摘要：绿色生产已经作为一种重要的社会生产思想进行传播与推广，成为指导社会生产发展的关键思想。建筑建设一直是资源浪费的重点项目，从建筑设计环节入手控制建筑能源浪费，在推动绿色生产中发挥着重要意义。可再生能源是当前建筑设计中主要的资源，合理应用可再生能源，能有效改善建筑设计资源浪费情况。因此在现阶段，要重视对可再生能源在建筑设计中应用问题的讨论，为全面提高建筑性能奠定基础。基于此，本文就从可再生资源在建筑设计中的应用展开分析，以供相关人士的参考。
关键词：可再生资源；建筑设计；应用
1、建筑设计中可再生资源的简述
1.1对建筑设计中可再生能源的介绍
对于可再生能源，发展于自然环境，能够实现持续再生，突破一次性使用的限制，为人们的生存带来热、力和光，是环保性的能源类型。与传统能源，如石油、天然气等进行对比，可再生能源对环境没有威胁，能够实现环保特性，能够进行循环、多次应用。当前，被熟悉的可再生能源主要包含太阳能、风能、水能等。在建筑设计中，应用较多的是太阳能、风能、地热能等，给人们的生活带来诸多良性变化。
1.2可再生能源在建筑设计运用的必要性
在有限的能源和资源条件下，根据市政基础设施，使用环保材料，为住户提供舒适的居住环境，尽可能地减少建筑废料和家庭废料的排放。最大限度地减少对能源、土地、水、生物资源的利用；科学地利用废弃的土地、原料、植被、土壤以及废弃砖石等材料，变废为宝，使资源得到循环利用。绿色建筑要注重生态环保，绿色建筑在建筑运营和使用的过程中要减少废物的排放，减少在建筑房屋之间的资源消耗，这样不但能减少建筑施工对自然环境的影响和对生物圈的破坏，而且还能充分利用已有的地质资源，发展建筑行业。通过利用绿色环保的材料，提高居民居住环境的舒适度，同时保障人们的生活，给住户提供一个健康良好的生活环境。在建筑中常见的可再生能源有太阳能、风能、潮汐能、地热能等。
1.3可再生能源在建筑设计中的应用现状
在我国，可再生资源类型繁多，水资源更加丰富。太阳能覆盖面积较大，辐射量较多。同时，能够实现有效开发的风能资源也很高。由此可见，根据开采的必要条件以及使用的需要，可再生资源发展潜力较大，在很大程度上能够满足经济发展中对能源的品质和数量的需求。
在整个能源构成中，我国的可再生能源比重较大，这一优势适合绿色经济的发展，有助于能源长期规划中对经济发展的促进作用。在再生能源在整个能源使用中具有较高的战略地位，同时，整个经济对其需要也呈现增长的趋势，因此，对于当前的能源发展，既要改变能源结构，又要不断提升能源的供给能力，保证能源供应的安全性。
2、可再生资源在建筑设计中的应用
2.1风能在建筑设计中的应用
2.1.1风能在风力发电中的应用
风能资源在建筑行业中的应用在我国已经实现了较大的发展成果。建筑常用的微型风力发电机就是其中一种重要的应用方式。建筑设计师将其引入到建筑发电设计工作中，主要可以通过以下方式来实现应用。首先在进行发电设备安装之前，要对该地区的实际风能情况进行考察，同时还要就相关设备实际工作噪音的影响程度进行设备选择。在应用风能实现建筑发电时，设计师应当明确其存在的一定不稳定性，并根据这个问题进行解决方案的制定。其可以通过将风力发电设备与电网进行连接来处理，同时也可以应用柴油机与风力发电工作进行互补。保证在风力发电不足的情况下，对建筑内用户的用电进行保障。另外，由于发电实际需求的限制，风力发电机的安装位置往往被确定在建筑顶部，而建筑设计师应当在建筑设计过程中，充分考虑到发电机与整体建筑的适应程度。
2.1.2应用风能实现自然通风和降温
对于建筑工程来说，实现建筑通风是十分重要的，其主要是为了保证室内舒适程度以及优化室内空气质量。其主要的实现方式是将室外空气引入或将夜晚凉风进行引入两种方式。建筑设计师在应用风能实现通风和降热工作时，首先应当进行相关的气象数据统计，对该地区的风速、风向以及周围环境对通风实施所造成的影响进行分析。之后，在进行正式的风能应用方案设计时，设计师可应用计算机功能或建筑风洞实验来对建筑的通风设计进行模拟，并根据模拟和实验结构进行相应的风压分布图制作。之后再进一步对建筑开口和建筑形态进行合理调整，实现风能应用的最优化。
2.2太阳能在建筑设计中的应用
被动式太阳能是常见于现代化建筑设计中的太阳能应用方式。建筑设计师应当在建筑设计工作中，就该种形式的太阳能应用方式进行设计研究，实现该形式太阳能应用的最大效益。被动式太阳能应用模式主要是指在对太阳能资源进行应用的过程中，不依靠其他机械设备或控制系统来实现的能源应用方式。该系统的主要要素包括收集系统、热吸收装置、储热材料以及输送与控制系统几方面。
建筑设计师在实际环节中，首先应当就建筑所处环境中太阳能资源进行考察，注意在考察过程中对可能造成太阳能遮挡的条件进行综合性考虑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆之后在进行正式的设计时，设计师大多数都会将集热装置的朝向控制在向南方向，但是这也要根据实际建筑的太阳能资源需求情况进行实际分析。同时设计师还应当对该建筑本身的造价限制以及功能等方面进行考虑，对太阳能的获取方式进行选择。例如混合式系统更加适用于建筑阳光间。另外，设计师在进行太阳能应用设计时，还应当考虑到对采光面的适当性遮阳处理。除此之外，为最大程度地对太阳能资源进行应用，还应当通过夜间隔热帘的安装等方式来进行性能增强，同时在设计中引入辅助采暖与制冷系统也是重要的设计方式。
2.3地热能在建筑设计中的应用
近年来，随着对地热能源的研究逐渐深入，该再生能源在人们的日常生活中已经逐渐发挥了越来越广泛的作用。地源热泵空调系统就是该能源在建筑设计中的应用表现，其主要作用是为建筑房屋进行供暖或者制冷。设计师在进行建筑设计工作中，加强对地热能源的充分应用将发挥重要的积极作用，在保护环境的同时实现建筑区居民生活水平的显著提升。
地源热泵的建立主要是通过在建筑周围进行竖井或深沟开凿，然后进行地表水抽取并将其输送至板式换热器中在与河水等进行连接，用这样的方式来实现热交换。所以，设计师首先应当就建筑所处环境进行调查，这主要包括了对其周边的土质与水源的实际情况而展开的调查工作，对相关工作开展的条件进行判断，要求建筑周边存在着一定的空地范围，且周围水资源质量较好。同时设计师还应当进行相关的取水建筑物的合理设计，对实施场地进行合理规划。
此外，由于地源热泵的相关机组都是需要放在室内环境中的，所以设计师在实际建筑设计时还应当充分考虑到机房设计，对相关机房的大小以及具体建筑位置进行明确。这都需要根据建筑实际情况进行判断，选择集体式机房或进行简洁的小型热泵的设计方式。最后，设计人员还应进行末端装置的实际选择，常见的末端装置主要有风机盘管形式以及辐射吊顶形式两种。这对建筑室内样式和空间样式都有着重要的作用。
2.4生物能在建筑设计中的应用
在可再生能源在建筑设计中的应用方面，生物能的发展空间及可拓展潜力也非常巨大。在对生物能的应用方面，目前重点有两个方面，一是城区对废物、垃圾进行处理形成的热电联产，二是主要在一些农村对沼气的应用开发。
为了合理、有效地应用生物能这一可再生资源，建设设计在选地方面要有充分考虑污物处理场在提供能源线路安装上，是否具备条件。如果小区物业有能力对生物能进行有效应用，比如建设小型污物焚烧场，实现热电联产，减少生活成本，那么在设计安排上，要考虑建筑格局、植物生产、以及建筑位置对应用生物能带来的可能的各个方面的影响。在具体设计中，要通过对各物理设施的构造节点，技术选择等细致材料来完善对可再生生能源应用。在设施安装设计和技术管理方面，需要与专门人才积极协作，充分研讨，使生物能应用不仅仅停留在初期的应用层面，而是与建筑融为一体，让可再生能源走入人们的生活，以期使生物能应用效益最大化。
3、实例分析
3.1工程概况
该小区定位为小高层住宅，小区内部配置了相应设置，并沿城市道路布置商业街以满足小区功能要求。该总建筑面积约为200000㎡，均采取太阳能发电方式。其中住宅、商场的面积约为180000㎡，采取太阳能建筑一体化技术集中供暖，建筑公共部分以及小区庭院采取太阳能光发电基础。
3.2太阳能技术设计方案
3.2.1太阳能热水系统选型及应用
在建筑一体化太阳能热水系统设计过程中，设计人员除了要考虑该建筑整体造型需求外，还综合考虑建筑功能及内部居民对热水的需求，并进行相应的设计。
由于该小区设置有小高层、高层住宅，因此选择集中供热水系统和集中一分散供热水系统，采取强制循环系统形式控制系统运行，采取间接系统形式计量热量、水量。
集中系统的太阳能集热系统采取太阳能集热器与蓄水箱相分离的形式，通过机械运行控制水系统运行。在系统运行中，太阳能集热系统不直接向用户提供生活热水，而是通过传热工质向用户提供太阳能产生的热量。用户端在接收太阳能热量后，通过热交换器对用户生活用水进行加热。
强制循环系统主要根据温差控制器强制控制循环加热流程，在系统运行中，主要的动力来源为水泵扬程。目前在建筑太阳能系统设计中，强制循环系统的形式较多，分为直接式与间接式两种结构。其中，直接式分为双水箱、单水箱两种形式，主要依靠变流器定温放水控制循环结构；而间接系统主要分为单水箱。两种技术相比，直接式的加热效果、加热能力更好，因此该项目选择直接式加热方法。
3.2.2确定太阳集热器面积
总所周知，太阳集热器采光面积是热水系统中的重要参数，为保证太阳能能源应用效果，需要确定太阳集热器面积，并做好相应的参数控制。
3.3效果评价
从该项目的应用效果来看，在采取该太阳能系统后，每年约节省1.9×107MJ，折合每年节省约650吨标准煤。
结束语
综上所述，可再生能源在现代建筑设计中的应用深入实现了建筑环境性能与美学性能的双重结合。所以建筑设计师应积极合理引进可再生资源实现设计进行探讨是十分必要的。设计时应当从建筑实施地址的选择到实际建筑设计工作进展都充分就可再生资源的应用进行考虑，同时还应当积极与建筑工程师进行应用交流和合作，最大程度地实现可再生资源的有效应用。只有这样，才能进一步的提高可再生资源在建筑设计中的应用规范与发展。
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论文作者:杨雄光
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/4
标签：建筑论文; 建筑设计论文; 太阳能论文; 风能论文; 能源论文; 可再生能源论文; 可再生资源论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;