新能源建筑设计模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇新能源建筑设计，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

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]

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建筑作为人类的基本居住空间，是构成城市的主要物质组成部分，它对人类的生活环境有着直接、重要的影响。居住空间环境的优劣直接影响着人们的生活质量，而要维持良好的生活环境，则需耗费大量的能源。因此，节约能源是今后发展的必然趋势。

一、建筑节能设计的含义

1、建筑节能是提高人民生活水平的需要：

随着现代化建设的发展和人民生活水平的不断提高，人们追求更加舒适的建筑生活环境。冬季采暖，夏季空调都需要能源的供应。而在当前能源十分紧张的状况下，节约建筑能耗就显得尤为重要了。建筑节能设计是建立在满足合理的舒适要求前提下，通过技术减少建筑能耗，提高能源的使用效率，满足建筑节能的要求。

2、建筑节能是环境保护的需要：

我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质（二氧化碳、硫、氮氧化合物等），是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此提倡建筑节能，减少污染物的排放也是改善生存环境，提高生活质量的一种有效的方法。

3、建筑节能是经济发展的需要：

能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产，建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源，资料统计表明建筑能耗占到全国总能耗的1/3左右。因此在建筑中推广节能技术势在必行。

二、新能源建筑的应用前景

1、推进新能源建筑应用是顺应低碳经济发展趋势的必然选择。为应对日趋严峻的环境污染和能源危机，世界各国纷纷加快调整产业结构，寻求节能、高效、低污染、可持续发展的方式。以提高能源利用效率和转变能源结构为核心的低碳经济，逐步替代传统的高能耗发展模式，以“低排放、高能效、高效率”为特征的低碳城市建设，已引起高度关注。推进建筑节能、发展绿色建筑、促进建筑向高效绿色型转变，发展新能源建筑应用是必然选择。

2、实施建筑节能、推进新能源建筑应用是构建两型社会的重要举措。加强建筑节能、推进新能源建筑应用工作，降低建筑物采暖、制冷、通风、照明等能耗，有利于降低能源使用总量、提高能源利用效率，缓解资源供需紧张的矛盾状况；有利于减少污染排放，降低社会总能耗；有利于降低建筑物使用成本，改善环境质量，实行资源节约、环境保护和生态优化，促进人与自然相和谐、经济社会与资源环境相协调。

3、实施建筑节能、推进新能源建筑应用可推动经济发展形成新的增长点。2009年联合国环境署的报告中指出，建筑节能改造和新能源等“绿色行业”能够促进形成新的增长点，有望解决主要环境危机的同时引领全球经济复苏。2008年我国4万亿振兴经济投资计划中，重点扶持包括建筑节能在内的节能减排项目。随着建筑节能工作的开展，包括建筑节能改造、新能源建筑应用的大规模展开，建筑节能产业将在提升经济、扩大内需、增加就业、促进可持续发展等方面发挥越来越重要的作用，加快建筑节能产业的发展，将有力的促进产业结构的优化升级和经济增长方式的转变，进一步提高经济增长的质量和效益。

4、城镇化主导战略实施为推进新能源建筑应用提供了重要的发展机遇。近年来国大力实施城镇化主导战略，城镇化水平不断提高，城中村和农村危房改造工作不断深入开展，为新能源建筑应用带来发展的机遇，因此在以后的工作中大力推进新能源建筑应用，将资源节约、环境友好、生态宜居的核心理念贯穿到城乡建设的各个环节，促进新能源建筑应用规模及产业规模大发展。

三、建筑设计中太阳能的利用

1、太阳能发电

太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同，太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。

2、太阳能致冷

利用太阳能制冷空调有两种方法，一是先实现光——电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光——热转换，以热能制冷。前者系统比较简单，但其造价约为后者的3—4倍，因此国内外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种，如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。

3、太阳房

太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。人们的生活能耗中，用于采暖和降温的能源占有相当大的比重。特别对于气候寒冷或炎热的地区，采暖和降温的能耗就更大。太阳房既可采暖，也能降温，最简便的一种太阳房叫被动式太阳房，建造容易，不需要安装特殊的动力设备。

4、太阳能热水器

太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置，它的用途广泛，形式多样。人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器。太阳热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。

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一、建筑能源消耗的现状

经济的快速发展导致对能源的需求不断加剧，尽管全国都在推进建筑节能的发展，也取得了一定的成效，但是总体来说，情况依旧不容乐观，用于建筑行业的能源大多是不可再生能源，过度的开采与不合理利用是造成建筑能源短缺的重要原因。大批量的高耗能建筑成为了建筑节能工作中的重要“瓶颈”，而且有相当大一部分的建筑没有达到节能的要求，目前，我国建筑行业能耗占据全国能源消耗总量的1/4以上，我国建筑能耗主要表现在北方采暖、空调、热水供应、照明等方面。与此同时，建筑钢材的消耗也属于建筑能源消耗的大簦据不完全统计，建筑钢材消耗占据我国钢材生产总量1/5，水泥消耗量占据全国总量的1/5，由此可见，降低建筑能源消耗是我国建筑节约能源中不可忽视的。人类对建筑能源不加节制的消耗，对能源消耗的排放也没有采取科学的处理，这就导致建筑能源在消耗的过程中产生污染或者有害物质或者气体，危害环境，在消耗能源的同时也加剧了对环境的污染。与此同时，人们在建筑设计过程中，过度追求环境的舒适度与美观，却忽视了建筑节能理念的运用，对于房间的照明与通风等都没有进行详细的规划设计，这就导致建筑设计对电能的消耗过多，加之受开发与技术限制，目前，在建筑设计中，对太阳能、风能的利用还不是很充分。

二、建筑节能与新能源利用的重要性

能源是经济发展的基础，经济的发展也离不开对能源的支持，两者是相辅相成，互相生存和发展的。在建筑节能设计中，采用新能源是实现我国经济可持续发展的必要要求。建筑工程从开始到竣工，每一个过程都对能源资源有着巨大的消耗，加强建筑节能，采用新能源进行设计是很有必要的，能够减缓我国能源短缺的危机，实现经济的可持续发展。目前，我国的常用能源为煤炭、石油、天然气等，这些都是不可再生能源，而且在使用的过程中会对自然环境产生巨大的危害，影响空气质量，甚至对人体健康造成极大的影响。对建筑设计采用新能源能够减少对环境的污染，加强对环境的保护，实现环境可持续发展。在建筑设计中采用新能源，发展建筑节能设计，采用新型能源是构建社会主义节约型社会的要求，一定程度上能够改善人们的生活环境，改善居民生活条件。节能设计与新能源在建筑中的运用能够使建筑在美观、舒适的基础上，减少对环境的污染，以及减少对能源的消耗，实现能源的可持续发展。

三、如何在建筑节能与设计中充分利用新能源

（一）提高太阳能利用技术

我国太阳能资源十分丰富，是新型的清洁、无污染、可再生的新能源，是近年来建筑行业中广泛应用的一种新能源，在建筑设计中，通常将太阳能的利用方式分为间接获取系统、混合式获取系统和被动式太阳能利用。建筑节能与设计中，通常将太阳能应用于太阳能热水器、太阳灶、采光、冬季采暖或者制冷等方面。也可以通过在建筑中设计合理的窗户结构，增加阳光对房间的照射程度，减少冬季对电能照明的消耗。其次也可以在建筑顶部大规模铺设太阳能发电装置，既能充分利用建筑的屋顶和向阳面，又能够节约电能，减少建筑成本。也可以在建筑顶部安装太阳能集热器，加热之后可以利用蓄热的设施储备太阳能，经过体系末端设备，为建筑提供热水和采暖。

（二）有效利用地热能

地热能与太阳能一样，也是清洁无污染的新能源之一。在建筑节能设计中，通常将地表下的土层温度，通过利用热交换仪器转化为作为冬季热源为建筑提供室内取暖或者是制备地热能热水、发电等。利用地热能为建筑设计供暖，能够减少煤炭供暖或者是电能供暖的消耗。例如在许多的高校会通过利用地热能这种新能源进行采暖或者供热水，有效的降低了学校的供暖供热水的成本，也是实现节能减排的重要举措之一。其次将地热能转化为地热空调。2008年，奥运村就普遍运用地热能转为无污染的地热性空调，不仅能够对游泳池的水进行加热，确保全天候游泳池的水温，而且清洁无污染，很大程度上降低对煤炭能源的消耗。

（三）风能在建筑设计中的利用

在建筑设计中，采用风能主要是用来改善建筑室内空气的流通水平，改善空气质量，在夏季，也能够降低室内温度，减少对空调的以来，防止空调病，减轻对电能的消耗。冬季，能够驱散建筑室内的潮湿空气，降低室内采暖的能源消耗，增加室内环境的舒适度。近年来，人们生活水平的提高，空调也已经得到了广泛的应用，但是空调对电能的消耗整体来说比较大，在建筑节能过程中，对地热能的应用，能够减少对空调的使用，避免电能的过度使用与浪费。

（四）采用节能环保的新型建筑材料

在建筑设计过程中，对建筑的材料或者能源的消耗和浪费都非常巨大，为响应国家对建筑行业节能政策的要求，在建筑设计过程中，采用新型的建筑材料，对传统的建筑材料进行改革，减少钢材的使用与因不正当保管使用造成的能源浪费。在建筑节能与设计中采用节能环保的新型建筑材料，不仅能够满足当前建筑行业节能环保理念的要求而且能够在能源消耗较少的前提条件下，循环利用有限的能源，降低建筑消耗成本，减少对环境的污染与破坏。常见的新型建筑材料有，来自火力发电厂工业废渣制造的粉煤灰，农作物秸秆和废弃木制作而成的废弃植物纤维、来源于废弃瓶罐和废弃膜的膜材料等等，也可以对工业废弃物加以研发利用，制作成新型的建筑材料。对建筑材料的数量、质量进行正确的选择，不仅能够有效解决能源短缺与环境破坏的问题，还能为绿色生态的生活提供保障。

（五）采用变频或者变风量空调系统

在建筑节能设计中，采用变频或者变风量空调系统，对节约能源资源起到重要的作用。变频空调系统是将制冷剂作为输送介质，根据建筑内部的空调负荷的变化对制冷剂流量进行调节，从而实现建筑节能的目的，目前在建筑设计中应用已十分广泛。而变风量空调系统控制房间温湿度的方法是通过改变送风量完成的，以最少的能量消耗，满足室内环境的要求。这种新型的空调系统能够有效的降低空调制冷或者供暖的成本，真正做到在建筑设计中节约能源。

四、结语

在建筑设计中，新能源的开发利用对于建筑节能、我国的经济发展以及环境保护都具有重要的作用，随着经济的发展，对能源的消耗以及新能源的需求还会不断增加，因此，在建筑设计中，采用新能源进行建筑设计，是建立建筑节能市场机制的要求。这些新能源在现代建筑设计中的应用将越来越广泛，伴随着新能源在建筑设计中的应用和发展，我们坚信，能够实现建筑行业健康、可持续发展，并改善我国的生态和能源危机。

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一、建筑新能源技术在工业房屋建筑中存在的问题

1、高舒适度追求加剧能源的消耗

随着经济的发展和人民生活水平提高，对于居住环境的要求越来越严格，对于舒适度的要求越来越高，渴望得到恒温恒湿的居住环境，为了满足人们对于高舒适度的居住环境的要求，就需要消耗大量的能源来达到人们的目的，从而违背新能源建筑节能在房屋建筑领域应用目的。

2、用于保温的护结构不合理

目前我国用于保温的护结构设计有粘土空心砖护、混凝土小型空心砌块护、加气混凝土护、内保温复合护、夹心复合护以及外保温复合护。这些护结构设计各有各的优点，也各种各的不足之处，设计存在明显的不足，使建筑物的护全部或者部分在室外，建筑物的围护结构处于两个不同的温度环境中，温度的差异就会导致围护结构的不同变形[1]。

3、不合理建筑节能产品的滋生

随着低能耗建筑节能等新能源技术的推广，很多产品应运而生，人们通过利用低能耗建筑节能理念来达到公司利益的最大化，却忽略了投入产出的比例，造成资源的浪费。在生产建筑节能产品的时候，产品的作用已经远远低于所消耗的资源，虽然从资金方面看，可利用的资源在资金使用上比较低，但是从一定程度影响了新能源的作用发挥。

二、新能源建筑节能技术在工业建筑领域的应用

1、深入了解工业建筑的第一手资料

对于工业房屋建筑，尤其是一些要实行实行改造以及再利用的工业房屋建筑，要掌握第一手资料。一是全面了解工业建筑房屋及厂房的结构体系和企业生产性质。譬如有些工业化工房屋建筑大多是砖混结构或内框架体系，少数为纯框架。二是考察工业建筑房屋的残缺和腐蚀状况。充分考虑建筑独有的特征，尤其是一些化工厂房决定了生产和使用时，对结构的腐蚀较重，特别是受到经常性的酸，碱浪，汽相腐蚀对，墙体，粱、板等极易被风化、碳化，从而使构件削弱甚至丧失其强度，失去承载力[2]。三是了解工业建筑房屋的设计标准。不断修改和补充，关注工业旧厂房的改造和再利用的循环使用方式，从本土工业发展的形势出发，构建新能源、环保型的工业房屋建筑模式，实现资源的最大化利用和最环保型的再利用。

4.全盘考虑精准化

精打细算是实现资金最大化的有效方式，在工业房屋建筑的管理上，结合新能源的应用，建立精打细算的造价预算管理，做一个精算师。综合对工业房屋建筑工程项目全过程的成本预算，包括开工、施工、完工等各个阶段，制定可行的资源计划，对人力、设备、材料、能源、设施及其他各种资源等进行估算[3]，包括初步项目成本估算、技术设计后的成本估算（预算）和详细设计的成本估算（最终估算）等几种不同精度的项目成本估算。尤其是对项目建设全过程的成本估算共更要精准，对开工阶段编制预算、施工阶段落实预算、工程竣工阶段编制决算多有全盘的考虑，精确地估算项目总成本，并将其分摊到项目的各项具体活动和各个具体项目阶段上，通过造价预算实现成本管理[4]。使用总预算确定的方法、进行预算分解和调整的方法、预算投入时间安排的方法及详细预算的方法，也可以使用计算机软件去进行这些工作。

5.发展新能源房屋建筑

新能源在房屋建筑上，主要以建筑为平台，兼备建筑设备，自动化及通信网络系统和各种智能服务设施的安全、高效、舒适、便利的建筑环境。体现着“人”与现代技术的结合。以“人”为核心、以科技为动力，利用自然、改造自然，使人生活得更舒适、安全、方便。不仅仅可为人们提供舒适、便利的环境，还具有可持续发展的节能功效[5]。例如在节能住宅方面，一般情况下至少有15cm 厚的保温层，能源消耗为65kwh/㎡ a；低能耗住宅，一般情况下保温层厚度处于20～25cm 之间，能源消耗不超过30kwh/㎡ a； 被动太阳能住宅，一般情况下保温层厚度在30cm 以上，采暖能源消耗不超过15kwh/㎡a；零供暖住宅[6]，在被动房的基础上，通过可再生资源的利用，比如利用太阳能收集器来主动采集能力，达到零供暖的住宅。

6.将新能源技术应用于建筑的意义和未来展望：

4.1、建筑节能设计的重要意义：

4.1.1、建筑节能是经济发展的需要：

能源是人类生存与发展的重要基础，经济的发展依赖于能源的发展。当今能源问题已经成为全世界共同关注的问题，能源短缺成为制约经济发展的重要因素。建筑从建材生产，建筑施工直到建筑物的使用无时不在消耗着能源，资料统计表明欧美等发达国家的建筑能耗占到全国总能耗的1/3 左右，我国也占到25%以上。因此在建筑中推广节能技术势在必行。

4.1.2、建筑节能是环境保护的需要：

我们现在应用的能源主要是以煤炭、石油、天然气为主的不可再生能源。这些能源在使用过程中会排放大量的有害物质（二氧化碳、硫、氮氧化合物等），是造成大气污染和生态环境破坏的重要原因。因此提倡建筑节能，减少污染物的排放也是改善生存环境，提高生活质量的一种有效的方法。

4.2、建筑新能源节能设计的未来展望：

随着能源需求的不断增加，地球上不可再生能源的资源将进一步的减少直至枯竭。为了社会的发展和人类的进步，在提高能源的使用效率，节约能源的同时还必须要开发和利用绿色环保并可再生的新能源。根据专家预测，到2060 年，全球可再生能源的用量将发展到能源总用量的50%以上，成为未来能源结构的主要部分。采用新能源是保护生态环境，走可持续发展道路的重要措施。

建筑消耗大量能源，当前我国建筑业发展迅猛，把节能、绿色环保、生态技术应用于工程是建筑发展的必然趋势。太阳能、风能、地热能等新型能源在建筑上的有效应用，不仅可以代替资源有限的传统能源，而且可以减少污染物的排放，保护生态环境，它的开发和利用具有广阔的前景和深远的意义。我国具有丰富的新能源资源，目前在太阳能利用方面发展迅速，太阳能电池发电技术在建筑上大量使用，太阳能热水器的用量也以每年20%的速度增长，预计到2015年太阳能热水器的普及率将达到25%，太阳能发电系统的拥有量将达到320MW.另外像风能、地热能等方面的开发研制也取得了很大成就，预计新能源必将在我国的建筑事业中发挥巨大的作用。

三、结论

文章旨在从多方面探讨新能源经济条件下的工业房屋建设存在的误区及问题，全面把握新能源在工业房屋建设中作用，从而探讨新能源经济在工业房屋建设中的具体运用方式，更好地实现新能源与工业房屋建设的和谐型发展，收获更大的经济和社会效益。 新能源是市场经济发展到一定阶段，为了更好地实现低消耗、节能的目的而实行的一种经济适用、节能减排、绿色环保的方式，运用到工业房屋建筑中来，就要从地基的选定、材料的运用、建筑施工的取材等各方面考虑新能源的使用，实行工业房屋建筑在新能源经济条件下更健康、节能。

新能源技术在我国处于初始阶段，在工业房屋建筑领域推行新能源建筑节能技术仍然存在各种问题，譬如认识不够、观念不新、技术力度不够，各种相关政策还相对不完善，并且缺乏沟通交流的平台等不足之处随之显现。在以后的新能源建筑节能技术发展的道路上需要进一步完善，提高新能源经济条件下工业房屋建设的应用及推广。

参考文献：

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中图分类号：TU201.5文献标识码：A文章编号：16749944（2013）10021903

1引言

新能源建筑实验实训系统由新型结构建筑物、太阳能风光互补发电系统、太阳能热水系统、智能化管理与控制系统组成，主要满足高职院校新能源相关专业（包括光伏发电专业、太阳能建筑一体化专业、太阳能光热利用专业及供热制冷专业）集太阳能光伏发电、风力发电、太阳能热水系统等综合应用的实验实训教学。

2新型结构建筑物

建筑物设计为一层尖顶结构，建筑面积150m2，南侧坡屋顶布置光伏发电阵列系统、太阳能集热器阵列系统，尖顶处设安全过道供参观测试。南墙采用双层结构，夹层空间分别与内外墙设进出风口，在冬季或夏季通过控制各风口的开关可调节室内温度。风力发电设备安装在建筑物旁。室内空间布置成多媒体教室。建筑外观如图1。

3.1.1太阳能电池组件（2kW）

由20块100W的太阳能电池板组成，正常使用寿命20年。采用多晶硅材料。单块太阳能电池板主要技术参数：最大输出功率100W，开路电压43V，短路电流3.28A，最大输出功率工作电压34.5V，最大输出功率工作电流2.9 A，最大系统电压50V， 尺寸（长×宽×厚）为999mm×823mm×30mm 。

3.1.2风力机（2kW）主要技术参数

额定功率2000W，额定风速9m/s，启动风速2.5m/s，工作风速范围2.5～25m/s，安全风速50m/s，额定转速360r/min，工作电压为标准DC48V，发电机型式为三相交流永磁，限速方式为机械离心变桨距，停机方式为手动/电动牵引变桨距，塔架高度6m，塔顶主机重量130kg，使用寿命15年。

3.2室内控制系统

包括控制逆变系统、储能系统、配电系统及电缆布线系统。

3.2.1风光互补控制器

包括采用了专为风光互补系统设计的液晶模块，可以显示蓄电池电压、风机电压、光电池电压、风机功率、光电池功率、风机电流、光电池电流、蓄电池电量状态，能够控制风机和太阳能电池对蓄电池进行限流限压充电。具有完善的保护功能，配有专用的远程监控软件，可实时监控系统的运行状态。风光互补控制器性能参数：卸载开始电压56V，卸载开始电流50A，卸载控制方式为PWM脉宽调制，显示方式为LCD（液晶屏显示），显示内容有蓄电池额定电压、风机电压、光伏电压、风机电流、光伏电流、风机功率、光伏功率，静态电流≤30mA，工作温湿度范围为-20～+55℃/35～85%RH（但无结露），保护类型有太阳能电池防反冲、太阳能电池防反接、蓄电池过充电、蓄电池防反接、防雷、风机限流、风机自动刹车和手动刹车，尺寸（宽×深×高）为425mm×430mm×170mm。

3.2.2控制逆变器系统

逆变器具有交流自动稳压输出，过压、欠压、过载、过热、短路、反接等保护功能。整机逆变效率高，空载损耗低。具有可选市电切换功能，当蓄电池欠压或逆变器出现故障的状态下，设备可将负载自动切换到市电供电，从而保证了系统的供电稳定性。逆变器主要技术参数：额定输出容量5kVA，额定蓄电池电压48VDC，逆变器输入过压保护68VDC，逆变器输入过压恢复66VDC，蓄电池过放保护电压42VDC，蓄电池过放恢复电压48VDC，空载电流1.33A，输出波形为纯正弦波，额定输出电压220VAC。

3.2.3储能系统

4.2太阳能热水系统工艺流程方案

源水经集热器上水泵5输送至集热器1，通过温度控制器9将达到设定温度的热水输送到储热水箱2内。然后再由输水泵7送至用水点。储热水箱内存水温度下降低于设定值的热水可输送至集热器再次加温，以使储水箱内热水时刻保持在设定温度范围内，保证用户全天候用水。太阳能热水系统运行原理：储水箱设有温度参考点T2，太阳能集热器设置温度测点T1，当集热器温度T1比储水箱水温T2高至设定温差上限时，太阳能系统循环水泵启动，提升储水箱内水的温度。当集热器温度T1比储水箱水温T2低达到设定温差下限时，太阳能系统循环水泵停止，集热器及系统管道中的水排回储水箱中（同时达到排空防冻的目的）。在需要辅助加热时，当T3温度低于设定值时或水位低于设定水位且水温低于设定水温时，辅能循环泵启动并通过辅能装置将水加热。当T3等于设定温度时辅能装置及辅能循环泵停止。

4.3智能控制系统

该系统的工作过程全部由主控箱来完成，主控箱内中心仪表，分别接收来自集热器水温探测器、储水箱水温探测器以及储水箱水位探测器的信号，根据不同的情况分别或联合驱动集热器上水泵、辅助热源上水泵起停，来达到收集热水、保存热量、应急供水和防冻抗冻等目的，使系统用户在任何情况下，任何时间内都能获取设定温度的热水。

5智能化管理与控制系统

5.1能源管理系统

计算各种能源的收入、消耗、储存情况。计算能源利用效率、能源价格、折合成标准煤，以及折合成碳当量等指标。基本管理职能：能源系统主设备运行状态的监视；能源系统主设备的集中控制、操作、调整和参数的设定；实现能源系统的综合平衡、合理分配、优化调度；异常、故障和事故处理；基础能源管理；能源运行潮流数据的实时短时归档、数据库归档和即时查询。

5.2自动控制系统

测试系统主机是一款功能齐全、操作方便、精确可靠的设备，应用了最新的显示技术、微电子技术、数据存储和通讯技术，由液晶屏、按键、ARM微处理器为核心的主板、主电源、外供传感器电源等构成，包含丰富的显示画面、灵活的操作方式以及强大的记录、运算、控制和管理功能，大容量数据存储器，可连续存储数据200d以上，数据采样速率高于0.2s/通道，工业控制标准设计，便携式防震结构，大屏幕液晶显示屏，轻触薄膜按键，操作简单。适合于恶劣工业环境。太阳能光伏发电系统、风力发电系统、太阳能集热器系统以及负载系统由PLC进行控制。太阳能发电、风电系统均可由通讯实现数据共享。

6结语

能源发展转换的规律就是从高碳到低碳，最后走向无碳。在西方发达国家，建筑用能已占全国总能耗的30%～40%，建筑节能意义巨大。新能源应用于建筑，尤其太阳能是当今建筑节能主流方向，国外太阳能建筑已经发展到主动式太阳房阶段，“零耗能建筑”也开始投入商业化运行。

参考文献：

[1]刘鉴民.太阳能利用原理技术工程[M].北京：电子工业出版社，2010.

篇6

Abstract: for human survival, development and promote the prosperity of the history of human civilization. In to enjoy nature at the same time, in fact every one of us also has the energy conservation, the responsibility of protecting the environment. With the fast development of construction industry, increase of building energy consumption, and hvac system energy saving accounts for the main part of the building energy efficiency, we should design and system itself to complete energy saving measures state, so as to achieve the goal of saving energy and environmental protection.

Keywords: building engineering; Hvac; Energy saving design

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

前言

随着我国经济社会的快速发展，暖通空调已经普遍应用于我国建筑中，在我国大部分的地区夏天比较炎热，中央空调被普遍的应用，建筑的空调能耗正快速的增长。空调能耗已经占到了整个建筑能耗的一半以上，大约是占据着整个社会能耗的五分之一。能源和环境问题日益尖锐，暖通空调系统的节能降耗一定要得到充分的重视，采取技术可行、经济合理以及环境和社会可以承担的措施，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。

1 暖通空调的意义

在建筑能耗里．暖通空调的能耗在逐年上升，这将造成能源供求矛盾的进一步激化。使得地球资源日益匮乏，同时也带来严重的环境问题，随着二氧化碳、氮氧化物、硫化物、烟尘等的排放增加，酸雨现象频繁发生，对生态环境和可持续发展造成了很大影响。

1.1暖通空调的作用

在暖通空调系统中考虑节能意义重大。人们安装暖通空调是为了让自己的工作和生活环境更加舒适。它的作用包含了调节空气的温度与湿度，以及气流的速度和洁净度等内容。当人们能够处在较好的空调环境中时，可以把人体的热量维持在一个平衡状态而产生舒适和享受，而恒温恒湿和具有极高的洁净性的空调环境，主要是用来为满足高标准的生产工艺要求的。

1.2暖通空调给人体所造成的影响

因为随着建筑的密封性在渐渐提高，装修的水平也在相应的提高，直接造成室内的污染物的量的增加和停留时间的增长。比如那些烟雾和病菌以及其它家装材料所挥发出来的各种有毒化学物质，还因为通风量明显不够，直接导致室内空气水平的严重下降。怎样才可以使室内的空气品质提升到更好的水准，已经愈加受到人们的重视。运用通风换气来向室内输送大量的优质空气，是一种改善空气质量的重要途径。可是这也必然增添了新的通风压力。运用提高新风量和排风来产生热交换的方式可以克服这个问题，进而降低空调的工作耗电量。

2 暖通空调遇到的问题

暖通空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响。人们在对房屋进行建筑热工设计的时候，为了房间里可以产生舒适的环境，会一定程度利用房屋的围护结构来实现抵御室外气候变化的目的。此外，还有规划设计和太阳辐射以及空气温湿度等需要考虑的内容。

2.1 它设计管理方面存在的问题

在实际工作中一些设计部门和设计人员并未给予足够的重视，加之工程设计周期普遍较短，以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因。一些设计单位只求数量，忽视质量，使得按设计施工完的系统不仅投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准，甚至有的公共建筑的暖通空调能耗占建筑总能耗达60％。

2.2 解决的措施

围护结构的意义围护结构分为护结构与内围护结构。护结构具体由屋面外墙和窗户等组成；内围护结构有室内的地面和天棚以及内隔墙等。在我国北方的采暖建筑之中，围护结构所造成的传热损耗占到总热损耗的比例非常大。因此可以看出，改善围护结构的性能会有效的促使空调能耗降低。

3 暖通空调的节能设计

节能是我国经济发展中的一个重要措施，从某种意义上说，节能的就是环保。空调的节能设计一定要考虑到实施这个工程的具体情况，将空调运行工作的整个季节时期进行全方位的分析，找到一个相对合理的方案，帮助空调能够在不同状况下都可以节能环保的健康工作。

3.1使用正确的冷热源

在系统设计过程中选定合理的组成设备是关系到空调能够降低能耗的重要因素，而使用正确的冷热源直接关系到空调系统能否节约能源。中央空调系统经常用到的冷热源分配结构有水冷冷水机组加锅炉，热泵型机组以及澳化铿吸收式机组。例如：浪化铿机组的能效相对较低，省电可是并不节约能源，比较适合那些有余热和废热的地点，比如在热电厂等周边。

3.2使用变频应用系统

变频技术的使用是现代空调系统改良的一个必然选项，不但可以对空调系统的改造起到积极作用，还可以较大的节约系统工作费用和大大的减少能耗使用量。运用这个技术的主要原由有：1、设计者在对设备进行选定的时候，一般会留下一定的运行空间，很少情况下设备会满负荷工作的，更有可能的情况是设备从来不需要满负荷的工作运行。2、建筑物因为工作功能的变化，它的空调系统的工作负荷也会出现相应的变化。3、建筑物暖通空调系统的实际工作负荷会因为室外的空气温度条件而产生相应的变化。在通常的状况下，空调设备只会根据设备的额定功率来工作运行。可是当工作负荷降低的情况出现时，设备如果依然按照原来的额定工作功率来满负荷工作的话，会导致严重的能量浪费。可是一旦使用了变频技术，就可以使空调设备的工作功率随着负荷实际增减的情况来工作运行，这样就实现了节能降耗的目的。依据空调系统的负荷情况，更改风量或者水流量可以切实的达到节能的目的。运用变风量来补充室内负荷的变化，通过室内的送风量来保持室温的恒定。变水量系统是利用水量的调节来控制温度的。运用控制水量和风量以及主机设备变频的变化，可以达到负荷的按需匹配的目标，实现节能环保的目的。

3.3运用蓄冷的系统

每个地区的经济发展水平并不是一致的，也存在着各自电负荷相差巨大的实际情况，会出现用电高峰时电力不够用，而在用电相对比较低的时候供电量又过大而浪费的状况。在采用电力峰谷电价的区域，就可以在低电价时使用冰蓄冷系统把水做成冰来保存冷量，而在高电价时再把冷量输送出去，这将很好的平衡整个电力的负荷，并且也会创造很好的经济与社会效益。

3.4热回收技术

通过把空调机组所释放出的热量进行回收，防止排放系统把空调房里的空气直接的释放到户外，导致能量的浪费。这样的技术可以切实的降低热污染，把热量回收再重新利用，也达到了废物再利用的目的。

3.5低温地板辐射采暖技术

通过在地板下埋置热水管来实现对地板的加热，用地面产生的热量来对室内的空气进行加热。用这样一种方式，通过热水这样的媒介，温度扩散体的表面温度不要超过45度。在低温地板采暖的过程中，热量是通过对流的方式来实现向上的传递的，造成室内的温度明显是下面要高于上面，让人们的脚暖而头部却很凉快，这样的感受会令人很舒适。地板辐射采暖，地板供热的方式不但可以保持舒适感与私密感，而且还可以有效的减短辐射热量的距离，更好的节约了空间，有利于计量和改造，从多个方面降低了维护的费用。

4各种新能源的利用对于暖通空调的影响

4.1 使用天然气来作为空调设备的供应能源，天然气是世界第三的常规能源，排在煤炭和石油之后，使用它可以切实的降低和减少各种有害的排放量，进而降低环境污染，使人类所受到的危害降低。以天然气为能源的制冷设备市场是非常有发展前途的。

篇7

2应用绿色建筑设计的原则

2.1利用新能源

现今社会倡导的就是节能减排，能源是维系社会发展和人类生存的主要力量，为了环节能源的使用压力，必须开发新能源并且加以利用，风能和太阳能以及天然气等新能源可以维持环境的清洁，对环境和资源都可以进行保护。应用现代新能源可以有效的解决建筑行业中能源的消耗问题。在建筑的各个方面应用绿色建筑设计理念，在屋顶的设计当中就可以应用太阳能，墙壁和玻璃的设计也可以通过应用太阳能，太阳能可以将热能转化为太阳能，太阳能转化能源效应的原理是光电转换原理，合理的利用新能源可以减少建筑建设的成本[2]。

2.2保护环境

绿色建筑的理念设计的终极目标就是保护环境，有效的减少因为建筑过程中产生的许多垃圾废料造成的污染。在我国的多数建筑行业中会产生很多垃圾废料，废气、废水的排放会对环境造成一定程度的污染，同时也会造成资源的严重浪费，在一定程度上会增加建筑所需的成本。引用绿色建筑设计可以选择低能耗和较为环保的设计材料。

2.3以人为本

建筑场所主要是提供给人类居住活动的场所，在设计的过程中应该以人为本，对建筑的各个部分的设计要坚持结合人们的需求进行设计。室内要保持空气的流通，采光设计要考虑室内的整体光照环境，全面以人类的健康为主进行适当的调整，同时合理的光照还可以节省能源。

3绿色建筑的应用

3.1建筑现场应用

在建筑施工之前的设计阶段首先要为建筑选址，建筑周围的环境以及地质条件对建筑的安全和美观程度有着重大的影响，依据建筑的合理性设计，建筑的设计人员需要到实地进行考察，结合天气气候和地理环境展开绿色建筑设计，在绿色建筑设计的应用过程中，尽量选择基础设施完备的区域，以保障居民的生活更加方便。如果生态环境被破坏的严重就要避免因建筑施工展开二次破坏，具体的施工建设应当以恢复生态为主。在建筑地址的选取上，注意交通问题，完善的公交交通系统可以为绿色建筑设计添砖加瓦，公共交通工具的保障可以间接的节约能源，对环境进行分析可以合理的利用当地的能源。

3.2布局方面应用

绿色建筑设计应用于布局方面需要对现场环境进行全方位的调查，一方面要保障建筑吸收的热量降低，一方面要保障建筑的居住条件合理。在设计当中，对功能的布局进行优化，功能区的健康性和实用性通过合理的布局设计得到保障，对资源的开发和利用合理，在设计中可以将相似的功能区域安排在一个较大的区域之中，例如空调系统和通风系统的合理安排就能和环境相统一和谐[3]。利用当地的能源降低成本的消耗，可以结合当地的风向和温度进行分析，将建筑的朝向和太阳能以及风能的利用统一结合起来。对建筑的场地进行规划，利用树木和周边的大型建筑物减少建筑的热能负荷。

3.3配套系统应用

在建筑当中，配套系统的设计比较重要，利用绿色建筑设计理念可以应用环保的建筑材料，使室内的环境更加绿色健康。在新风系统的设计当中就要利用管道和换气机组成绿色环保的空气处理系统，将室外的空气进化成更加新鲜的空气，综合理念对室内的温度和湿度也可以进行控制，尽量节约能源。

4结论

综上所述，绿色建筑设计理念在建筑设计中的具有重要的作用，绿色建筑的设计不仅具有科学性还具有环保性，创新的设计理念可以激发出创新的应用方案，绿色建筑设计推动了我国建筑行业的健康发展和可持续发展。在信息技术的时代，应该应用新技术和新能源，利用绿色建筑设计理念改善人们生活的环境，对人类社会的发展也有重大的意义。

作者:岳一然 单位:西安建筑科技大学

参考文献

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中图分类号：TU201.5 文献标识码：A

近年来，随着我们国家经济的高速发展，在给人们带来巨大利益的同时，也对我们赖以生存的环境造成了严重的污染，面对越来越差的生存环境我们必须做些改变，不能再以对环境的污染为代价来实现社会经济的高速发展。在建筑设计方面我们应该以低碳、环保为准则，要降低对环境的污染、减少对资源的浪费，从而使我们的家园越来越美丽，让我们的生活变得更加的和谐。

1.低碳建筑设计的概念

低碳建筑设计就是指在建筑材料的运用、施工建造的过程和建成后使用的一整套环节中，都能达到低碳的要求。而低碳的要求主要体现在降低二氧化碳等一些温室效应气体的排放量上，由于二氧化碳等气体产生的主要原因是人们对化石能源的过度使用以及对化石能源的利用率还不够高，所以这就要求我们在经济的发展中要做到，降低对化石能源的使用量、提高对化石能源的利用率，并且尽力寻找一些可以代替化石能源的新能源，但是以我们国家目前的发展状况来说，是无法实现的。所以，我们就应该在建筑设计上进行努力的探索，寻找能够提高建筑能源利用率的方法，建造出低碳的建筑物加入低碳生活的行列。

2.所要面临的问题

对能源的利用问题一直是低碳经济的核心问题，对能源的利用要求我们做到高效利用，这样就会减少对能源的消耗，除此之外在建设上还要提倡对清洁能源的使用，因为清洁能源对环境的污染很小。虽然我们国家国土面积非常庞大同时还拥有着相当丰富的资源，但是我们国家也是世界第一人口大国，因为人口众多所以人均能分配到的资源就很少，而有的人均分配的资源更是连世界平均水平都达不到，由此可见我国是一个资源匮乏的国家，因此我们就要减少对资源的浪费。此外，我们国家对环境的破坏程度已经相当严重，作为建筑设计师要在设计建筑方案时充分考虑到对环境的保护和对资源的节约，设计方案要以可持续发展为原则，建造出绿色环保的建筑。

3.低碳时代建筑设计的应对策略

3.1 将低碳理念注入到建筑规划设计中

要将绿色、节能、环保的低碳理念注入到建筑的设计规划当中，就意味着建筑设计师在设计建筑方案时，要考虑到建筑物在建造过程中以及建筑完成后的使用过程中都必须达到对能源的低消耗、对有害气体等物质的低排放和对环境的低污染，把低碳理念从建筑设计的一开始就进行贯彻落实。要合理的进行设计，最大程度的提高土地的使用率，建成的建筑物还必须要对外界的自然环境和生态系统没有丝毫的影响，只要建筑设计师能够考虑到这些方面，就可以为将要实施的建设项目打好坚实的基础。

3.2减少对传统建筑材料的使用

传统的建筑材料都会对环境产生或多或少的不好影响，所以想要实现低碳环保建筑这一目标，就必须在建筑中加大对绿色、环保性建筑材料的使用量。绿色、环保、节能性低碳建筑材料不会像传统材料那样挥发出大量的有害性气体，比如甲醛。而且低碳建筑材料的生产不需要消耗大量的能源，不像传统建筑材料中必须用到的混凝土在生产过程中需要消耗庞大的能源造成大量二氧化碳气体的排放，而且还会对环境造成极大程度的污染。绿色环保的低碳建筑材料一般都是可再生的，不同于一般的传统建筑材料，低碳环保建筑材料还可以就地取材让施工的过程更加的方便。减少对传统建筑材料的使用，加大低碳环保的建筑材料使用，不仅能让建筑成本得到大幅度降低，还为环境的保护方面做出了重大的贡献达到事半功倍的效果，进而促进低碳建筑设计的发展。

3.3合理使用建筑空间

建筑设计师在进行建筑设计时要对建筑空间进行合理的规划，这样就能减少一些因为设计不合理而造成建筑空间的浪费的情况。在合理的对建筑空间进行规划时，要用发展的眼光来对待空间的使用性，要让设计出来的空间具备多种使用功能，能满足多方面的需求。这样，不仅可以延长建筑的使用周期，还可以减少建筑的建造数量能进入有益的循环，这对节约资源有一定的

好处。

3.4提倡对新能源的使用

包括化石能源在内的许多资源，都属于不可再生能源，属于用多少就会减少多少并不会得到补充的类型，再加上其数量有限，所以我们在可再生能源的发现与利用方面的探索脚步已经刻不容缓，我们必须在建筑设计中引入新型可再生的能源。在新能源的引入上我们应当注意一些问题，要根据各地的实际环境条件对新能源进行针对性的引入，这样才会发挥出新型能源最大的作用。比方说，对于北方和南方气候条件的不同，北方冬天需要大量的煤炭资源来持供暖续就需要寻找新的能源来替代煤炭资源，而南方在夏天对电能消耗较高就要多利用水力发电站等新能源来发电。将新能源引入建筑设计中，能实现低碳经济对建筑设计的要求，对环境的可持续发展有着重大意义。

4.总结

在有限的自然资源限制下，我们不能毫无节制对自然资源进行索取，我们要把低碳环保的发展理念融入到建筑设计当中去，坚持低碳、绿色、节能的建筑设计原则，并且要善于对新型能源的进行运用，其将融入到建筑设计的方案中，在建筑设计的具体实施中要减少对传统能源的使用，对建筑空间要做到合理的规划，让有限的空间发挥出更大的作用。我们人类的发展已经进入到一个新的时期，不能再像过去一样，不顾一切后果的只顾发展。我们要在发展中做到与自然和谐相处。

参考文献：

[1]冯福利.低碳经济时代的建筑设计[J].黑龙江科技信息，2013，（3）：58-59.

篇9

中图分类号：P754.1 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

二氧化碳排放量的猛增，导致全球气候变暖，对整个人类的生存和发展产生严重威胁，减少二氧化碳的排放量引起了全球重视，低碳经济理念应运而生，低碳社会、低碳城市等新概念如潮而至。减少二氧化碳排放，节约能源不仅涉及工业行业，而且更涉及到建筑行业。统计数据显示，我国每建成1平方米的房屋，约释放出0.8吨碳。建筑中的能耗主要来自于采暖、通风、空调和照明等设施，这些设施运转的能量在产生过程中产生了大量的二氧化碳，从而使建筑成为二氧化碳的排放大户。因此，尽快建设绿色低碳建筑项目，实现节能技术创新，建立建筑低碳排放体系，注重建设过程每一个环节，以有效控制和降低建筑的碳排放，并形成可循环持续发展模式，使建筑物有效节能减排并达到相应标准，是中国建筑健康发展的必由之路。

二、碳中和理论及在建筑中的应用

碳中和也叫碳补偿，是现代人为减缓全球变暖所作的努力之一。利用这种环保方式，人们计算自己日常活动直接或间接制造的二氧化碳排放量，并计算抵消这些二氧化碳所需的经济成本，然后个人付款给专门企业或机构，由他们通过植树或其他环保项目抵消大气中相应的二氧化碳量。

与传统的建筑设计理念不同，碳中和理念下的建筑设计强调在最初的设计阶段即对包括方案设计、建材选择、建筑施工、建筑使用、建筑维护及维修、建筑解体、废弃物处置的建筑全生命周期进行整体设计，从而实现建筑全生命周期过程中的碳排放量及能源消耗的最小化。由于篇幅限制，本文只针对碳中和理念在建筑使用阶段中的应用进行讨论研究。减少建筑使用阶段的二氧化碳排放量及对环境的影响，可以从开发利用新能源如风能、太阳能、生物能、地热潮汐能在内的可再生能源[1]和减少能源利用，提高建筑舒适度两个方面采取措施。以下案例分别从“开源”和“节流”[2]这两方面进行讨论。

三、案例分析与比较

碳中和理念在建筑中的应用越来越广泛，国内外建成了许多这方面的优秀的建筑项目，下面介绍两个典型的按照碳中和理念设计的建筑。

1、丹麦碳中和生态住宅——生命之家

生命之家是丹麦第一个按照碳中和理念设计的住宅建筑，见图1。该项目充分考虑自然采光和太阳能的利用，产生的能源不仅可以满足一家四口的使用，还能产生多余的能源提供给公共电网[3]。

图1 “生命之家”节能示范住宅

（一）新能源的运用

生命之家使用的新能源有：1）太阳能集热板，在两个屋顶窗之间，安装了6个同样规格的太阳能集热板，这些集热板能够满足建筑整体65%的能源需求，包括取暖和热水供应，并且同时为建筑热力泵提供动力，此6块集热板每年产生的电能约为2000千瓦时，预计该项目投入使用30年以后所生产的剩余能量累计总额，将与生产所使用的所有建材所耗费的能量相等。2）太阳能电池，屋顶窗配备了太阳能电池驱动的电控室外防护遮阳卷帘，它可以降低90%的太阳照射热量，提高窗体的隔热性能。

（二）节约能源的措施

在满足建筑功能要求的前提下，尽量减少体型系数，尽量提高外墙、门窗等维护结构的保温系数，设置活动的木质幕墙，来提高大面积玻璃的保温能力。整座建筑使用了极具保温隔热性能的节能窗、智能电控窗、电控遮阳产品，以及太阳能动力系统，使建筑整体热量损失降低到最小程度。

2、宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心

该建筑综合了世界先进的建筑节能设计理念和绿色建筑技术研究成果使得楼宇能耗最小化，基本实现整个大楼能源的自给自足[4]。

（一）新能源的运用

该建筑充分利用太阳能、风能及浅层地热等可再生能源资源，通过可再生能源的集成实现建筑的能源需求不依赖或基本不依赖于电网，实现能源的自给自足。

（二）节约能源的措施

被动式节能设计通过建筑体型、覆土设计、围护结构设计、热质材料设置、自然采光、自然通风组织等措施，减少建筑采暖、制冷、通风和照明的电力消耗，达到建筑节能大于65% 的设计目标。

四、启示

综上所述，碳中和理念运用于建筑设计后，建筑的节能途径更加广泛，在开源方面，新能源的类型由之前的太阳能扩展到了风能和地热能等，新能源的模式由之前的太阳能集热器扩展到了太阳能空调，太阳能光伏发电，太阳能沼气技术，风能发电技术，地源热泵技术等。在节流方面，也由之前的节约使用不可再生能源扩展到了节约能源与高效使用能源并重。

碳中和理念在建筑中的应用是缓解能源危机、减轻环境污染、改善生活工作条件、促进经济持续发展的一项根本措施。作为当代建筑师，不应该只追求建筑造型上的新颖独特而忽视了能源的浪费。我们应建立生态建筑思想，尊重自然环境，用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计，将碳中和理念贯穿于设计的每一个环节，设计出更多符合时代要求的、高效低能耗的建筑作品，使建筑设计理念上升到新的高度。

参考文献：

[1]杨基春，新能源在建筑节能领域中应用的思考[J]．应用能源技术，2008（3）

[2]刘加平，武六元.建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]．能源工程，2001（1）。

[3]吴韬、郭晓晖等.能源自给自足的绿色办公楼——宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心[J]．建筑学报，2008（10）

篇10

伴随着社会的不断发展，人们的意识形态有了很大的提高，在对于舒适的建筑环境需要的同时，对于能源的节约意识也逐渐增强。建筑节能逐渐映入人们的眼帘。所谓“建筑节能”是指在“在保证提高建筑舒适性的条件下，合理使用能源，不断提高能源利用效率”。这种理解最早源于发达国家，并且伴随着环境资源的不断呈现减少甚至是十分紧张的趋势而得到了更好的重视。近些年来，这种建筑节能思想也日益深入我国，并且在建筑设计人员脑海之中更为强化。相关研究成果表明，从20世纪九十年代我国对于建筑节能工作逐渐加强以来，建筑节能理念的推广与实施已经取得了很大的成效，在我国建筑节能主要是指在整体建筑的前期规划、设计、建设以及后期的维护（改建、扩建、改造）过程之中能够积极的执行节能标准，运用目前较为先进的节能理念与节能技术（例如，先进的节能技术、设备、材料等等）对于传统的建筑理念和建设手法进行升级，进而在促进人们比以往更为舒适的环境中减少能耗。但是，我们在认识到成绩的同时，也应当清楚的看到我国建筑能耗仍然比与西方发达国家存在着很大的差距，由此可见，我国对于建筑节能的研究与学习具有着重要的意义。笔者认为对于建筑节能的研究要以多方面的科技创新、观念创新为基本依托进行，这样才能够更好的促进我国建筑节能的发展。

（一）措施之一：优化建筑设计

不同的建筑设计对于建筑能耗影响不同。节能技术在建筑设计上发挥重要的作用，首先要做好建筑设计工作。在建筑设计工作过程之中，设计师应当在头脑之中将节能意识融入设计之中，并将节能设计与人类舒适度相结合。在建筑规划阶段之中，要能够对于建筑物的朝向、间隔、体型等对于节能的影响，同时也要对于建筑物的所处的气候、地形因素进行分析与归纳。第二，在建筑设计之中，要对于建筑单体的功能进行深入研究，还需合理选择建筑体型、朝向、窗墙面积比，这些都对建筑节能产生直接影响，而围护结构所采取的保温隔热措施更直接影响建筑造价的高低及最终建筑节能的效果。将功能与节能相结合，进而达到两者的和谐。据相关研究表明，在节能型建筑完成之前，建筑物设计在整体的规划与单体功能设计之中，都具有着十分重要的作用。将节能型建筑材料的使用列入设计之中，是决定一个建筑物能否取得综合节能效果的关键。

（二）措施之二：积极减少建筑围护的能耗

众所周知，目前建筑围护的能耗主要包含以下三个部分。第一，建筑物的外部墙体的能耗。第二，建筑门窗的能耗。第三部分是屋顶的能耗。对于建筑围护的节能研究将有着重要的意义。目前在许多建筑设计过程之中，许多还采用传统的单一材料增加厚度来最终达到保温的效果，这种作法不再适应环保与节能的的基本要求了。目前复合墙体已经成为建筑墙体的主流。复合墙体一般用块体材料或钢筋混凝土作为承重结构，与保温隔热材料复合，或在框架结构中用薄壁材料加以保温、隔热材料作为墙体。这是传统的材料所不能及的。在建筑所用的保温与隔热材料之中，主要有玻璃棉、聚苯乙烯泡沫、加气混凝土及胶粉聚苯颗粒浆料等等。尤其是胶粉聚苯颗粒浆料，其主要构成为回收的废聚苯板经粉碎制成的节能材料，其主要是将胶粉料和聚苯颗粒轻骨料加水搅拌成浆料，抹于墙体外表面，进而形成保温层。此类材料对于回收资源具有着重要的意义。

（三）措施之三：新能源材料的大力引用

目前在我国新能源材料的研究与生产还处于一个欠发达水平，价格相对较高。但是，从整体上来看，对于新能源材料大力引用，是实现节能与环保的重要举措之一。开发利用新能源以适应人口增加和能源枯竭的现实，这是历史赋予现代人的使命，而新能源有效地开发利用必定要以高科技为依托。如开发利用太阳能、风能、潮汐能、水力、地热及其他可再生的自然界能源，必须借助于先进的技术手段，并且要不断地完善和提高，以达到更有效地利用这些能源。如人们在建筑上不仅能利用太阳能采暖，太阳能热水器还能将太阳能转化为电能，并且将光电产品与建筑构件合为一体，如光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等，使耗能变成产能。通过对于新能源材料的大力引用，则可以更好的促进我国的建筑节能事业的发展。

综上所述，建筑节能话题是一个常谈常新的问题，同时，它也是一个复杂的、综合性极强的系统工程。伴随着社会的不断发展与演进，社会对于节能的要求越来越高。因此，作为建设设计人员而言，将节能思想纳入到我们的设计之中，在建筑施工过程之中加强对于建筑材料的选用，同时，也加大对于可再生能源、可回收能源的综合运用，政府也要对节能性建筑的构建给予大力的支持，这样才能够更好的促进我国节能性建筑的大力发展。

[1]谢明辉,雒锋. 建筑节能技术的现状及前景分析[J]. 吉林建筑工程学院学报, 2009,(06) .

[2]赵云. 建筑设计方案中如何贯彻节能思想[J]. 山西建筑, 2009,(35) .