广西壮族自治区人防设计研究院
摘 要：近几年，我国已高度重视可再生能源应用工作，建筑结构应要优化设计。经济社会也要绿色，转型已迫在眉睫，要将建筑从单体发展为规模化、多元化应用的跨越式道路，初步形成了污水源、浅层水源、土壤源以及太阳能光电、光热和建筑一体化的可再生能源综合利用格局，把多种可再生能源整合在一起，取各自优势给予新设计思路。绿色建筑就能实现节能的目标，也能够将可再生能源的科学地使用，绿色建筑与可再生能源融合是当前建筑转型重要举措，但就可再生能源自身的不足和制约性，笔者认为应该建立可再生能源的复合应用观念，利用对可再生能源技术的多项技术融合共同实现环保、绿色目标，这对于绿色建筑的后期建设也有深远影响。
关键词：绿色建筑；可再生能源；环境保护；技术应用
1 前言
随着能源以及环境保护备受人们重视，建筑系统的“绿色性”引起更多人的关注，也成为了人们对建筑话题的一大焦点。绿色建筑重要指的是与自然和谐相处，为民众提供舒适与健康的空间，达到最大限度减少污染、节约资源、保护环境的目的。作为目前重要的降低建筑物能源消耗的手段，可再生能源应用于建筑施工是非常重要的，与此同时其作为绿色建筑“节能与能源利用”整体中的一个构成部分。可再生能源的应用不只促进了对化石能源消耗的量化处理，也为建筑企业带来了更多的潜在收益，变成了建筑行业都在研究分析的问题。本文从可再生能源应用于绿色建筑的必要性出发，针对可再生能源的复合应用技术展开了细致分析。
2 可再生能源的应用是构筑“绿色建筑”的必要手段
近年来，全球各个国家正在提高建筑节能标准及要求，因为国家更重视建筑节能标准的修订，主要修改的指标是针对建筑能耗数值限定。有些国家把“零能耗建筑”与“近零能耗建筑”实施规划加到本国的建筑节能标准，各国制定了一系列措施来降低建筑能耗水平。建筑能耗基于广义角度可知，其主要是说建筑施工的所有环节的能源消耗，这当中包含建筑材料制造、建筑使用以及建筑施工等多个环节。而基于狭义视角分析，“建筑能耗”单指建筑使用环节所使用的能源消耗，简单来讲是指建筑运行间的能源消耗，作为建筑能耗的主体，其包括照明、采暖、洗衣、炊事与空调等多个环节。目前“被动式设计”等理念应用于现实建筑，加之建筑节能工作的细化发展以及围护结构功能的持续改进，能在有效控制能源消耗起着很大作用。但是由于有电器、人工照明等客观因素的存在，建筑能耗数值是不可能达到零，所以怎样尽最大努力减少对化石能源的依靠变成就了实现绿色建筑目标最大因素。在能源需求方面建筑本身的压缩空间是比较少的，应从能源的供给方出发，使用非化石一次能源，也能降低建筑能耗的目的。就单体建筑来看，倘若有着较低的能源需求量，那么就有可能发生建筑能耗为负值的情况，这里的“建筑能耗”仅仅是指对非可再生一次能源的消耗。面对持续增加的可再生能源贡献率，可再生能源在绿色建筑中的应用已然成为必要的手段之一。太阳能和地热能是我国目前已实施的可再生能源应用项目，后期建筑领域可再生能源的应用方向还涉及到生物质能、浅层地热能的应用等等。
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3 绿色建筑中可再生能源的复合应用技术
3.1 土壤能和太阳能复合应用技术
把土壤能热泵和太阳能结合，就构成了太阳能土壤源复合热泵系统，此系统的三大构成子系统依次为热泵工质循环系统、地下埋地盘管换热系统和太阳能集热系统。与常规热泵系统相比可知，太阳能土壤源复合地泵系统由埋地盘管系统和太阳能集热系统交替为热泵提供低位热源。但作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，土壤与太阳能两者如果是以单一能源应用，则会不同程度地受到环境的制约，从而降低了制热量。若两者结合于一体就能取各自优势，更好地发展。因为太阳能热泵很容易受气候条件制约，而土壤源的应用则很好地克服了这一缺点，加上太阳能设备的补充也可以缓解对土壤源热泵制热量不足的状况，同时也能妥善处理埋地盘管多和制热效率低的问题。利用间歇运行的形式的优势来恢复土壤温度，提高土壤源热泵的性能。此外，就算在夜间与阴雨等不良天气情况下，太阳能热泵也可以在适宜的热源温度下运作，节约能源消耗。
3.2 自然风与太阳能复合应用技术
现在，我国城市密集度更高，人们的生活空间也更加密集，这促进了人们更加希望设计绿色建筑，更加渴望消除病态建筑综合症的不良作用。基于此种原因，自然通风技术的应用再次走进人们的眼球。自然风体现出人们返璞归真，同时它也满足了人们亲近自然的心理需求。一般来说，随着风向变化和室外风速变动对应的风压变动也较为明显，由于朝向与区域的不同，造成风压不稳定，这决定了它在建筑中应用的难度。但热压却是相对稳定的，热压主导下的自然通风效果很大程度上会受到室内外开口高度差和温度差的影响，所以若要进一步自然通风，可加高室内外开口高度差以及温差，有效地借助太阳能是解决问题的方法。将建筑围护结构与太阳能热利用技术结合，通过被动式冷却和建筑围护结构达到室内热环境改善的目的，在减少建筑能耗、提高空气质量的同时也尽可能地减少了环境的负面影响。这是因为太阳辐射能量热压产生后造成空气流动，最终热能转化为空气动能。目前太阳能烟囱是太阳能强化自然通风的主要方式，同时也是一种简单、经济的方式。
4 可再生能源建筑的未来发展方向
4.1 太阳能建筑应用
太阳能建筑应用今后的发展方向主要是在于开发太阳能集热器和建筑结合的配件。开发生产与太阳能集热器相关的设备及装置，使集热器可以和建筑围护结构一体化结合安装的一系列部件；这些配件既能够用在集热器各部分的安装与连接，形成尺寸大小，组合的集热器模块，也可用于集热器和建筑围护结构之间的结合安装；构配件依据企业产品的材质、形状，尺寸、重量等特征来进行设计，与集热器融合于一体形成为完整一套可与建筑结合的产品体系，从而保证了结合安装的质量，给工程设计人员带来便利。
4.2 促进平板型太阳能集热器的技术进步
建筑的“绿色性”依靠可再生能源技术的应用于设计，若要依靠可再生能源，需开发出高性能的装置，提高能源使用效率，如开发高性能平板型太阳能集热器；其中集热器的部件包含开发具有我国自主知识产权的选择性涂料，可用于金属表层喷涂，并且增加金属工作寿命，让集热器的性能不退化；还包括金属表面选择性涂层的制作以及喷涂工艺。研究开发具有高透射率、高强度等特点的盖板材质，盖板的高密封性技术应用，盖板与吸热板之间的空隙填补成真空空间技术以及工艺。
4.3推进太阳能供热采暖工程的规模化应用
增大建筑结合太阳能热水 、供热、采暖的市场占有比重，吸取建筑试点工程相关经验，提升与建筑结合以及建筑整体设计质量；让建筑设计院以及建筑装置安装企业成为工程设计与施工安装主要负责体。加大有关国家设计标准与标准图集宣传及培训力度；安装太阳能供热采暖装置，制定建筑工程预算金额，将其加入到工程概预算定额。
4 结语
从上述内容可知，在国家政策的大力支持以及建筑从业人员几十年的认真研究分析之下，目前阶段的绿色建筑中可再生能源技术的应用状况已经慢慢走向成熟，正朝着规模化和集成化的方向靠近。除了这个外，因为可再生能源的技术应用走向科学，对于我国绿色建筑推广工作的开展也起到了重要的推动作用，绿色建筑施工有很大成效。我国处于新时代发展环境下，对绿色建筑与可再生能源应用及融合的问题要有效探索，需从当前能源与建筑技术应用现状阐述，利用学科交叉的形式达到绿色建筑行业与可再生能源行业的相互促进目的，相信这对于建筑行业可持续发展目标的实现有深远影响。
参考文献
[1]徐伟．地源热泵技术手册[M]．北京: 中国建筑工业出版社，2011．
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[3]王如竹，翟晓强．基于太阳能热利用的生态建筑能源技术[J]．建筑热能通风空调，2004( 01 ) :1～10．
[4]翟晓强，王如竹．太阳能强化自然通风理论分析及其在生态建筑中的应用[J]．工程热物理学报，2004( 04 ): 568～570．
论文作者:周忠
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年1月下
论文发表时间:2017/5/13
标签：建筑论文; 太阳能论文; 可再生能源论文; 土壤论文; 能源论文; 技术论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年1月下论文;