建筑风能研究现状及分析
可再生能源建筑应用技术发展现状及方向
可再生能源建筑应用技术发展现状及方向1.引言可再生能源建筑是指通过利用太阳能、风能、水能等可再生能源作为主要能源供应和使用的建筑。
在当前追求绿色、可持续发展的背景下,可再生能源建筑得到了广泛的关注和应用。
本文将分析可再生能源建筑应用技术的发展现状,并探讨未来的发展方向。
2.可再生能源建筑应用技术发展现状2.1太阳能技术太阳能技术是可再生能源建筑中应用最广泛的技术之一、目前,光伏发电技术已经取得了重大突破,太阳能电池的转换效率提高到了20%以上。
此外,太阳能热水技术和太阳能空调技术也得到了不断的发展和改进。
2.2风能技术风能技术是另一种被广泛应用于可再生能源建筑中的技术。
随着风能发电设备的不断发展,大型风力发电机组的装机容量不断增加,逐渐达到几兆瓦的级别。
此外,小型风力发电机组也逐渐普及,成为一种常见的家庭和商业领域的可再生能源利用设备。
2.3水能技术水能技术在可再生能源建筑中的应用较为有限,主要集中在利用水流产生能量的水力发电技术。
目前,水力蓄能和小型潮汐发电等技术的发展相对较慢,还有待进一步研究和改进。
2.4生物能技术生物质能技术是可再生能源建筑领域的另一大发展方向。
生物质能技术利用废弃物、农作物秸秆等生物质燃料产生能源。
目前,生物质能技术主要应用于生物质燃烧发电和生物质气化发电领域。
3.可再生能源建筑应用技术发展的方向3.1提高能源转换效率未来可再生能源建筑应用技术的发展方向之一是提高能源转换效率。
例如,提高太阳能电池的转换效率和降低制造成本,通过集成光伏发电和热水供应的技术,提高太阳能系统的整体能源利用效果。
3.2开发多元化可再生能源建筑技术目前,太阳能和风能技术在可再生能源建筑应用中占主导地位。
未来的发展方向是开发更多样的可再生能源建筑技术,如地热能技术、海洋能技术等。
通过多元化的能源选择,可以提高可再生能源建筑的能源稳定性和可靠性。
3.3利用智能技术提高能源管理效率智能技术在可再生能源建筑应用中的作用不可忽视。
建筑中的风能利用技术
建筑中的风能利用技术随着全球对可持续发展的重视增加,建筑行业也在努力寻找新的、更环保的能源利用方式。
在这个背景下,利用风能的技术被越来越广泛地应用于建筑中。
建筑中的风能利用技术可以有效地减少能源消耗,提高建筑的能源利用效率,并且对环境友好。
本文将介绍建筑中常见的风能利用技术及其优势。
1. 太阳能板和风力涡轮并存的建筑在一些适宜的地理位置,建筑师已经开始将太阳能板和风力涡轮同时应用于建筑中。
在屋顶或墙壁上安装太阳能板和风力涡轮,可以充分利用阳光和风力资源。
太阳能板可以将太阳能转化为电能,而风力涡轮则可以将风能转化为电能。
这种设计可以提供更加可持续的能源供应,减少对传统能源的依赖。
2. 自然通风系统自然通风系统是一种被广泛应用于建筑中的风能利用技术。
在设计建筑时,可以通过操纵建筑的结构、布局和窗户等来实现自然通风。
通过合理的设计,可以使建筑内外的风流动起来,将流动的风引入建筑内,从而实现室内空气的自然循环。
这种自然通风系统不仅可以提供更好的室内空气质量,还可以减少对空调的依赖,从而节约能源。
3. 风能驱动的空调系统目前,有一些建筑已经开始使用风能驱动的空调系统。
传统空调系统通常需要使用大量电能,而风能驱动的空调系统则可以通过利用风力来实现制冷和通风。
这些系统通过利用风能运动设备和制冷装置来调节室内温度。
与传统空调系统相比,风能驱动的系统更加环保,并且可以降低能源消耗。
4. 风能利用的照明系统风能可以用于驱动照明系统。
一种常见的设计是在建筑或城市的公共空间中设置风能灯杆。
这些灯杆上安装了风力涡轮,风力涡轮可以通过风能驱动发电机来产生电能,然后为周围的照明设施供电。
这种设计不仅可以提供环保的照明方式,还可以在没有电力供应的地方提供照明。
5. 风能利用的建筑外墙材料某些建筑外墙材料可以利用风能来提供额外的功能。
例如,一些建筑表皮材料可以利用风力来驱动小型风力发电机,以供给建筑内部的一些设备或系统使用。
这种设计可以在保持建筑外观美观的同时,有效利用风能。
风能利用技术在建筑类暖通工程中的应用研究
风能利用技术在建筑类暖通工程中的应用研究引言:随着全球能源需求的不断增长和环境问题的日益突出,可再生能源逐渐成为人们关注的热点。
其中,风能作为一种清洁、可再生的能源形式,被广泛应用于建筑类暖通工程中。
本文将探讨风能利用技术在建筑类暖通工程中的应用研究,包括风能的获取、转换和利用等方面。
1. 风能的获取风能的获取是风能利用技术的首要环节。
建筑类暖通工程中,常用的风能获取方式主要有两种:一是利用风力发电机,二是利用风能热泵。
1.1 风力发电机风力发电机是将风能转化为电能的设备。
在建筑类暖通工程中,可以将风力发电机安装在建筑物的屋顶或附近的高处,通过风力驱动发电机转子旋转,产生电能。
这种方式既可以满足建筑物自身的电力需求,又可以将多余的电能输送到电网中,实现能源的共享和利用。
1.2 风能热泵风能热泵是将风能转化为热能的设备。
它通过风能驱动热泵系统中的压缩机和换热器,从周围空气中吸收热量,再将热量传递给建筑物的暖通系统。
这种方式不仅可以提供建筑物的供暖和热水,还可以实现夏季的制冷和空调。
2. 风能的转换风能的转换是将获取到的风能转化为建筑物所需的能源形式,主要包括电能和热能两种形式。
2.1 风能转化为电能通过风力发电机将风能转化为电能是建筑类暖通工程中常用的方式之一。
风力发电机通过风力旋转转子,驱动发电机产生电能。
这种方式不仅可以满足建筑物自身的电力需求,还可以将多余的电能输送到电网中,实现能源的共享和利用。
2.2 风能转化为热能通过风能热泵将风能转化为热能是建筑类暖通工程中另一种常用的方式。
风能热泵通过风能驱动热泵系统中的压缩机和换热器,从周围空气中吸收热量,再将热量传递给建筑物的暖通系统。
这种方式可以实现建筑物的供暖和热水,同时还可以在夏季实现制冷和空调。
3. 风能的利用风能的利用是指将转换后的风能应用于建筑物的暖通系统中,满足建筑物的供暖、热水、制冷和空调等需求。
3.1 风能供暖通过风能热泵将风能转化为热能,可以为建筑物提供供暖。
建筑风能特点及其利用研究
建筑风能特点及其利用研究摘要:随着经济发展和社会进步,城市规模逐渐扩大,大规模和高层建筑出现的越来越多,电力矛盾也日渐突出,在建筑环境中利用风能发电具有独特的优势。
本文通过介绍建筑环境中风能的特点,阐述了建筑环境中风能利用的优势;并分析了目前利用建筑环境中风力发电技术存在的问题,对城市建筑中的风能利用提供重要参考。
关键词:建筑风能,风环境,风能利用中图分类号: tk81 文献标识码: a 文章编号:1建筑风能利用优势及城市风环境的特点1.1 建筑环境中风能利用优势随着传统能源逐渐消耗殆尽、生活环境日益恶化等问题的出现,可再生能源的开发利用已成为世界各国的共识。
作为一种清洁而无污染的可再生能源,风能因其开发利用便捷,成本低廉受到了广泛关注。
在我国,目前风电技术已经非常成熟,但风电机组多安装于旷野、沙漠或近海等偏远区域,输送过程中电力损耗大、费用高。
若利用城市中建筑环境的风能发电并直接用于建筑本身,则可降低电能在输送上的投资和损耗,同时缓解城市电力紧张的问题,是一种一举两得的选择。
而随着社会的发展,越来越多的高层建筑群在城市中出现,这为建筑风能的利用创造了条件。
空气在流动过程中与建筑物相互作用,形成了独特的建筑风场分布,寻找合适的方法将这些风能加以充分利用,有利于发展绿色建筑和低能耗建筑,实现建筑行业的可持续发展。
所以,建筑环境中的风能利用具有较大的优势,引起了国内外学者的广泛关注,成为能源开发利用的热点。
1.2 城市风环境的特点高层建筑群是现代城市的主要组成,它们高度、规模不等而布局集中,对城市风环境影响很大。
由于建筑物的存在,空气流动时的阻力增加,所以相比郊区和偏远地区,城市风能具有风速较小,紊流大等特点。
但城市也能在局部产生出较大的风力,例如,当建筑群高度较大时,空气流动受到高楼的阻挡,大部分气流从建筑上部和两侧流过,还有一部分沿建筑向下被带到地面,并分向左右两侧,这样建筑顶部的气流沿建筑被引到地面上来,加大了建筑周围的风速。
建筑节能技术的研究现状和前景展望
建筑节能技术的研究现状和前景展望建筑节能技术是当下全球范围内建筑领域中的重要领域之一。
其研究内容涉及建筑材料、供电、通风、采光、空调等诸多方面。
通过采用科学有效的建筑节能技术,可有效地实现建筑物的节能减排,降低对环境的污染,优化空间环境和提升居住者的健康舒适程度。
从全球范围来看,建筑节能技术的研究与应用是一个长期不断发展并有着广阔前景的领域。
第一部分:建筑节能技术的研究现状建筑节能技术的研究启发于两个方面:一是各国政府制定的节能减排政策,要求建筑领域实现节能降耗;二是全球气候变暖,环保和可持续发展的理念深入人心。
这也推动了建筑节能技术的研究。
建筑节能技术包括被动式节能技术和积极式节能技术。
被动式节能技术采用的是自然环境条件,如地形、气候、日照等,来达到建筑节能的效果。
例如,选用较好的建筑方向,降低冷暖风进入大楼的压力和能耗。
积极式节能技术包括利用地源热泵、太阳能热水器、新风换气系统等技术手段来为建筑物提供供热、供冷、热水等必要的能源支持。
在具体的实践应用中,建筑节能技术主要通过设计和施工两个方面来实现。
设计方面包括利用低能耗建筑材料、科学选用建筑方向、窗户与墙壁的比例、遮阳系统、微环境调节等手段;施工方面则关注空调、通风、照明、水、电等多个系统的配合和协同。
第二部分:建筑节能技术的发展前景建筑节能技术在减少能源消耗和碳排放上已成为意义重大的技术。
在2016年巴黎“气候变化框架公约”(COP21)后,建筑节能技术也被提到了更重要的位置。
各国政府都将其列为重点发展项目,并将其纳入能源政策和法律法规。
而且,随着科技的发展和人民环保意识日益增强,建筑节能技术越来越受到重视和追捧。
看未来,建筑节能技术发展将继续以更为智能化、高效化、绿色化为特征。
在绿色建筑方面,可使用大量可再生能源技术,如太阳能光伏、太阳热能、风能等来保证建筑物的能源需求。
此外,智能建筑能够对比普通建筑更精准地调节温度、湿度、照明等多个方面,实现可持续发展目标。
建筑能源管理技术的发展现状与趋势分析
建筑能源管理技术的发展现状与趋势分析一、前言建筑能源管理技术是建筑领域的重要分支,是通过科学化的手段来有效地节能减排,保障室内舒适度和安全,提高建筑物的使用寿命,对于推进建筑行业的可持续发展非常重要。
本文将从技术现状和趋势分析两个方面进行讨论。
二、技术现状1、建筑能耗问题的存在建筑行业的发展对能源的需求一直比较大,同时建筑在使用过程中还需要根据季节和气候变化进行空调、采暖等工作,使得建筑物的能耗难以避免,一般来说建筑对于能源的消耗占GDP的5-8%,因此需要通过技术手段来降低其能耗。
2、技术手段的运用在实际应用中,建筑领域已经广泛地使用了许多节能技术,如热泵、地源热泵、光伏发电、太阳能集热等等。
针对现有建筑,节能技术的普及可以帮助建筑实现节能减排,同时提高建筑的舒适程度,从而实现更加可持续的发展目标。
3、智能化建筑能源管理技术随着科技的发展,智能化建筑能源管理技术开始逐渐得到广泛应用。
智能化管理可以通过对建筑内部各种设备的自动管理,实现更加高效的能耗规划和利用,同时充分利用可再生能源,提高能源利用效率和建筑舒适度。
此外,智能化建筑能源管理技术还可以实现对建筑使用过程中的数据监测和分析,对应用规划提供科学参考。
三、趋势分析1、再生能源规模趋于扩大在未来,势必会越来越重视使用可再生能源,如太阳能、水能、风能等。
目前在建筑领域,太阳能发电和集热平板技术得到了广泛应用,不同于化石燃料,可再生能源的使用可以更有效地降低建筑物的能耗,同时其成本和技术已经逐渐成熟,预计在未来可再生能源在建筑领域的规模会持续扩大。
2、智慧化技术将向更深层次发展智慧建筑系统将成为建筑行业未来的重要发展趋势,未来建筑将更加强调人机互动,通过建筑内部各种设备间的互联互通,实现更加优化的能源使用和更好的舒适度。
在未来的建筑中,激光雷达、人脸识别等技术将得到广泛应用,构建更加智能化、高效化、人性化的建筑物。
3、基于大数据的建筑能源管理在未来的建筑能源管理中,数据分析必将成为发展方向。
风能利用在建筑设计中的方案
风能利用在建筑设计中的方案现代社会对可再生能源的需求越来越高,其中风能作为一种清洁且可持续的能源被广泛关注和利用。
在建筑设计中,合理利用风能可以实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
本文将探讨风能在建筑设计中的方案,并分析其可行性和优势。
一、被动式风能利用方案被动式风能利用方案是指通过建筑的设计和结构来最大化地利用风能,而不需要额外的机械设备。
下面介绍几种常见的被动式风能利用方案:1. 自然通风系统自然通风系统是通过建筑的适当设计来实现室内外自然空气的流动,以实现室内空气的优化循环。
例如,在建筑物中设置合适大小和位置的窗户、门以及通风管道,可以利用自然气流带动室内空气的流动,减少对空调系统的依赖,降低能源消耗。
2. 风塔和风帘风塔是一种通过建筑结构来引导风流的装置,常见于中东地区的建筑物中。
风塔通过设计特定的形状和位置,可以促使自然风进入建筑内部,并增加室内空气的流动。
风帘则是一种类似于垂直帘幕的装置,可以通过建筑外部的风力带动,实现室内空气的流通。
3. 屋顶翘角设计屋顶翘角设计是一种利用风的气流来实现室内通风的方法。
通过改变建筑屋顶的形状和角度,可以促进气流流经建筑物,并产生负压效应,从而实现室内空气的自然流动和通风。
二、主动式风能利用方案主动式风能利用方案是指通过机械设备和技术手段来收集和利用风能。
下面介绍几种常见的主动式风能利用方案:1. 风力发电系统风力发电系统是目前应用最广泛的主动式风能利用方案之一。
通过在高处安装风力发电机组,利用风力旋转风力涡轮并驱动发电机,将风能转化为电能。
风力发电系统能够为建筑物提供可持续的电力供应,并减少对传统能源的依赖。
2. 风能热水供应系统风能热水供应系统利用风能驱动风力涡轮,通过转动风力涡轮带动热水泵或者加热器,从而供应热水。
这种系统不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以减少温室气体的排放。
3. 压缩空气储能系统压缩空气储能系统是一种通过利用风能将空气压缩储存,然后再释放压缩空气产生动力的技术。
风能利用技术在建筑设计中的应用前景
风能利用技术在建筑设计中的应用前景随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的关注,风能利用技术在建筑设计中的应用前景日益受到关注。
由于其环境友好、经济可行和可持续性的特点,风能被认为是解决能源危机和减少碳排放的一种有效途径。
在建筑设计中充分发挥和利用风能,不仅可以为建筑物提供清洁、可再生的电力,还可以改善室内环境质量、提高舒适性,并达到减少能耗的目标。
风能利用技术主要包括风力发电和自然通风两方面应用。
首先,风力发电是目前最常见和成熟的风能利用技术。
通过在建筑物顶部或侧面安装小型风机或风力发电机组件,可以转化风能为电能。
这种方法可以为建筑物内的电力设备供电,减少对传统电力系统的依赖,降低能源消耗。
此外,风力发电技术还可以与太阳能系统相结合,形成混合能源系统,提高整体能源效率。
比如,在高层建筑中,可以设置垂直轴式风力发电机组,充分利用建筑外墙受风面积大的特点,有效收集风能,转化为电力。
其次,自然通风是另一种通过风能来改善建筑环境的技术。
自然通风是通过利用风的自然流动,调节建筑内部空气的温度、湿度和新鲜空气的供应。
在建筑设计中合理设置通风口,利用气流差异、风压模式等原理,可以实现建筑内外空气的交换与循环。
这种通风方式不仅可以降低建筑物内的温度和湿度,提高室内空气的质量,还可以减少能源消耗。
尤其是在炎热的夏季,通过自然通风能够降低空调系统的使用频率,减少能源消耗,从而达到节能减排的目的。
风能利用技术的应用前景在建筑设计领域非常广阔。
首先,它可以广泛应用于各类建筑物,包括住宅、商业大楼、学校、医院等。
无论是城市的高楼大厦还是乡村的小屋,都可以通过安装风力发电组件和优化设计通风系统来利用风能。
其次,风能利用技术可以与其他可再生能源技术结合,形成综合利用的能源系统。
比如,通过结合太阳能光伏系统,可以实现多能互补,提高能源效率。
此外,随着新材料和技术的发展,风力发电设备的形状和尺寸也越来越多样化,可以更好地融入建筑的整体设计中,不再受限于传统的大型风机。
风力发电技术在建筑节能中的应用研究
风力发电技术在建筑节能中的应用研究随着全球气候变化的加剧和能源需求的不断增长,寻找可再生能源的新途径变得越来越重要。
在这方面,风力发电技术显得尤为突出。
风力发电技术以其清洁、可再生、高效的特点,成为绿色能源的重要候选者,被广泛应用于建筑节能领域。
本文将探讨风力发电技术在建筑节能中的应用以及相关的研究进展。
首先,风力发电技术在建筑节能中的应用主要体现在两个方面:一是将风力发电系统直接集成到建筑结构中,通过利用建筑本身的风能收集电能;二是利用建筑与周围环境之间的气流互动,通过改变建筑外形和构造,在建筑表面和附属设施上收集和利用风能。
这两种方式结合起来,可以最大程度地提高建筑节能效果。
在将风力发电系统集成到建筑结构中的方式中,一种最常见的做法是在建筑的高处安装风力涡轮机。
风力涡轮机可以通过捕捉到的风能转化为电能,为建筑提供电力。
此外,一些新型的建筑设计中也采用了垂直轴风力涡轮机,将其集成到建筑外墙或屋顶上。
这种方式能够更好地适应建筑的结构,同时还可以提供更好的建筑外观。
通过将风力发电系统直接集成到建筑中,不仅可以为建筑带来可再生的电力资源,还能够减少对传统能源的依赖,从而降低建筑的能耗和碳排放。
除了直接集成风力发电系统,改变建筑外形和构造以利用气流也是一种创新的方式。
例如,在建筑物中添加风道、天窗、气流装置等设施,可以利用自然气流引导室内空气流动,提高建筑的通风和空调效果。
同时,这些设施还可以收集和利用风能,将其转化为电能。
此外,一些新型建筑材料也通过表面设计和纹理改变来引导气流流动,从而减少建筑的能耗。
为了研究风力发电技术在建筑节能中的应用,许多学者和研究机构进行了大量的研究工作。
其中一项研究通过数值模拟方法分析了建筑外形对风力利用效果的影响。
研究结果表明,优化建筑外形可以提高风力利用效率,从而减少建筑的能耗。
另一项研究则通过实地测试,评估了将风力发电系统与建筑结合使用的可行性和效果。
结果显示,在适当的设计和安装条件下,风力发电系统可以有效地为建筑提供电力,减少对传统能源的依赖。
风力发电建筑工程的风能利用效率分析与优化
风力发电建筑工程的风能利用效率分析与优化概述随着环境保护意识的提高和非可再生能源的日益减少,风力发电作为一种可再生的清洁能源逐渐受到世界各国的重视。
风力发电的核心是将风能转化为电能,然而,风能的利用效率直接影响着风力发电的经济性和可持续性。
因此,对风力发电建筑工程的风能利用效率进行分析和优化是提高风力发电系统性能的重要手段。
一、风能利用效率的定义与计算方法风能利用效率是指风力发电系统实际所产生的电能与风能资源之间的比值。
常用的计算方法是根据风速和风车发电机的转速来估算风能的利用效率。
风能利用效率(η)= 风车发电机输出电功率(Pout)/ 风能实际可利用功率(Pin)其中,风能实际可利用功率(Pin)是指单位时间内风能资源的总量,与风速的立方成正比。
风车发电机输出电功率(Pout)则取决于风车的特性曲线、转速和风能的转化效率。
二、风能利用效率的影响因素1. 风速风速是影响风能利用效率最重要的因素之一。
风速越高,风车叶片所受到的风压力越大,从而产生的转动力矩也更大,风能利用效率也会提高。
2. 风车叶片设计风车叶片的设计不仅影响到风车的输出电功率,也直接影响了风能的转化效率。
合理设计的叶片可以通过减小流体的阻力和湍流,最大程度地捕捉风能。
3. 风向风向对于风力发电的效率及可靠性起着至关重要的作用。
风的方向与叶片角度的匹配程度会影响到风力发电机转动的速度,从而影响风能利用效率。
4. 基础设施配置和风场布局风力发电的基础设施配置和风场布局的合理性可以最大限度地减少风能的损失。
比如,如果风力发电机的间距过小,会导致彼此之间产生的阻力效应,降低了风能的转化效率。
5. 组件质量和维护风力发电机组件的质量和维护对于系统的性能和寿命有着重要影响。
高品质的组件可以提高风能的转化效率,减少故障率,延长系统的寿命。
三、风能利用效率的优化措施1. 优化风车叶片设计利用流体动力学模拟和实验方法,优化风车叶片的设计,以提升叶片的捕风效率,并减少风阻及湍流影响。
建筑设计中的风能利用方案
建筑设计中的风能利用方案随着全球能源问题日益突出,可再生能源的开发和利用成为了当前的热点话题。
在建筑设计领域,风能被广泛看作是一种潜在的、清洁的能源来源,能够为建筑带来可持续的能源供应。
因此,在建筑设计中,如何合理利用风能成为了一个重要的研究方向。
本文将探讨建筑设计中的风能利用方案,并提出建议。
一、风能利用的原理和方法风能利用的原理是将风的动能转化为机械能或者电能,从而实现能源的转换和利用。
在建筑设计中,主要的风能利用方法包括风力发电和自然通风系统两种。
风力发电是将风的动能通过风力发电机转换成电能。
建筑设计中,可以在高层建筑物的顶部或者周围设置风力发电装置,通过捕捉到的风力转化为电力。
这种技术在一些高层建筑和新建的绿色建筑中已经得到了应用,并取得了一定的成效。
自然通风系统是通过建筑物内外的气压差,利用风的作用来实现室内温度和湿度的调节,减少对人工能源的需求。
在建筑设计中,可以通过合理设置建筑物的窗户、门、通风口等来实现自然通风系统的运作。
这种方法不仅能够降低能源的消耗,还能够提供舒适的室内环境。
二、风能利用方案的设计原则在建筑设计中,要合理利用风能,需根据具体情况制定相应的风能利用方案。
以下是一些设计原则可以供参考:1. 充分利用地形和气候条件:建筑所处的地形和气候条件会直接影响风的强度和方向,因此在设计中应充分考虑这些因素,选择合适的位置进行风能利用设施的设置。
2. 合理选择风能利用技术:根据建筑的需求和可行性,选择合适的风能利用技术。
对于高层建筑,风力发电可能是一种较为有效的途径,而对于低层建筑,自然通风系统可能更为适合。
3. 考虑与其他能源系统的协调与整合:风能利用方案应与其他能源系统相协调,避免冲突和浪费。
在设计中要充分考虑风能与电力供应系统的配套,确保风能的稳定供应和可靠利用。
三、建筑设计中的成功案例在建筑设计中,已经涌现出一些成功的风能利用项目,以下是其中的两个典型案例:1. 迪拜豪华酒店的风能利用方案:位于阿拉伯联合酋长国迪拜的迪拜豪华酒店是一个兼具奢华和环保的建筑典范。
建筑节能现状及新技术浅析
建筑节能现状及新技术浅析建筑节能现状及新技术浅析随着人类社会经济的快速发展,建筑行业也得到了迅猛的发展,建筑物越来越多,对人类环境的影响也越来越大。
同时全球气候变化、能源消耗日益加剧,建筑行业所消耗能源的问题已经引起了人们的高度关注,并在国际上形成了一定规模的节能工程和绿色建筑运动。
本文主要探讨了建筑节能现状及新技术浅析,旨在引导人们更好地了解并利用节能技术,为人类环境保护作出贡献。
一、建筑节能现状建筑行业是全球最大的能源消耗领域之一,占据了全球能源总消耗量的一半以上,碳排放量也同样巨大。
目前,建筑节能已经成为世界各国政策的重要方面。
我国也加入了这个行列,通过制定国家建筑节能标准、加强建筑能效管理等措施,以保护生态环境、降低能源消耗和建筑施工成本,同时提升居住舒适度。
近年来,我国建筑节能的紧急性越来越高。
目前,我国大量的老旧建筑物不能保证节能水平,并带来了很多的能源问题。
另外,城市的工业化进程使得人们进一步认识到了建筑节能的重要,我们需要采取一些切实有效的措施,保障人们的生命和健康。
二、建筑节能的发展历程建筑节能是在石油危机之后的20世纪70年代初开始的。
当时,由于国际石油价格的暴涨,使得建筑物的热能消耗量大大增加,而各国政府开始了建筑节能的研究和实施。
20世纪80年代以来,建筑节能技术被逐步应用于各国的建设过程中,成为了一种必要和重要的趋势。
我国建筑节能的历程大约可以追溯到80年代末期,当时政府为了推行改革开放政策,开始了大规模的政策实施和调整,其中一些方面是针对建筑行业的。
当前,我国政府加大了补贴力度,提高了政策执行力度,力求进一步推动建筑节能的发展。
三、建筑节能的新技术1. 太阳能技术太阳能技术是目前最具代表性的建筑节能技术之一。
太阳能技术主要是利用太阳能发电,然后将其转化成电力或热能供能。
当前,我国政府大力推广太阳能技术,特别是屋顶安装太阳能灯具,其主要目的是减少能源消耗和建筑物的碳排放。
建筑风能研究现状及分析
建筑风能研究现状及分析摘要:随着城市规模的不断扩大,电力矛盾日渐突出,在现今能源危机日益加剧的情况下,开发可再生绿色能源是十分必要且急迫的。
本文针对城市建筑环境中的风能利用技术,对当前国内外建筑风能利用的研究成果进行了阐述,总结了建筑环境中风能的利用形式及其存在的问题,对之后建筑风能利用研究具有一定意义。
关键词:建筑风能,风力发电,风能利用中图分类号:tm614文献标识码: a 文章编号:1 引言随着化石能源匮乏与生存环境恶化的日益加剧,新能源的开发利用已刻不容缓。
风能是一种清洁无污染、取之不竭的新能源,因其利用便捷、成本低廉而受到人们的青睐;目前风力发电是新能源利用技术中最成熟的,已在很多国家和地区得到广泛开发。
城市是人们活动的中心,随经济文化发展其规模不断扩大,各式各样的建筑逐步兴建起来。
城市风环境由于大量建筑物的存在变得复杂,甚至带来风灾害,影响了人们的工作和生活,在城市规划和建筑设计时,应考虑到这个问题。
最好的选择是利用建筑环境中的风能,将其变害为宝,例如在建筑环境中合适的位置布置风力机,利用风能发电用于建筑本身,缓解了城市中电力短缺问题的同时还降低了输配电成本。
近来有不少的学者开始对城市建筑环境中的风能进行研究。
本文针对城市建筑环境中风能的利用研究情况,总结了目前国内外建筑风能的研究成果,并提出了现存问题为进一步研究建筑风能利用提供参考。
2 建筑风能研究现状2.1国外研究现状国外较早便对城市环境建筑风场进行了研究。
通过风洞试验和现场观测,w.d.baines认为高处的气流会沿建筑被引到低处,使建筑周边受到较强气流的影响,同时会增大地面的风速。
brite和hunt[1]对两个高度不同的建筑模型进行风洞试验,建立了建筑间的风速预测方法。
之后对建筑风环境研究的范围逐渐变大,学者开始对建筑表面的风压和周围的风环境进行研究,且随着计算机技术的发展及cfd理论的成熟,研究对象逐渐从单体建筑增加到多体建筑和建筑群。
建筑施工中的节能建筑风能利用设计
建筑施工中的节能建筑风能利用设计随着气候变化的加剧和能源资源的枯竭,节能建筑成为了当今建筑施工中的一个热门话题。
其中,风能作为一种可再生和清洁能源资源,具有很大的潜力被广泛应用于建筑施工中的节能设计。
本文将探讨建筑施工中利用风能的节能设计原理及实践案例,并分析其对环境和能源的积极影响。
一、节能建筑风能利用的原理在建筑施工中,利用风能实现节能的原理主要包括被动和主动两种。
1. 被动利用风能被动利用风能是指通过建筑设计和布局,合理利用自然风力以达到节能的目的。
它可以通过以下几个方面实现:(1)方向与布局:建筑风向的规划和布局是被动利用风能的重要考虑因素。
在设计过程中,建筑师可以根据当地气候条件和风力方向,合理安排建筑物的朝向和布局,以优化自然通风和降低空调系统的负荷。
(2)开窗设计:开窗设计是被动利用风能的重要手段之一。
合理设置窗户的位置、大小和形状,可以引导自然风流进入建筑内部,并实现空气对流和热量扩散,从而减少使用人工空调的需求。
(3)通风技术:通过智能化通风系统和特殊构造材料的运用,被动利用风能可以在不损害建筑结构和室内舒适性的前提下,实现室内外空气流通与换气。
2. 主动利用风能主动利用风能是指通过特定设备和系统,主动获取、转化和利用风能以满足建筑施工中的能源需求。
它可以通过以下几个方面实现:(1)风力发电系统:在建筑施工中,通过建立风力发电系统,将风能转化为电能,以满足建筑内部的电力需求。
这种系统通常由风力发电机组、转轮和发电机等组成,可以广泛应用于电力供应不稳定或无法连通的地区。
(2)风能热水供应系统:风能热水供应系统利用风能为建筑提供热水。
通过风能的驱动,将风力转化为机械能,再通过管道输送和热交换设备转化为热能,供应给建筑内部的热水系统。
二、节能建筑风能利用的实践案例目前,节能建筑风能利用的实践案例已经在全球范围内得到了广泛应用。
以下是一些典型案例的介绍:1. 荷兰鹿特丹交通中心荷兰鹿特丹交通中心是一个创新的建筑项目,它充分利用了风能的特点。
风能利用技术在建筑中的应用及研究
风能利用技术在建筑中的应用及研究随着世界各国越来越重视环保和能源问题,风能也逐渐成为人们关注的焦点。
风能作为可再生能源之一,可以为人类提供清洁、安全、可持续的能源。
除此之外,风能也可以与建筑行业相结合,为建筑提供创新的解决方案,如风能利用技术便是其中之一。
一、风能利用技术的原理风能利用技术是一种可以将风能转化为电能的技术,在建筑中的运用可以突破传统建筑的思维模式,实现建筑与能源密切结合的目标。
这种技术主要是通过风能发电机来实现的。
风能发电机将风能转化为机械能,然后再转化为电能。
风能发电机除了可以直接利用风力发电,也可以进行储能。
而储能是一种重要的功能,可以实现能量与时间的解耦。
在可再生能源存在波动性和不可控性的情况下,储能可以规避这些问题。
二、风能利用技术的应用在现代建筑中,风能利用技术的应用非常广泛。
其中最典型的应用就是风力发电系统。
风力发电系统常见于居民区、商业区和工业区等区域。
尤其是在居民区,风力发电系统不仅可以为居民提供电力,也可以帮助他们降低能源成本。
此外,风能利用技术也可以实现建筑外墙系统的绿色化。
利用风能来运转建筑外墙系统,可以为建筑提供保温、隔热和防水等功能,同时还可以节省能源并降低对环境的影响。
在此基础上,可以衍生出更多创新性的优化方案。
例如,借助风能发电系统的储能功能,在建筑智能化控制方面实现创新,创造出完美的建筑物自我调节系统等。
三、风能利用技术的研究风能利用技术的发展始于上个世纪60年代,在此后的40多年中不断发展。
如今,风能利用技术的发展已经进入成熟期。
在不断的研究和发展中,人们不仅已经探索出风能在各种建筑中的应用,还研究出了许多优秀的风能发电系统。
在目前的研究中,重点关注风能发电系统与外墙系统的结合方式。
如果能在建筑中实现外墙系统和风能利用系统的无缝衔接,会为建筑行业带来巨大的创新性,同时也为建筑行业的可持续发展做出贡献。
未来,随着人们对可持续发展的重视,风能利用技术将揭开更多的发展奥秘。
建筑节能现状及新技术浅析
建筑节能现状及新技术浅析随着人们对环保意识的不断提高,建筑节能已经成为一个趋势。
建筑节能是指在保证室内适宜的环境条件下,降低建筑物的能源消耗,减少建筑废弃物和有害物质产生的过程。
因此,建筑节能不仅能够减少对能源资源的消耗,同时也有助于降低对环境带来的污染。
1. 建筑节能的现状目前,随着人们对环保意识的增强,建筑节能的工作也在逐步开展。
我国建筑节能的现状主要包括以下几个方面:(1)传统节能技术:传统节能技术主要包括建筑结构节能、照明节能、暖通空调(HVAC)节能、热水供应节能等方面。
例如,采用中空玻璃、隔热墙等结构设计可以增强建筑物的保温性,从而减少空调的能耗。
(2)绿色建筑:绿色建筑是指在设计、施工、使用、改建和拆除过程中将环保作为建筑的一个标准。
其主要包括节水、节能、环保材料使用、雨水收集等方面。
例如在建筑物的外墙面采用绿色植物墙,不仅可以净化空气,同时还可以减少外墙的热传导。
(3)可再生能源利用:可再生能源是指可以持续利用的能源,主要包括太阳能、风能、水能等。
当前,我国在太阳能、地源热泵等方面已经有了很多成熟的技术。
例如安装太阳能热水器可以减少热水的能耗,同时在夏季还可以贡献制冷的效果。
2. 新技术浅析新技术是推动建筑节能不断发展的重要动力。
目前,新技术主要的应用在以下几个方面:(1)建筑物外墙材料:传统的外墙材料常常不能满足建筑节能的需求,因此一些新型的建筑墙材料应运而生。
例如,聚四氟乙烯材料不仅具有高的耐风性和耐候性,同时还可以降低建筑物的能耗。
(2)节能玻璃:节能玻璃是一种智能玻璃,其主要是在原有的玻璃材料中添加了一层载流子。
通过电流的作用可以使玻璃变色,从而达到控制阳光照射的效果。
这种玻璃既可以用于节能又可以节省空调能耗。
(3)智能调节系统:智能调节系统是指通过人工智能等技术来对建筑物的温度、湿度、照明等进行实时监控和调节。
例如,通过智能温度控制系统,可以控制建筑物内部的温度保持在一个合适的范围内,从而降低空调能耗。
建筑风力发电技术利用风能为建筑提供清洁能源
建筑风力发电技术利用风能为建筑提供清洁能源建筑风力发电技术是一种利用风能为建筑物提供清洁能源的创新解决方案。
通过在建筑物上安装风力发电装置,可以将风能转化为电能,满足建筑物自身的能源需求,同时还能将多余的电能回馈到电网中,实现可持续的能源利用。
本文将详细介绍建筑风力发电技术的原理、应用范围以及未来发展趋势。
一、建筑风力发电技术的原理建筑风力发电技术利用了风能转化为机械能的原理,通过风力发电装置将机械能转化为电能。
一般而言,建筑物上安装垂直轴或水平轴的风力发电机,通过风轮或风叶的旋转,带动发电机内部的转子旋转,从而产生电能。
风力发电机一般由风轮、发电机、传动装置和控制系统等组成。
其中,风轮负责接收和转换风的动能,发电机将机械能转化为电能,传动装置实现风轮与发电机之间的连接和转动,控制系统则监测和控制发电系统的运行状态。
二、建筑风力发电技术的应用范围1.住宅建筑:将风力发电技术应用于住宅建筑,可以为居民提供清洁能源,减少对传统能源的依赖。
通过在住宅楼顶或侧墙安装小型风力发电机,可以利用自然风力产生电能,满足部分家庭的用电需求。
2.商业建筑:商业建筑通常能够提供更大的安装空间,可以安装大型风力发电机以满足更高的能源需求。
商业建筑还可以将多余的电能回馈到电网中,实现节能减排的效果。
3.工业建筑:工业建筑的能源需求较大,通常安装多个大型风力发电机以满足需求。
同时,工业建筑的广阔占地面积也可通过增设风力发电装置来提高可再生能源利用效率。
三、建筑风力发电技术的未来发展趋势1.技术改进:随着科学技术的不断进步,建筑风力发电技术将会不断完善和优化。
例如,改进风力发电机的转子结构和材料,提高转换效率和耐用性。
此外,引入智能控制系统可以实现对风力发电功率的精确调节和管理。
2.新型设计:为了适应多样化建筑形式和需求,未来的建筑风力发电技术将会有更多创新的设计。
例如,柔性风力发电装置可以适应不同建筑形态和风场条件,实现更灵活的应用。
风能利用技术在民用建筑中的应用研究
风能利用技术在民用建筑中的应用研究随着科学技术的不断发展,使用新能源逐渐成为了一个全球性的趋势。
而风能作为一种可再生的绿色能源广受人们的欢迎,在各个领域都有着广泛的应用。
特别是在民用建筑方面,利用风能技术来实现能源的高效利用和环境保护已经成为了一种普遍的趋势。
本文旨在重点介绍风能技术在民用建筑中的应用研究。
一、为什么要在民用建筑中利用风能技术?能源短缺、环境污染和气候变化等问题正在愈发凸显,因此,找到一种清洁、可持续的能源供应方式已经变得尤为必要和紧迫。
而利用风能技术,表现出的碳排放很低、效率高、可用性强、维护成本低等特点,这使得其成为一种非常理想的能源替代品。
同时,民用建筑的能源消耗占到总能源消耗的相当大的一部分,利用风能技术在民用建筑中应用也是一个非常重要的方向。
二、风能技术在民用建筑中的应用范围1. 风能发电:风力发电是一种常见的利用风能技术的方式,可以通过风轮驱动的发电机将风能转化为电能。
在民用建筑中,如公共建筑、工业建筑、住宅区等地区都可以通过设计安装风力发电设备来进行这种方式的利用。
而且随着先进技术的不断引入,风力发电的效率已经大大提高,成为了一种非常实用的能源供应方式。
2. 风能通风:民用建筑有很多房屋和空间缺乏良好的通风系统,这不仅会影响用户的舒适度,还可能导致潮湿、霉菌等室内环境恶劣情况的产生。
而利用风能技术,可以通过自然通风的方式解决这些问题。
例如,设计安装一些贯穿建筑物的通风孔,从而能够形成自然对流风。
3. 风能冷却:在夏季,很多地区都会有非常高的气温,这样容易导致热岛效应等问题,加重了建筑的能源消耗和环境压力。
而利用风能技术,通过设计一些可以增加室内通风的装置,可以有效地降低室内温度,从而实现节能的目标。
三、风能技术在民用建筑中的研究进展目前,风能技术在民用建筑中的应用研究已经得到了广泛的关注和支持,在全球范围内进行了大量的实践和探索。
例如,国外一些大规模的公共建筑采用了颇具特色的设计方案,如布拉格的工程学院、伦敦的Gherkin建筑等,都结合了风能技术的利用。
风力发电系统在城市建筑中的市政工程可行性研究
风力发电系统在城市建筑中的市政工程可行性研究随着全球对可再生能源的需求不断增长,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,逐渐受到了广泛关注。
在城市建筑中,风力发电系统的应用具有巨大的潜力。
本文将对风力发电系统在城市建筑中的市政工程可行性进行研究,探讨其优势、挑战以及未来发展前景。
一、风力发电系统的优势1.1 环保和可持续性风力发电是一种清洁能源,不会产生二氧化碳等温室气体,对环境没有污染。
相比于传统的火力发电和核能发电,风力发电对生态环境的影响更小,符合可持续发展的要求。
1.2 资源丰富风力是一种广泛分布的资源,尤其在城市建筑中,高楼大厦之间的空气流动频繁,为风力发电提供了良好的条件。
通过合理规划和设计,可以充分利用城市建筑的风能资源,提高发电效率。
1.3 建筑一体化设计风力发电系统可以与城市建筑进行一体化设计,将风力发电设备融入建筑结构中,既节省了空间,又不会破坏城市景观。
这种一体化设计可以实现建筑与能源的有机结合,为城市提供可再生能源。
二、风力发电系统在城市建筑中的挑战2.1 建筑结构限制由于城市建筑的高度和形状多样化,风力发电系统的设计和安装需要克服建筑结构的限制。
不同建筑的风能利用率存在差异,需要根据具体情况进行优化设计。
2.2 噪音和震动风力发电系统在运行时会产生一定的噪音和震动,对周围居民和建筑结构可能造成一定的影响。
因此,在设计和安装过程中,需要采取有效的措施来降低噪音和震动。
2.3 维护和管理风力发电系统需要定期进行维护和管理,包括清洁设备、检修叶片等。
在城市建筑中,由于设备的高度和位置限制,维护和管理工作可能较为困难,需要制定合理的计划和方法。
三、风力发电系统在城市建筑中的市政工程可行性3.1 经济可行性风力发电系统的建设和运营成本相对较高,但随着技术的进步和规模的扩大,成本逐渐降低。
在城市建筑中,风力发电系统可以利用建筑结构,减少土地占用和设备安装成本,提高经济可行性。
3.2 能源供应城市建筑对能源的需求量大,传统能源供应方式存在一定的压力。
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建筑风能研究现状及分析
建筑风能研究现状及分析
摘要:随着城市规模的不断扩大,电力矛盾日渐突出,在现今能源危机日益加剧的情况下,开发可再生绿色能源是十分必要且急迫的。
本文针对城市建筑环境中的风能利用技术,对当前国内外建筑风能利用的研究成果进行了阐述,总结了建筑环境中风能的利用形式及其存在的问题,对之后建筑风能利用研究具有一定意义。
关键词:建筑风能,风力发电,风能利用
中图分类号:TM614文献标识码: A 文章编号:
1 引言
随着化石能源匮乏与生存环境恶化的日益加剧,新能源的开发利用已刻不容缓。
风能是一种清洁无污染、取之不竭的新能源,因其利用便捷、成本低廉而受到人们的青睐;目前风力发电是新能源利用技术中最成熟的,已在很多国家和地区得到广泛开发。
城市是人们活动的中心,随经济文化发展其规模不断扩大,各式各样的建筑逐步兴建起来。
城市风环境由于大量建筑物的存在变得复杂,甚至带来风灾害,影响了人们的工作和生活,在城市规划和建筑设计时,应考虑到这个问题。
最好的选择是利用建筑环境中的风能,将其变害为宝,例如在建筑环境中合适的位置布置风力机,利用风能发电用于建筑本身,缓解了城市中电力短缺问题的同时还降低了输配电成本。
近来有不少的学者开始对城市建筑环境中的风能进行研究。
本文针对城市建筑环境中风能的利用研究情况,总结了目前国内外建筑风能的研究成果,并提出了现存问题为进一步研究建筑风能利用提供参考。
2 建筑风能研究现状
2.1国外研究现状
国外较早便对城市环境建筑风场进行了研究。
通过风洞试验和现场观测,W.D.Baines认为高处的气流会沿建筑被引到低处,使建筑周边受到较强气流的影响,同时会增大地面的风速。
Brite和Hunt[1]
对两个高度不同的建筑模型进行风洞试验,建立了建筑间的风速预测方法。
之后对建筑风环境研究的范围逐渐变大,学者开始对建筑表面的风压和周围的风环境进行研究,且随着计算机技术的发展及CFD理论的成熟,研究对象逐渐从单体建筑增加到多体建筑和建筑群。
通过风洞试验结果的验证,发现数值模拟在研究风环境气流流动上具有较大优势,其可行性和优良性也得到了研究学者的认可,其中Stathopoulos等对建筑群的研究是典型代表。
利用数值模拟与风洞试验相结合的方法研究建筑风能目前成为主流,取得了很多成果。
英国及荷兰的学者利用CFD数值模拟和风洞试验结合的方法深入研究
了扩散体型和平板型建筑,分析得出风能利用效果最好的建筑横截面,并通过对平板型建筑的改进,研究出了新的风能建筑形式。
英国和德国的两所大学联合承担了一项的建筑风能利用研究项目,建造了小尺寸的建筑模型,其中安装有风力集中器,以此为基础进行了双塔建筑模型设计,因为这种建筑曲面的设计能将风导向风力机,从而提高了效率,实现了建筑与风能利用一体化设计的节能理念。
荷兰一所大学和某研究单位联合研究并建造了带平板型风力集中器
模型的建筑。
英国和瑞典对于城市区域的风能利用发电进行了联合研究,并策划实施了一些风能利用工程。
Sander Mertens[2]提出了一些可充分利用建筑风能的建筑外形,并研究了在建筑物顶布置风力机的情况。
Ken-ichi Abe和Yuji Ohya[3]等通过模拟分析了一种扩散体型建筑的风场分布,研究得到这种建筑形式的在风能利用特性,并指出了风能集结的最优点。
2.2 国内研究现状
国内对建筑风能利用的研究起步较晚,20世纪90年代末,国内学者开始利用各种数值模拟软件对建筑物周围的风场进行模拟并结
合风洞试验加以研究及验证。
汤广发[4]等用数值方法模拟了长方形和立方体建筑的风速以及风压分布。
吴义章[5]等针对建筑风环境问题提出了几种模拟研究方法。
近些年国内学者对建筑风能利用技术进行了一系列研究,这些表明我国对建筑环境中风能研究更进了一步。
苑安民、田思进[6]研究了建筑群增强风能的效果,并提出了风坝等一些概念。
潘雷[7]等以几种扩散体风能建筑为基础,数值模拟
了其对风能的聚集和强化效果。
冯茺蔚[8]对平板建筑布置风通道的集风效果进行了分析,并通过建筑群周围风场的模拟得出布局形式对风场特性的具体影响。
针对建筑密集区内的风能利用,李太禄[9]分析了几种基本建筑形式的风能强化效果和利用特点,并对济南地区典型建筑的风力发电效率进行了分析。
郝文兰[10]研究了高层建筑的几种特定屋顶形式对风能强化的影响,并设计了专用于屋顶的集风器,提高了风能强化效果,实现了风能建筑一体化。
香港学者[11]对单体建筑、两个及多个建筑的风能利用情况进行了数值模拟,分析了顶部对建筑风能利用的影响。
陈宝明等研究了非流线形和平板型建筑开设风通道进行风力发电,并分析了其风能的集结和强化效果;并针对济南市的气候特征,采用数值模拟与风洞试验相结合的方式,以三种基本建筑集中器型式为基础,对不同建筑对风能的聚集效果和影响因素进行了研究。
3 结语
综合国内外的研究状况,建筑风能的利用共有四种形式:建筑顶部风能利用、建筑间或建筑群巷道的风能利用、建筑风道的风能利用,以及旋转建筑的风能利用。
在建筑顶部的风能利用方面,可将楼顶风能进一步强化,形成二次强化风能作用,例如在楼顶上加集风墙;在建筑风道的风能利用方面,应该注意虽然建筑物的风道具有强化风能作用,但建筑物会对风道入口形成边界层而减小风速,为减少风道入口边界层,应避免在建筑物上开风道,而将风道放在巷道或楼顶上;目前对建筑群排列影响巷道风能利用的研究很少,应加强此方面研究。
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