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低碳视角下建筑设计策略研究

2012-03-23郑伟

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:低碳建筑设计策略

郑伟

摘要:低碳建筑是顺应市场经济需求、展现节能环保理念的科学发展形势,本文基于低碳视角展开了建筑设计策略研究,就低碳建筑设计内涵、关键设计环节及科学设计策略展开细化研究,对优化建筑设计效果,营造环保、低碳、高效建筑工程有重要的实践意义。

关键词:低碳;建筑设计;策略

Abstract: low carbon buildings complies with the market economy is demand, show the energy conservation and environmental protection concept of scientific development situation, this paper is based on the low carbon perspective on the architecture design strategy research, low carbon building design connotation, key design steps and scientific design strategy research on refining, optimizing architectural design effect, create environmental protection, low carbon, efficient construction projects have important practical significance.

Keywords: low carbon; Architecture design; strategy

中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:

前言

当前,我国正处于发展建设迅猛增长时期,现代化与城市化进程将会持续发展较长时间,而作为我国国民经济支柱产业、快速推进经济增长的建筑行业,在有效利用能源、生态环境保护、降低污染等层面仍然处于探索与起步阶段,其面临的环境与能源问题始终较为突出。由此可见,相比于我国规划发展新能源与低碳经济建设提升目标,科学尝试探索通过低碳设计手段在建造、设计与运行建筑过程中提升建筑利用能源效率,优化建筑环境性能,倡导低碳环保生活方式,是目前建筑行业人员应主力探讨与承担的重要责任。

2、低碳视角下建筑设计关键环节

2、1低碳与低能耗建筑设计

设计低碳建筑是为了满足降低能源需求而实施的规划手段,低碳或零碳设计建筑理念则不仅基于降低能源目标,同时还强调应充分利用建筑场地获取再生能源。在零碳建筑设计中我们可在城市电网与建筑内部之间令电能双向流动,其自身形成充足电量时便可对城市用电进行合理补给,而电量不足阶段则可由城市电网中获取电能,进而通过相互抵消与平衡实现零碳排放。实践设计中我们应通过设计低能耗权衡能源需求至适宜水平并利用可再生能源调节两环节之间比重及关系,例如控制制冷或供暖能源需求并用通风系统实现有效弥补,而新风率则可维系建筑内部良好空气标准质量,同时还应考量如何利用建筑维护结构的良好蓄热性实现释放与吸收能量目标。

2、2降低能源需求,重视灰色能源消耗

为降低建筑能源需求,我们可科学引入被动设计理念,实践设计中可依据风向、太阳与基地环境合理调整建筑设计朝向,最大化应用自然采光能源降低人工照明耗能;提升建筑隔热保温性能进而降低多余夏季得热与冬季建筑热量损失;布设良好蓄热性能楼板与墙体营造建筑内部热稳定性环境;配置遮阳设施有效调节太阳辐射;利用合理自然通风令室内空气净化并降低环境温度,应用良好的热回收通风机械装置降低建筑能源消耗等。另外在建筑工程项目建設进程中也会消耗大量能源,即灰色能源,该类能源与使用建筑制冷、供热能源对比具有一定的隐性特征,一旦显性耗能下降时,灰色异性能源耗量势必会有所升高,因此为促进建筑行业的可持续发展,我们应科学重视该部分消耗能源的有效控制。

2、3利用可再生或可替代能源,科学实施整体设计

建筑施工设计中我们可利用取之不尽、用之不竭的太阳能产生电能与热能,伴随其光电板技术的迅猛发展,太阳能利用成本实现了显著降低,并呈现出日益高效的发展趋势。因此我们应广泛利用太阳能开展建筑设计,应用太阳能热水器为用户提供洁净能源热水。同时我们还可利用相对温度恒定的地热能,实现夏季制冷与冬季供热的节能环保目标。建筑低碳设计并非其附加物,因此我们不应割裂看待,当前建筑设计存在的普遍误区在于完成建筑设计后再将低碳设计视为组件安装于其中,无法营造良好的整体建筑设计效果。因此实践设计中,我们应在初期建筑设计环节便科学考量低碳因素,令其同他类规划设计紧密结合、融为一体,利用整体设计理念实现多重功效,进而最大化优化建筑设计效果,显著提升建筑工程低碳设计效益。

3、建筑工程低碳设计策略

3、1高效利用、多层次开发建筑材料,优化低碳建筑设计效果

建筑管材设备、装饰材料的建设生产环节会产生较多污染并耗费大量能源,同时建筑常用材料也会对环境形成负面影响,例如加气新鲜混凝土会发散氡气,而建筑人造板材则会挥发大量甲醛。城市化建设进程中较多建筑均应用混凝土钢筋结构,而水泥则是高污染、高能耗与高碳排放的材料之一,在拆除混凝土阶段中还会形成较多无法处理的废弃物。为此我们应在设计低碳建筑实践中合理选用可再生、工业化成品与循环利用环保建筑材料,利用内耗较低能源的材料进而合理降低碳排放量,抑制其废弃、使用与建设进程中对环境的不良污染影响。开发新材料设计层面,我们应遵循建筑材料的原生态与地域性,简化施工工艺、降低能源消耗并实现便利就地取材的科学目标。选择建筑内部装饰材料中则应本着能耗低、有效简单、便捷施工、可合理调节室内空间微气候的原则,令其实现对建筑内部空间湿度、温度的良好调控。一体化的室内与建筑设计可有效降低建筑构成系统要素,抑制不必要的能耗及材料损失。同时我们应科学利用建筑材料特性,将建造与材料性能紧密结合,应用低材耗、高性能、耐久性良好的建筑新型体系,例如可再生、自重轻的钢结构构件,令现场搭建拼装更为便利,进而降低施工周期与各环节设计冗余性,令施工成本得到有效节约并杜绝现场施工浪费材料现象,控制废弃建筑材料引发的污染问题。例如我们可创设再生砖设计计划,利用废墟破碎材料制作骨料,拌合麦秸、引入沙、水泥并制成轻质砌块,这样便可对发生地震灾害区域提供良好的重建材料。该类就地取材、低价、低技的环保材料不仅令废弃材料实现了物质层面的再生,同时又是灾区重建情感与精神层面的再生。另外我们还可通过体形系数控制合理节约维护用材并控制物能投入。

3、2高效利用建筑空间开展节能设计

高效利用建筑空间可有效降低总体建筑面积需求,同时对大量居住建筑来讲,有效的利用空间还可令住房面积标准得到良好的控制并令建造能耗持续降低,因此我们可科学利用该手段开展节能设计。例如我们可将频繁活动建筑空间视为枢纽进行组织,进而有效降低交通长度,实现空间节约目标。同时降低建造,再利用建筑空间亦是能源节约的有效手段,在设计户型中我们可科学考量空间可变灵活性、伴随时间进展建筑功能可能变更性,进而合理延长使用建筑寿命,降低建筑垃圾与建造量的扩充,并合理控制建设成本费用投入,令建筑能源实现显著节约。

3、3开展节能屋面设计,立体化构建绿化网络体系

当前架空、蓄水覆土种植建筑屋面设计是实现隔热保温良好性能的科学方式,因此我们可促进垂直墙体绿化与屋面绿化的完善结合,充分利用自然雨水、合理美化建筑并有效遮挡建筑东西向日晒,令水分得到良好的蒸发并有效净化空气,适宜调节建筑室内与屋面温度,进而有效缓解城市生活形成的热岛效应。例如我们可应用峡谷理念,将花园与楼层良好结合,营造建筑为斜坡公园,通过多层次建筑屋面绿化、精心设计合理打破建筑室内外空间存在的界限,并营造灵活生动的建筑景观,在优化节能、低碳、环保效果的同时给人们新鲜的感受与体验。

结语

总之,基于建筑行业在市场经济建设发展中承担的支柱作用及其能耗显著、污染环境不良影响问题,我们只有准确抓住低碳视角下建筑设计关键环节,高效利用、多层次开发建筑材料、合理利用建筑空间、开展节能屋面设计,注重环保再生能源的循环利用,重视灰色能源消耗,开展整体节能设计,才能全面优化节能环保、低碳建筑工程项目设计效果,创建舒适、合理、低污染建筑应用空间,并促进建筑行业真正实现可持续的全面发展。

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