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建筑设计中建筑节能措施探究的论文 随着经济的发展和人口的激增能源消耗日益增长化石能源即将枯竭全球面临能源危机社会总能耗中建筑能耗占了很大的比例如建筑材料的生产加工、建筑的施工及日常运行、建筑拆除所消耗的能量等其中建筑的日常运行能耗最大在发达国家建筑能耗一般占总能耗的因此建筑节能成为了研究热点新能源和可再生能源的开发利用是有效的节能途径微生物燃料电池（）是一种利用微生物将生物质能转化为电能的装置是近年来在环境科学和能源科学领域兴起的一项新技术我国城市和工业行业平均每年排放近亿废水处理费用超过亿元研究表明废水中含有倍于处理废水所消耗的能量人体排放的尿液是生活污水的重要组成部分实验证明尿液可以作为阳极的“燃料”经过反应产生电能若将与污水处理相结合在净化污水的同时回收污水中的低品位化学能并产生高品位电能既可为小功率电器供电又能降低建筑能耗避免对电网造成干扰这将是今后节能环保领域的一个重要应用技术鉴于此作者对的工作原理、特点、关键制约因素进行了分析对利用及与其它能源耦合实现建筑节能的研究进行了综述拟为实现建筑节能以及航空航天领域尿液处理提供有效手段为建筑节能有效途径的研究提供帮助 的工作原理 在阳极室阳极液中的营养物在微生物作用下被分解生成电子、质子及代谢产物对于浮游在溶液中的微生物产生的电子通过载体传送到阳极表面；对于附着在阳极表面的微生物电子直接被传递到阳极表面然后电子通过外电路传导到阴极质子则通过溶液穿过质子交换膜（）扩散至阴极在阴极表面处于氧化态的物质（如等）与阳极传递过来的质子或电子结合发生还原反应生成水 的特点 ）燃料来源多样性可以利用一般燃料电池所不能利用的多种有机、无机物质作为燃料甚至可以利用光合作用或者直接利用污水、尿液等为燃料产电 ）安全无污染产电的唯一产物是水对环境不会造成污染 ）高效且连续只要阳极有源源不断的有机物供应则的产电就能够维持下去未来可以成为热电联用系统的重要组成部分使能源的利用效率大大提升 ）操作条件温和且无噪声一般在常温、常压且接近中性的环境中工作维护成本较低且安全性高靠电化学反应发电其内部没有任何活动部件因此运行的噪声很小 ）模块化采用模块化设计各组件在制造厂生产在现场安装简单省时建设周期很短另外由于标准化的设计制造、安装方便的系统规模按负荷要求可大可小容易扩容便于根据电负荷的实际需求进行分期建设 的关键制约因素 目前存在的制约因素有很多对阳极而言以具有高导电率、无腐蚀性、大比表面积、高孔隙率、生物相容性好、廉价、容易制造并且可放大等特性的材料作阳极能够提高阳极的性能对阴极而言需要寻找替代的催化剂以降低成本对整体构型而言需要寻找可放大的高效反应器内阻大、微生物保持活性的温度和溶液条件范围窄、底物降解速率慢及生物膜动力学性能差是影响功率密度的主要因素的输出功率密度小（传统燃料电池为）是制约其规模化应用的主要因素 利用实现建筑节能 阳极的营养物可以是废水中的有机物也可以是人体排出的有机物人体排出的典型有机物是尿液阳极的微生物分解尿液中的尿素产生电子并通过外电路传导到阴极产生的阳离子通过质子交换膜扩散到阴极然后在阴极发生还原反应从而形成一个完整的回路在此过程中尿素被分解蕴含在尿素中的化学能得以释放并通过微生物的催化分解作用转化为高品位的电能类似地也可以将人体排泄的粪便进行稀释沉淀将其中的有机物提取到溶液中然后再利用处理含有机物的溶液利用这一技术能够将卫生间人体排泄物转化为电能为避免由于产电不稳定损坏用电器产生的电能可以储存在蓄电池中经过蓄电池的放电作用为卫生间或室内的小功率用电器（如厨卫照明灯、床头灯等）供电这样不仅从排泄的废物中提取了能量而且减少了从国家电网中获取的电量也降低了排泄污水的化学需氧量（）一举三得将装置扩大化能实现以一栋楼或者一个单元为单位整合收集集中处理该技术直接减少了家庭从电网获取的电量实现了家庭污水降解回收能量还可以实现闲时蓄电：在白天用电高峰时段蓄电池储能的同时被用电器消耗部分电能如果蓄电池的电被耗尽可以继续利用电网供电；在夜间或非用电高峰时段可以利用持续为蓄电池充电充满后多余的电量可以并入国家电网研究表明该技术具有可行性在未来具有一定的研究价值和发展前景但还需解决如下问题：是否有能够分解尿素的微生物菌种；结构是否可以适配排泄物的采集与处理同步进行；微生物能否在变化的溶液值区间持续工作等 利用与其它能源耦合实现建筑节能 技术可以与其它新能源、可再生能源耦合实现建筑节能 ）与太阳能光伏发电技术耦合对于别墅类的小型独立住所可以实现自主独立供电在屋顶或向阳面安装太阳能光伏电池板将太阳能转化为电能；对于普通住所可在卫生间利用将人体排泄物分解将化学能转化为电能二者可以进行简单的并联也可以进行串联形成太阳能协同产电系统有效提升系统的开路电压、短路电流、最大输出功率密度为家庭供电提供更多电能 ）与氢能耦合通过对外加电压将装置运行模式改变为微生物电解池在阴极回收氢气仅消耗少量电能就能从排泄物化学能中回收高品位氢能电解水需要的电压为而施加在微生物电解池的理论电压为实际施加电压即可产生氢气因此利用微生物电解池制氢所消耗的电能相较于直接电解水消耗的电能要少提高了电能利用率所制得的氢气可以输送至车库为氢燃料电池车、氢能汽车提供动力能源但要特别注意氢气输送的安全性 结语 目前有多种方式能够实现建筑节能如：加强建筑物用能系统的运行管理、提高保温隔热性能、提高采暖供热及空调制冷制热系统效率、增大室内外能量交换热阻等减少建筑的