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新能源及其在建筑照明上的应用，华科技,华科技J【摘要】所谓新能源的概念，就是在传统的技术手段上，开发、新材料，变 成再生能源.再生能源有不断循环的特点,制造成本低，材料容易获取，且在环保 的角度上考虑，可以减少污染，对生态循环有良性的促进作用。可再生的能源 种类较多，太阳能、风电、水能等都可以被循环利用，回收再生产。尤其是太 阳能源，在建筑照明利用上，可以利用太阳能引入采光，延长室内亮度，减少灯 照时长，目前新能源材料在建筑照明上的应用也很普遍。【关键词】新能源；建筑;照明J所谓新能源的概念,就是在传统的技术手段上，开发、新材料，变成再生能 源。再生能源有不断循环的特点，制造成本低,材料容易获取，且在环保的角度上 考虑，可以减少污染，对生态循环有良性的促进作用.可再生的能源种类较多，太 阳能、风电、水能等都可以被循环利用，回收再生产。所以相对于石油煤炭这 些不可再生*,可再生的新能源再普遍受到人们欢迎，也是造福人类的长期工 程目前，环保问题已经是全球迫切要面临的重要课题，伴随着石油、煤矿等 *的不断减少，*的供应已经产生缺口，未来可能会成为影响人类生存的大问题 （见图1）。而建筑行业又是能源消耗的“主力市场”，很多建筑材料都是能源消 耗的源头。为了改善这个问题，保护我们生存的家园，应该在建筑设计时，将能 源问题纳入其中，充分考虑能源再生、环保等因素,利用自然环境等特点来设计 一种“绿色”的建筑方案并开发出新能源的再利用。图1世界能源消费情况11新型能源开发背景31.1 新能源的典型特点如果形容新能源的特点，可以毫不夸张地说，是取之不尽，用之不竭的。 而且新能源的应用不受空间的限制，材料分布的行业与领域十分广泛，使用起来 可分散亦可集中，非常方便；最主要的特点是，环保意识是现在国际普遍重视 的课题，关系到人类未来的生存与，在这种大背景下，新能源的产生，可以极大的 降低对环境的破坏，减少污染，对生态保护起到积极地推动作用；最后要强调 的是,所谓新能源的内涵，其实现意义是再生使用的概念，即可以反复开发，受用 无穷。J2新型能源的开发与合理利用新能源被得到重视，可以追溯到上个世纪7 0年代，经历了两次石油危 机之后开启了人们对新能源的开发与利用的智慧，目的是为了减少对传统能源的 过度依赖。之后，人类研发与掌握新能源的速度在不断，对太阳能等生物能有了 更深入的挖掘。截止到目前，统计得出，已经有10, 0 0 0千瓦的风力试验场 所，有190, 0 0 0千瓦的热力发电厂、240,00 0千瓦的潮汐电站以及100, 0 00千瓦的光电站等新能源设备建成。从世界的角度分析，*国都在加紧部署新能源的战略方案与目标。如已提 出到2050年争取减少中石油进口量的75%；欧盟作为新能源开发最快的区 域，提出预计到2050年，总能源中一半以上的能源为新能源；德国也继风能发 电的开启后进入了太阳能的研究与实施领域；而的目标为20 3 0年，新能源发 电量占比在全国范围内占据20%的份额。反观我国,在目前环境污染严重的情况 下，我们在2021年制定了新能源的开发与利用目标，即加大力度投入到新能 源的开发、使用与技术中，致力于新能源领域有所突破。2天然光*与新能源的关系，1太阳能*太阳能*是最丰富的能源型*，想要合理利用并开发太阳能*，需要科学的分 析太阳能的辐射量以及分布区域，目前我国太阳能*集中分布于内蒙地区的中 西部以及地区，根据资料分析，太阳能自1990年之后对地球的辐射程度开始 出现增强的趋势，可以说，太阳能*将会出现使用的高峰期。20 2太阳能的辐射以及天然光照度如果以阶段划分，我国的太阳能*可根据辐射量分为四个阶段（如下图）。，每个地区的辐射量都不相同，可以根据室内照明的需求来灵活调节，利用 时间与程度增加天然的照明度。举例如光照强烈时，可减少室内照明，节约成 本；如采光受限时，再增加室内照明。33天然光源在建筑上的应用与节能措施3.1 研究照明新材料3随着技术的不断，我国近年使用低辐射镀膜玻璃的范围在逐渐增广。而玻璃 是建筑行业里采光与门窗设计中最常用的建筑材料，将普通玻璃换为低辐射类 型的镀膜玻璃在透明度上将有大幅提升，还可将建筑物内的室内采光度增强， 同时，这种玻璃也是降低辐射伤害的好助手，是调节室内照明度与温暖度的最 佳选择。镀膜玻璃的好处是显而易见的。除了镀膜玻璃，还有一种材料也被看好.导光棱镜是一种能对建筑物内光线 进行合理分配的新型材料，还可以使室内出现眩光的神奇现象，被年轻人普遍欢 迎；除此以外，透光膜材料、PTFE半透光材料、ETFE透光材料以及PVC织 物都是近年来在建筑市场中大量被使用的新型节能型材料，这些材料的出现，对建筑行业的环保推动起到了巨大的作用，同时，也帮助人们在生活中有了更好 更节能的室内采光。在这些材料中，ETFE透光材料的表现尤为出色，其透光性也最好，可达 96%；该材料不仅可以喷光设计图案，还可以根据材料特点调整透明度，如果 有多层EFTE叠加使用，除了美观，更可防热散播，其隔热耐寒效果也非常 好。3.2 新型采光模式新能源材料的使用范围越来越广，大面积被采用在建筑中，尤其是建筑的 采光材料中。目前最为受众喜爱的材料有膜结构、导光管系统、新型的遮阳装 置及控光系统。从材料析，“膜”这个词最早来源拉丁文，意为重量轻且伸缩性强。如今，随着 科学中高分子的突破，膜结构的材料在采光方面已经有了无可替代性，之前介 绍的PTFE材料就被大部分体育馆等场所采用，作为采光用途，这类场所的要求极 为严格，证明了 PTFE材料的出色表现;导光管系统的环保、节能与舒适特点 也越来越多地被人们所发现，被建筑设计者喜爱，该材料可以抑制温室气体的排 放。原理为集光器、导光管与照明器组成；新型遮阳装置与控光系统也是目前 建筑材料市场中的新宠，这种装置可以对自然光进行引导，让其进入室内,并在有 选择的情况下，减少室内光线的直射与辐射，降低能源的损耗，且可以避免眩 光.s由此可见，合理的光线及阴影的控制能够改善室内的光线分布，为室内照明 提供高质量的服务.3.3 设计计算软件的应用凭借感觉在设计中对光与影分布的应用是不能满足室求的。对于建筑设计 的采光，需要非常科学合理的应用才能实现。目前已经投入使用的R a d ianc e软件，可以帮助设计师对室内采光的合理性进行有效计算，根据实际情况来 做调整，我们熟知并引以为傲的“水立方”运动馆就是在这款软件的帮助下，进行 了非常准确、有精度的自然光线模拟计算，从而在结果中分析，最终根据实际情 况，来设计采光需求，以减少照明设备在该项目中的使用，既降低了成本，也 让世界人民看到了我们的环保意识在增强，更是展示了我们在建筑行业的技术。4结语经过本文的分析可以看到，目前我国在建筑采光方面对自然光的需求在 不断上升，技术上对于节能环保材料的研究与投入也在步伐与投入。采光方面, 膜结构材料的应用，已经被广泛使用到商用大楼及家庭中,其再燃采光仅在普通 的商务楼中的应用就已经达到了 4 0%,达到了很显著的节能效果.预计未来将 在购物中心及中的使用率达到2 5 %-3 0 %,带来更大的节能效果。可以预见， 新能源材料在照明的使用上已经做出巨大的贡献，相信在未来，新能源材料的普 及与科技的将会带领这一材料在环保与节能中发挥得更加出色. j