可再生能源在生态建筑设计中的应用.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流可再生能源在生态建筑设计中的应用.精品文档. 可再生能源在生态建筑设计中的应用生态住宅 08123030蒋绮思随着社会的发展,工业化程度的不断加大,人口急剧增加,城市规模迅速扩大，使能源供应和环境质量不断恶化，这已经严重威胁到整个人类生存环境的发展。面对大规模建设所造成的资源滥用和环境破坏的问题，人类不得不把可持续发展的观念和意识提上人类生存发展的议事日程，积极地推进探索社会、经济和环境可持续发展的途径，纷纷着手研究和制定可持续发展计划，努力运用生态学原理，以生态的良性循环为目标开展跨学科、跨地域的综合研究，推广应用一系列有效保护资源、节约能

2、源的新技术 。而我们建筑师工作的核心内容变成如何节约能源，有效利用可再生能源，以满足技术有效性和生存持续性的要求。能源按来源和利用方式可分为不可再生能源和可再生能源(过程性能源)。不可再生能源主要指煤炭、油页岩、石油、天然气，可再生能源主要指太阳辐射能、风能、潮汐、水能、地热能。在世界范围内，在使用的总能源中不可再生能源为主要份额在使用不可再生能源过程中，总要排放烟尘、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳等污染物；污染环境空气，威胁人体健康。大量二氧化硫和氮氧化物的排放，造成地区性酸雨的发生，威胁生态系统。大量二氧化碳等温室性气体的排放，造成了全球气候。变化，使全球变暖。因此，应控制能源使用，减少使用

3、不可再生能源，扩大使用可再生能源，以减少环境污染。此外，不可再生能源作为有限的自然资源，在短期内无法恢复和重复使用，如不加以控制，必将耗尽。作为不可再生能源的替代品，可再生能源成为人类生存和发展所必须的新能源形式。目前，人类 34的能源都用在交通和建筑上，其中，有近 13用于住房，而住宅是目前城市中最大的建设项目，同时住宅建设和使用过程是一个消耗自然资源和排放废物的过程 ，因此，如何能更有效地对住宅进行合理的设计，对建筑师是一个挑战。从住区可持续发展的观点出发，发展生态住宅在我国也是大势所趋。住宅建设作为国家的支柱产业，在未来很长一段期间必将快速发展，所以应该及时把“生态理念”引入到住宅设计中

4、，并解决住宅节能和住区环境保护问题，对社会、经济、环境产生良好的促进作用。事实上，利用可再生能源的生态住宅已成为未来住宅设计的必然模式，是不可逆转的趋势 。对于生态住宅首先要遵循的就是生态化原则，即节约能源、资源，无害化、无污染、可循环,尽可能最大限度地利用资源和能源，特别是不可再生的资源和能源 。生态住宅以可持续发展的思想为指导，意在寻求自然、建筑和人三者之间的和谐统一，即在人和自然相协调的基础上，利用自然条件和人工手段来创造一个有利于人们舒适、健康的生活环境，同时又要控制对于自然资源的使用、实现向自然索取与回报之间的平衡。因此如何尽可能多地利用可再生能源降低能耗提高效率成为生态住宅的一个重

5、要课题。目前，可再生能源在生态住宅上的应用种类可分为以下几种:太阳能太阳能是指太阳释放的幅射能。太阳能可转换为热能、机械能、电能、化学能等。目前主要利用技术有如下 3种类型。1)太阳能热能转换 用太阳能集热装置收集并吸收太阳辐射能，将其转换为热能，可用于生活热水、家庭炊事、建筑物取暖、空调、工业用热、农产品干燥和温室栽培等方面。2)太阳能电能转换 主要有两种形式，一种是采用光热电能量转换形式，称为光热发电；另一种是通过太阳能电池直接将光能(太阳能)变成电能，称为光伏发电，3)太阳能化学能转换 利用太阳能直接将水分解成氢和氧，而氢是清洁的可再生能源。目前这一技术已获得突破和发展，相信会成为一种主

6、要的能源转换形式。太阳能在生态住宅中的利用包括两方面：太阳热能应用系统，即太阳热水供应系统：太阳能光电(PV)系统，即将太阳能转换成电能。然而，在生态住宅设计中利用太阳能并非简单地安装一些太阳能电池或太阳能热水器，更多的是和建筑物本身有机地结合来综合利用太阳能如设计被动式太阳房，使太阳能利用和建筑物的自然通风有机地结合在一起，使之成为一个优化的能源综合利用系统。风能风能是空气流动产生的功能。实际上，风能是太阳能的一种转化形式。风能资源的总储量非常巨大，一年中所产生的能量约相当20世纪 90年代初全世界每年所消耗的燃料的 3000倍。风能是一种可再生的清洁能源，储量大、分布广。风能的利用主要是将

7、风的动能转换成机械能、电能和热能等。在有条件的地区,可将风能作为大规模能量来源,用于城市能源,这实际上是集中式的能源使用方式,无疑有利于能源开发的效率。地能地能指对地下和地表可再生能源(主要指储能) 的综合利用，即将地热水、地下水、地表水、土壤乃至工业废水废热、生活废水废热中的冷量和热量用于建筑的空调系统中。目前比较成熟的技术是地下蓄能，深井回灌，如使用水源热泵和地源热泵，既节省能源，又可提高热泵的效率。在一些城市,如北京的暖通设计中有成品实例。生物质能生物质能是人类用火以来，最早直接应用的能源。使用大自然馈赠的生物质能源，几乎不产生污染，资源可再生而不会枯竭，同时起着保护和改生态环境的重要作

8、用，是理想的可再生能源之一。生物质能的应用技术开发，旨在把森林砍伐和木材加工剩余物以及农林剩余物如秸杆、麦草等原料通过物理或化学化工的加工方法，提高使用热效率，减少化石能源使用量，保护环境。预计以后世界能源消费的 40%来自生物质能,我国农村能源的 70%是生物质能,如何利用生物质能对于农村住宅能源使用有重要意义.所以随着经济的发展,人们生活水平的提高,环境保护意识的加强,对生物质能的合理高效开发利用必然越来越来受到人们的重视.自然温差地球上冬冷夏热，夜冷昼热，如果能够利用建筑维护结构把白天的热量存起来晚上用，或者是夜里的冷量存起来白天用，是一个很好的途径。生态住宅应具有一定蓄热能力,在房间中

9、尽可能选用高蓄热效能的材料,以利热量的储存和释放,提高房间的室温.建筑中常用的蓄热材料为砖石,混凝土和水,但存储的量还不够，一种很有效的解决方法就是采用新材料。把建筑结构和新材料结合起来，可设计出一种低能耗建筑，并能维持建筑物的良好的热环境。为了获得所需能源，人类消耗了大量不可再生的矿物燃料，矿物燃料在被转换成能源的过程中，释放出各种废弃物，对环境造成长期的负面影响。另外，对原材料肆无忌惮的过度开采和破坏性利用，以及农用土地资源在世界范围内的大幅度减少，也使自然的栖息环境日渐缩小。面对这种情况，迫切需要我们彻底改变传统的思维方式，采取对自然界负责任的态度，充分利用取之不尽、用之不竭的可再生能源，并在此基础上建设未来的人工环境。这一点对于生态住宅来说尤为重要。 随着住宅的可持续发展问题日益得到了政府住宅消费者和科研机构的重视，建设新型住宅的战略思想已经形成，生态住宅将成为 21世纪住宅产业发展不可阻挡的大趋势。可再生能源在生态住宅中的应用将不再是个别的，孤立的技术手段，而是与城市结构，建筑结构，公共空间和基础设施紧密结合在一起，共同构成一个整体。我相信将可再生能源融入生态住宅可持续发展战略是未来技术和美学发展的重要主题，人居环境将不再是一个巨大的资源浪费体，人们必将在合理利用能源的前提下，实现人类居住环境的可持续发展。