建筑和可再生能源

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1、可持续建筑技术论文 20080210204 韩傲梅1 / 8建筑和可再生能源摘要：当今社会的能源危机以及我国的能耗状况，介绍了几种新能源，举例新能源太阳能在建筑中的使用。关键词：常规能源污染 新能源开发 太阳能正文：当今社会的发展和进步、人类文明的物质精神双提高，都需要大量的能源作为支撑。而赖以生存的能源却在开采、输送、加工、转换、利用和消费过程中，都会对生态系统产生各种影响，成为环境污染的重要根源。而这些能源造成的温室效应和热污染、酸雨、臭氧层的破坏以及其他化石燃料排放的粉尘、烟雾、二氧化硫等大气污染物对我们的生态环境造成了极大的破坏和污染。社会正在一天一天地繁荣起来，同时它对能源的需求也在

2、一天一天地增加。尤其对中国的市民来说，全国大多数地区较差的空气质量就是中国对煤和其他燃料依赖的恒定指示物。中国最迫切需要解决的问题是它的经济增长已经超过能源的供应。从深圳到成都，电量的供应已经不稳定。去年，中国的 30 多个省、自治区和直辖市中的 24 个承认它们缺乏足够的能源。煤矿正尽全力满足人们的消费需求。发电消耗的能源最多，虽然交通对能源的需求也在迅速增长。中国电能的 75%-80%都是由烧煤的火力发电站来提供的，只有 20%左右的电能是由大规模的水力发电站来提供，而核电站提供的电力仅占非常小的份额。到 2020 年，根据正规的预测，燃气站可能满足中国 15%的电量需求，而核能可能扩大到

3、约5%。然而，随着中国的发展，中国在同一时期对电能的需求将翻一番，显然，大规模的燃煤发电是不可避免的了。全球问题是气候问题，但对中国来说，常规的污染是主要问题。可持续建筑技术论文 20080210204 韩傲梅2 / 8我 国 建 筑 能 耗 及 状 况建 筑 能 耗 系 指 建 筑 在 使 用 过 程 中 的 能 耗 ， 主 要 包 括 采 暖 、 通 风 、 空 调 、照 明 、 炊 事 燃 料 、 家 用 电 器 和 热 水 供 应 等 能 耗 ， 其 中 以 采 暖 和 空 调 能 耗 为 主 。我 国 建 筑 能 耗 的 总 量 逐 年 上 升 ， 在 能 源 总 消 费 量 中 所

4、 占 的 比 例 已 从 上 世纪 70 年 代 末 的 10%， 上 升 到 近 年 的 27 45%。 而 国 际 上 发 达 国 家 的 建 筑 能耗 一 般 占 全 国 总 能 耗 的 33%左 右 。 随 着 城 市 化 进 程 的 加 快 和 人 民 生 活 质 量 的改 善 ， 我 国 建 筑 耗 能 比 重 最 终 还 将 上 升 至 35 左 右 。 能 源 供 应 将 更 加 紧 张 ，导 致 影 响 经 济 的 持 续 发 展 。建筑新能源基 于 当 前 现 状 ， 石 油 ， 煤 矿 等 资 源 将 加 速 减 少 。 核 能 、 太 阳 能 即 将 成为 主 要 能

5、源 。 联 合 国 开 发 计 划 署 （ UNDP） 把 新 能 源 分 为 以 下 三 大 类 ： 大 中型 水 电 ； 新 可 再 生 能 源 ， 包 括 小 水 电 （ Small-hydro） 、 太 阳 能 （ Solar） 、风 能 （ Wind） 、 现 代 生 活 质 能 （ Modern biomass） 、 地 热 能（ Geothermal） 、 海 洋 能 （ Ocean） （ 即 潮 汐 能 ） 、 传 统 生 物 质 能（ Traditional biomass） 。一 般 地 说 ， 常 规 能 源 是 指 技 术 上 比 较 成 熟 且 已 被 大 规 模 利

6、 用 的 能 源 ， 而新 能 源 通 常 是 指 尚 未 大 规 模 利 用 、 正 在 积 极 研 究 开 发 的 能 源 。 因 此 ， 煤 、 石油 、 天 然 气 以 及 大 中 型 水 电 都 被 看 作 常 规 能 源 ， 而 把 太 阳 能 、 风 能 、 现 代 生物 质 能 、 地 热 能 、 海 洋 能 以 及 核 能 、 氢 能 等 作 为 新 能 源 。 随 着 技 术 的 进 步 和可 持 续 发 展 观 念 的 树 立 ， 过 去 一 直 被 视 作 垃 圾 的 工 业 与 生 活 有 机 废 弃 物 被 重新 认 识 ， 作 为 一 种 能 源 资 源 化 利

7、用 的 物 质 而 受 到 深 入 的 研 究 和 开 发 利 用 ， 因此 ， 废 弃 物 的 资 源 化 利 用 也 可 看 作 是 新 能 源 技 术 的 一 种 形 式 新 近 才 被 人 类开 发 利 用 、 有 待 于 进 一 步 研 究 发 展 的 能 量 资 源 称 为 新 能 源 ， 相 对 于 常 规 能源 而 言 ， 在 不 同 的 历 史 时 期 和 科 技 水 平 情 况 下 ， 新 能 源 有 不 同 的 内 容 。 当 今社 会 ， 新 能 源 通 常 指 太 阳 能 、 风 能 、 地 热 能 、 氢 气 等 。太 阳 能太 阳 能 一 般 指 太 阳 能 的

8、辐 射 能 量 。 太 阳 能 的 主 要 利 用 形 式 有 太 阳 能 的光 热 转 换 、 光 电 转 换 以 及 光 化 学 转 换 三 种 主 要 方 式 。 广 义 上 的 太 阳 能 是 地球 上 许 多 能 量 的 来 源 ， 如 风 能 ， 化 学 能 ， 水 的 势 能 等 由 太 阳 能 导 致 或 转 化 成的 能 量 形 式 。 利 用 太 阳 能 的 方 法 主 要 有 ： 太 阳 能 电 池 ， 通 过 光 电 转 换 把 太可持续建筑技术论文 20080210204 韩傲梅3 / 8阳 光 中 包 含 的 能 量 转 化 为 电 能 ； 太 阳 能 热 水 器

9、， 利 用 太 阳 光 的 热 量 加 热 水 ，并 利 用 热 水 发 电 等 。 太 阳 能 清 洁 环 保 ， 无 任 何 污 染 ， 利 用 价 值 高 ， 太 阳 能更 没 有 能 源 短 缺 这 一 说 法 ， 其 种 种 优 点 决 定 了 其 在 能 源 更 替 中 的 不 可 取 代 的地 位 。常 用 的 利 用 形 式 有 以 下 几 种 ：1. 太 阳 能 光 伏2. 太 阳 能 光 热3. 太 阳 光 合 能光 伏 板 组 件 是 一 种 暴 露 在 阳 光 下 便 会 产 生 直 流 电 的 发 电 装 置 ， 由 几 乎 全部 以 半 导 体 物 料 (例 如 硅

10、 )制 成 的 薄 身 固 体 光 伏 电 池 组 成 。 由 于 没 有 活 动 的 部分 ， 故 可 以 长 时 间 操 作 而 不 会 导 致 任 何 损 耗 。 简 单 的 光 伏 电 池 可 为 手 表 及 计算 机 提 供 能 源 ， 较 复 杂 的 光 伏 系 统 可 为 房 屋 照 明 ， 并 为 电 网 供 电 。 光 伏 板组 件 可 以 制 成 不 同 形 状 ， 而 组 件 又 可 连 接 ， 以 产 生 更 多 电 力 。 近 年 ， 天 台 及建 筑 物 表 面 均 会 使 用 光 伏 板 组 件 ， 甚 至 被 用 作 窗 户 、 天 窗 或 遮 蔽 装 置 的

11、一 部分 ， 这 些 光 伏 设 施 通 常 被 称 为 附 设 于 建 筑 物 的 光 伏 系 统 。现 代 的 太 阳 热 能 科 技 将 阳 光 聚 合 ， 并 运 用 其 能 量 产 生 热 水 、 蒸 气 和 电 力 。除 了 运 用 适 当 的 科 技 来 收 集 太 阳 能 外 ， 建 筑 物 亦 可 利 用 太 阳 的 光 和 热 能 ， 方法 是 在 设 计 时 加 入 合 适 的 装 备 ， 例 如 巨 型 的 向 南 窗 户 或 使 用 能 吸 收 及 慢 慢 释放 太 阳 热 力 的 建 筑 材 料 。植 物 利 用 太 阳 光 进 行 光 合 作 用 ， 合 成 有

12、机 物 。 因 此 ， 可 以 人 为 模 拟 植 物光 合 作 用 ， 大 量 合 成 人 类 需 要 的 有 机 物 ， 提 高 太 阳 能 利 用 效 率 。风 能风 力 发 电 是 当 代 人 利 用 风 能 最 常 见 的 形 式 ， 自 19 世 纪 末 ， 丹 麦 研 制 成风 力 发 电 机 以 来 ， 人 们 认 识 到 石 油 等 能 源 会 枯 竭 ， 才 重 视 风 能 的 发 展 ， 利 用风 来 做 其 它 的 事 情 。 风 能 是 太 阳 辐 射 下 流 动 所 形 成 的 。 风 能 与 其 他 能 源 相 比 ，具 有 明 显 的 优 势 ， 它 蕴 藏 量

13、 大 ， 是 水 能 的 10 倍 ， 分 布 广 泛 ， 永 不 枯 竭 ， 对交 通 不 便 、 远 离 主 干 电 网 的 岛 屿 及 边 远 地 区 尤 为 重 要 。 目 前 风 能 最 常 见 的 利用 形 式 为 风 力 发 电 。 风 力 发 电 目 前 有 两 种 思 路 ， 水 平 轴 风 机 和 垂 直 轴 风 机 。水 平 轴 风 机 目 前 应 用 广 泛 ， 为 风 力 发 电 的 主 流 机 型 。生 物 质 能可持续建筑技术论文 20080210204 韩傲梅4 / 8生 物 质 能 来 源 于 生 物 质 ， 也 是 太 阳 能 以 化 学 能 形 式 贮 存

14、 于 生 物 中 的 一 种能 量 形 式 ， 它 直 接 或 间 接 地 来 源 于 植 物 的 光 合 作 用 。 生 物 质 能 是 贮 存 的 太 阳能 ， 更 是 一 种 唯 一 可 再 生 的 碳 源 ， 可 转 化 成 常 规 的 固 态 、 液 态 或 气 态 的 燃料 。 地 球 上 的 生 物 质 能 资 源 较 为 丰 富 ， 而 且 是 一 种 无 害 的 能 源 。 地 球 每 年 经光 合 作 用 产 生 的 物 质 有 1730 亿 吨 ， 其 中 蕴 含 的 能 量 相 当 于 全 世 界 能 源 消 耗总 量 的 10-20 倍 ， 但 目 前 的 利 用 率

15、 不 到 3%。生 物 质 能 (又 名 生 物 能 源 )是 利 用 有 机 物 质 (例 如 植 物 等 )作 为 燃 料 ， 通过 气 体 收 集 、 气 化 (化 固 体 为 气 体 )、 燃 烧 和 消 化 作 用 (只 限 湿 润 废 物 )等 技术 产 生 能 源 。 只 要 适 当 地 执 行 ， 生 物 质 能 也 是 一 种 宝 贵 的 可 再 生 能 源 ， 但 要看 生 物 质 能 燃 料 是 如 何 产 生 出 来 。目 前 全 球 范 围 正 在 炒 做 用 玉 米 、 小 麦 、 食 糖 等 粮 食 来 制 造 汽 油 等 能 源 来 满足 日 益 增 长 的 需 求 ， 以 及 过 高 成 本 带 来 的 过 高 价 格 。为 人 类 的 生 产 和 生 活 提 供 各 种 能 力 和 动 力 的 物 质 资 源 ， 是 国 民 经 济 的 重 要 物质 基 础 。 能 源 的 开 发 和 有 效 利 用 程 度 以 及 人 均 消 费 量 是 生 产 技 术 和 生 活 水 平的 重 要 标 志 。2006 年 底 全 国 已 经 建 设 农 村 户 用 沼 气 池 1870 万 口 ， 生 活 污 水 净 化 沼 气 池14 万 处 ， 畜 禽 养 殖 场 和 工 业 废