输电线路、安装热水管道，运用太阳能减少了对市政工程建设的压力，降低对市政配套公共设施的依赖，太阳能产品零噪音，零排放，零污染，不消耗任何燃料，人们容易接受。地热能的开发就是利用高达200~400℃的浅层地热资源进行发电，目前利用浅层地热能的主要方面主要是运用在建筑物的空气调节中，其方法就是通过热泵技术将地下低品位的浅层低温热源提取上来加以利用。地源热泵技术是一种利用浅层地热资源的既可供热又可制冷的高效节能的空调技术。热力学第一定律告诉我们能量是守恒的，而且是可以相互转换的，热泵的理论基础源于卡诺循环，与制冷机相同，是按照逆循环工作的。在设计中采用生态节能技术的实例很多，像张家港生态农宅设计、清华大学建筑设计中心大楼设计、济南高等交通专科学校图书馆等。而天津工业大学新校区是新能源在建筑设计中的成功应用的典型范烈，校园利用地热深井、地源热泵、水源热泵、LED照明、太阳能技术，打造节能、节水、资源综合利用生态绿色节约型校园。校园生态系统经过2年运行，地热深井每年可降低65%供暖成本，节约标准煤1.24万吨，减少二氧化碳排放量3.28万吨。1500余盏LED照明路灯和2000余盏LED室内照明灯组成目前世界上规模最大的商用化半导体照明示范工程，每年可节约用电130万千瓦时。天津工业大学的土壤源热泵系统被住房和城乡建设部列为可再生能源建筑应用示范项目，能源多样化创新型技术集成应用示范工程总体水平达到国内领先，多种可再生能源的利用达到了国际先进水平。对于新能源而言，无论采用太阳能，还是地热能，提高能源综合利用效率，加强资源综合利用效能，减少污染物排放，强化对于稀缺资源的替代和努力节约能源资源，以及依靠信息化最终实现能源的可持续发展，都是我们努力的方向。除此之外，从建筑设计的全局来说，建筑设计阶段要合理布局、生态布局，构造绿色建筑，与周围环境形成一体，平衡生态系统的，促成建筑成为周围生态环境的有机组成部分。构建绿色建筑体系，发展节能、节地、节水、节材和环保的绿色建筑。政府应当制定建筑应用可再生能源的鼓励政策，支持、引导建筑项目应用可再生能源；应当加强对建筑用能系统运行的科学研究，建筑用能指导信息，强化建筑用能系统的能耗监测，提高能源利用效率。

三、结语