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低碳概念下的建筑设计应对策略探讨

2022-11-25章文杰王光辉

城市建设理论研究(电子版) 2022年12期
关键词:建筑行业建筑设计理念

章文杰 王光辉

泛城设计股份有限公司 浙江 杭州 310015

虽然近年来建筑行业发展得非常快,但由此也产生了诸多环境问题,比如在使用工程机械设备与水泥混凝土材料时,均会不同程度的污染生态环境,进而让我国生态环境的发展受到极大的阻碍。之所以要提出低碳概念,目的在于通过分析目前行业发展过程中产生的二氧化碳排量问题,再立足于行业特性将完整度较高的解决策略制定出来,从而使碳排量得到显著降低。就我国建筑行业而言,遵循低碳理念来展开结构化设计,不仅能够把能源方面的损耗明显减少,对生态环境的可持续发展起到积极促进作用,也有助于绿色建筑、节能建筑目标的顺利实现[1]。

1 低碳设计理念的内涵

进入低碳时代,低碳设计理念应运而生,其作为一项环保理念在维持自然生态环境方面具有重要作用。这一理念的内涵指的是在设计时可使之具备可持续发展的品质,将对环境的污染减至最少,有效吸收空气中的污染颗粒,如二氧化碳等,进而使人类现阶段所面临的环境污染处境得到有效缓解[2]。基于低碳设计理念的内涵衍生出来的低碳建筑即我们经常所说的绿色建筑。而这里的低碳建筑简单来说就是合理使用各种资源,并在具体施工环节对环保、安全的施工材料予以选用,以把人类建筑对自然环境的影响降至最低。另外,低碳设计理念的目标是节约资源,在施工全过程中渗透低碳设计理念,将建筑资源的可持续使用率提高,有助于建筑的资源节约水平得到显著提升,让人类和自然环境和谐相处。所以,相关设计人员一定要充分考虑社会环境,科学合理利用资源,切实保护生态环境,要实施绿色住宅设计,使人们正常的居住需求得到满足,为其打造一个安全舒适的居住环境。

2 新时期低碳建筑设计的重要性

近年来,我国经济增长速度非常快,但对此却付出了巨大的代价,即过度消耗了自然资源与社会资源,而一旦经济发展速率在环境保护速度之上,那么就会导致严重的生态污染问题出现,由此而产生的一些病毒甚至还会危害到整个生态领域[3]。拿空气污染来说,在前几十年的发展中,生态环境还比较好,蓝天白云还清晰可见,但近年来,雾霾现象越来越严重,空气中存在的诸多有害物质严重危害到了人们的身体健康。

通过将低碳设计理念应用于建筑行业中,可避免受环境污染的影响而破坏生态平衡,针对低碳概念下建筑设计的重要性来说,大致有以下几点:第一,契合人民的生活需求。基于低碳理念的建筑结构设计,能够使整个建筑行业和人们的主观需求效果得到有效保证,尤其是近年来受自然观念与和谐观念大力渗透的影响,建筑设计不断和地域环境精准契合,在不破坏生态环境又或是减少破坏程度的情况下,让建筑应用的多项功能(住宅、商业等)被充分发挥出来,促进了建筑物居住质量的显著提高。第二,能够使建筑行业的可持续发展需求得到满足。低碳理念是针对建筑行业在整个生态环境中所运行的污染机制而提出的,从某种程度上来说,其也属于建筑行业在发展中的一个重要导向机制。通过不断引进各种新技术与新工艺,能够让一个持续性发展的态势在建筑业中形成,并提供基准化的信息服务给整个建筑机制。

3 低碳概念下建筑设计原则分析

3.1 整体设计相协调原则

该原则指的是建筑师应将建筑项目的当地文化特色纳入考虑范围,并按照建筑类型特点的不同,有针对性的选择新型能源与节能技术,基于低碳概念设计使建筑的基本功能设施得到满足,从而同时提高建筑设计的文化水平、质量水平。

3.2 节约能源消耗原则

这一原则要求尽可能减少对一些高能耗设备的使用,如空调、地暖等,实施节能环保设计,增加对水能、风能、地热能等新能源的开发利用[4]。通过对自然通风原理予以综合利用来改进空调系统,以最大化的利用夏季风能。除了将建筑当地气温环境给考虑到外,还应加强收集、利用自然光。现阶段,我国建筑业在利用新能源方面,以地源热泵、水源热泵为典型代表。

3.3 节约资源消耗原则

此原则主要在选用建筑材料上体现出来。在进行建筑设计选材时,应对建筑结构予以优化,尽可能不浪费建筑资源,高效利用可再生资源,合理处置建筑材料。同时严禁将有害、污染装修材料应用于建筑内部,每一种建筑装修材料均必须要和国家要求的合格标准相符。

3.4 创造健康环境原则

这一原则指的是应保证建筑内部有一个清新的环境,并将温湿度保持在适宜范围内,空气畅通,拥有充足的采光。为将室外温度的影响最大程度的减少,确保室内温度的稳定,需有控制的调节室内供热系统。

4 低碳概念下的建筑设计应对策略

4.1 选址方面

建筑选址对极大的影响到环境,因此需基于低碳理念创新设计建筑选址。拿普通居民楼选址来说,在正式开始设计前,应深入考察周边环境,并就其多项情况展开综合分析,包括生态环境、地理位置、水文特征、交通情况等,同时对相关施工信息进行整理,将其以书面形式呈现为后续施工提供便利[5]。在得到了相关文件的指导后,之后的设计与施工便可有据可依、有章可循。建筑团队不仅可第一时间对施工的可能性做出评估,也能就之后或许会出现的问题做出科学预测,拟定各种解决方案。而这部分指标均应被纳入选址设计的规划中,以最大程度的减少对环境的影响。在整个建筑设计过程中,这些资料都“伴随左右”,不会受选址完成的影响而被弃用,其在确定楼层高度、设计层数以及优化结构方面具有重要作用,从而让建筑施工施工和生态保护的关系保持平衡,同时获得较好的经济效益与生态效益。若建筑设计的基本要素就是能源与物料,那么整个建筑体系的骨架就是建筑结构。传统的建筑设计往往对庞大的建筑结构青睐有加,以牺牲生态环境来获得巨大的经济效益。但低碳概念却认为普通建筑结构一样能够实现低碳化,只要可以保证节约性与稳定性,一些工作就无需循规蹈矩。传统的施工现场往往充斥着各种噪声,并伴随着诸多尘土,不仅施工环境比较恶劣,且建筑质量也高低不一。低碳设计提倡将混凝土以钢结构取代,如此既可加强建筑的稳定性,也能够使资源得到节约,减少浪费,提供一个安心舒适的环境给居住者。除此之外,也需要合理布局建筑内部的空间,将储物程序简化,并对设计风格做出灵活调整,户型不同设计理念也应有所差别,并根据季节的变化将建筑内容改变。按照多元化原则调整、分配建筑空间,把低碳理念的核心关键词—简约、灵活体现出来,创造出比空间本身更大的利用价值。

4.2 材料方面

目前,城市住宅建筑对一些高消耗与高污染的建筑材料使用得较多,由此便严重影响到了周围的环境,也让人们的生命健康安全受到极大的威胁。在建筑领域,有很多因素都会影响到用户身体健康,所以一定要合理选择建筑材料,对材料的绿色环保性能予以强调,在材料选择方面必须保证无毒且环保。现阶段,我国住宅建筑框架所使用的材料主要为混凝土、钢筋等,因而对这部分材料有非常大的需求量,过渡消耗资源的情况十分普遍。在进行住宅建筑施工过程中应对环保效果佳的绿色建筑材料予以使用,所选择的材料必须要满足以下两种特性,即能够可持续利用、可回收利用,以有效保护环境、节约资源,比如只将钢筋混凝土材料应用到主框架中,把绿色环保材料应用到非承重结构中。秉承就近原则挑选材料厂家,以免在运输过程中过多消耗材料,简单来说就是要在刚开始设计时就应考虑到当地材料。与此同时,在选择建筑材料时必须满足以下几个要求,即低碳环保、可持续使用与可再次回收,以便延长低碳建筑的使用年限。具体来说,需做到以下几点:第一,在选购建筑材料方面,应严格审查多项内容,包括材料质量、材料使用寿命以及供应商的生产资质证明,防止采购的建筑材料质量较差,存在较高的损耗以及会对环境造成较大的污染[6]。与此同时,负责采购的人员应密切关注市场变化,选择质优价廉的节能环保型材料,加强研究新型绿色材料,反复比较评估不同材料的环保性能。第二,由于在施工和材料运输过程中,粉尘极易扩散,且在风力的作用下,粉状施工材料更容易大范围的扩散进而导致粉尘污染产生,同时一些运输肥料等也会严重伤害城市道路。所以,设计人员并秉承“就近取材”的原则来确定建筑材料,以免因长距离运输而引发扬尘污染,又或是对道路造成较大的损害。第三,建筑施工过程中的污染多从钢筋混凝土、粉尘状砂石中而来,而这部分材料在制造、使用时也会产生诸多有害气体,如甲醛和氡气等,并导致粉尘污染,损害施工人员的身体健康。鉴于此,在进行建筑材料的选取时应注意有毒气体释放量这一标准,坚持把绿色无害的循环材料作为第一选择。

4.3 绿化方面

在建筑设计中合理设计绿化植物景观,可使低碳效果更好,且植物本身就能够将温室气体量降低,因此通过合理设计绿化植物景观有助于低碳理念应用价值的进一步提升[7]。

第一,屋顶绿化。设计人员在建筑屋顶种植植物,将一些绿色植物适当覆盖在上面,如此既可把太阳辐射减弱,也可利用植物的光合作用对空气予以净化,使空气中温室气体的含量有效减少。

第二,墙体绿化。针对墙体绿化同样要合理配置植物,在墙体上大面积覆盖绿色植物。夏季时,可借助聚集的植物外叶把阳光辐射减弱;冬季时则利用太阳直射将室内温度提高,让室内空间不再过于依赖保温供热系统,最终让低碳效果成果达到。

第三,应用固碳植物。在进行建筑设计时应合理应用固碳植物,通过合理搭配灌木、乔木将二者的固态能力提高。而在选择植物时一定要把乡土植物作为首选,这是因为乡土植物的环境适应性很强,且成本低廉,病虫害减少,具有很强的先天性优势。

4.4 节能系统方面

在进行建筑设计时,为使低碳设计的基本要求得到满足,应需把关注点放在整个节能系统上,更高效的利用资源。目前,诸如保温系统、资源循环利用系统、电气系统、终端节能设计系统等几种技能系统,均在建筑中应用较多且也拥有相对成熟的技术。比如,在保温系统设计中对外挂式保温系统予以采用,这一方式一般是在外墙上直接贴、挂保温材料,并将抗砂浆涂抹在上面,之后再把玻璃纤维网格布压入就能够成型,不但具有很强的美观性也可起到很好的保温效果,诸如岩棉、玻璃棉毡、聚苯板等都是集中使用频率较高的节能型材料[8]。为让低碳效果、节能效果更佳,现在的外挂式保温系统往往对聚苯板使用得较多,这一材料具有良好的保温性能和较强的防火性能,可将建筑内部的温度维持在一个适宜范围内,让建筑不过于依赖热能供应,呈现出更为理想的低碳效果。

4.5 环保技术方面

在建筑设计过程中应用环保技术可把低碳理念的价值充分突显出来。借助先进的环保技术可更加合理的应用资源,使周边的生态环境得到保护,可以说其是现阶段建筑行业发展中众多保护性措施中最不能缺少的一项。

第一,在处理建筑垃圾方面,不再只采取焚烧或填埋的方式,而开始对垃圾再生技术予以利用,并借助菌嫁接法让生物垃圾成为环保肥料。同时,需采用先进的技术消解产生与建筑施工过程中的白色垃圾,使之成为环保材料继续发挥作用,实现垃圾的循环再利用。如此既避免了环境被污染,又把碳排放量降低了,在达到低碳效果的同时,让经济效益大幅增加。

第二,由于我国处于温带以及亚热带区域的地区较多,常年拥有充足的光照,故为确保低碳设计效果的成功达到,就需合理应用太阳能,通过太阳能发电来将建筑对电能的依赖降低,如此也可得到理想的低碳效果[9]。

5 结语

总之,现代建筑设计的一项重要理念就是低碳环保,其不仅贯穿于建筑设计的全过程中,还和建筑设计的各个方面密切相关。而只有基于节能降耗与资源再利用层面,认真思考存在于低碳建筑设计中的问题,方可确保低碳概念下的建筑设计成功实现,最终使人们切实感受到低碳生活的美好。所以,建筑师一定要将低碳理念充分渗透到现代建筑设计中,在学习低碳施工技术的同时将其较好的掌握,同时把先进的科学技术引进,立足于实际情况为人们打造一个舒适的生活环境,让建筑设计的低碳环保以及美观实用性得到最大程度的体现。

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