高层建筑设计中的低碳设计理念探析论文_李鑫

高层建筑设计中的低碳设计理念探析论文_李鑫

(中国中元国际工程有限公司,北京市 100089)

摘要:随着低碳理念的不断深入人心,我国的建筑正在积极强调低碳的概念,这对我们国家的可持续能源发展至关重要。目前,城市里的高楼大厦建设数增加,尤其要重视在建设中的低碳问题,在本文中,将对低碳建筑设计的概念及其应用进行研究。

关键词:高层;建筑;设计;低碳设计

1.建筑节能中的“碳”理念

近年来,全球变暖已成为社会各界十分关注的话题,低碳经济的发展也正成为全球“热点”,引起了每个人的高度重视。低碳经济的可持续发展和技术和体制创新、产业转换和新型能源有着密切的关系,低碳建筑有助于改善环境,减少温室气体的排放,减少使用稀缺能源,如煤,石油,以实现经济和环境保护的发展。所谓的低碳建筑意味着化石燃料使用减少,其应用效率提高,在整个建筑材料、建筑和设备的生产周期中减少二氧化碳排放。中国越来越多地关注低碳建筑,在全球范围内,低碳建筑变得至关重要。因此,对于当前的建筑来说,要尤为注意建筑中的“节能”理念,这对于人们的生活都具有十分重要的意义。

2.高层建筑的特点与低碳节能设计的必要性

在许多大城市,很容易看到高楼大厦占据大量的面积,建筑和建筑之间没有足够的空间,从而提高了人口中心的密度。与此同时,在非洲和亚洲等一些国家,尤为需要关注低碳建筑设计的概念。其次,低碳的建筑理念越来越受欢迎,这就是为什么越来越多的人追求精神品质、更高尚的生活和更好的生活质量。如果房地产开发商仅仅专注于住房,忽视环境,浪费环境资源,不仅仅不会使得人们的生活环境得到改善,还会对人们的生活造成许多困扰,所以,对于这样的现象,要尤为注意提高高层建筑的低碳节能设计。

3.建筑低碳设计理念的重要意义

数据显示,建筑能源消费占社会能源消费总量的三分之一,而我国建筑能源的市场占有率从70年代末的10%上升到27.45%。与此同时,低碳建筑概念并没有在我国进行全范围的普及。发达国家的建筑物占全国能源消耗的33%左右。据中国工程部透露,中国建设能源的比重达到35%。数据显示,将尽很大努力降低建筑能源的消费量,如果建筑能源在建筑能源中所占的比重增加,将对能源的供给和经济发展造成严重影响。

高层建筑在我们的生活中可以随处见到。土地所占比重越大,消耗的能量越多,能源危机也越严重。2000年以来温室气体的排放量达到了25%,我国消费的建筑能源达到近4亿吨。如果想要对以上问题进行解决,那么在建筑中运用低碳理念是非常有必要的。基于此,低碳经济如今已经成为了势在必行的发展理念。

4.低碳设计理念在建筑设计中的应用

4.1建筑布局问题

在住宅的群体的配置中,自由式的同列式是最典型的配置模式。后续出现的布局形式,一般是这两种模式的组合和进化。在具体的设计过程中,这两种方法也存在于居住区的空间关系上的不同特征。其中:行列式在空间关系方面具有整齐、有秩序的特征。为居住区域的内部空间创造了一个更丰富的矩阵。在矩阵设计中,风通过建筑在背后形成一个巨大的漩涡,从而影响到人们的户外活动。与此相比,自由式的配置带来更大的利益,不仅仅满足日照需要,还能通过建筑周边的迁居状况,实现土地的节约。在居住区中有着风环境均匀分布的特征。这样的建筑布局具有显著的优越性,可以满足人们的需求,另外这也是我国如今推崇的低碳理念的体现。

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4.2改善建筑朝向

在建筑物的选址中,必须充分考虑城市环境的影响,不要过分要求容积率而影响到建筑物的日照状况。太阳光不仅对地球生物有着积极的意义,也对建筑节约能源有着重要的影响。城市规划需要在充分掌握日照原理的基础上,正确选择建筑物的方向,让每个建筑物都有更好的阳光照射。根据方向的不同,建筑物受的太阳光辐射和热损失也有一定的不同。在实际的建筑方向中,设计者必须考虑到环境状况。根据太阳高度的角度计算太阳的影响范围,以确保冬天日照时间。通常,朝南的窗户面积应尽量大一些,但朝东、朝北的窗户面积较小,所以太阳能量吸收多,热量损失减少,室内环境就会变得舒适。

从购买住宅者的角度来看,最重要的是看房子的方向。通俗地说,房子的朝向应该可以满足充足的日照时间。对于设计者来说,确定建筑朝向是否正确,就观察其受日照时长。从医学的观点来说,太阳光对人体健康有很多好处。因此,城市建筑应该充分考虑建筑位置的方向,利用太阳能这一天然资源减少消费。不同方向和不同的季节,会影响到建筑物的太阳辐射能量的获得,损失的热量也不同,所以,首先应该考虑到的环境是建筑方位的重要因素,减少热量的损失,使得室内温度保持适当的状态。

4.3降低体型系数

在建筑物运行中,在外面护墙消耗了很多能量,占据了普通建筑总能源的1/4,这个比价与暴露在建筑物外面的面积有密切的关系。同时,建筑外表的变化是控制暴露面积的重要因素,一旦建筑的面积较大,那么就非常有可能具有高消耗的特点。在外国,很多高楼大厦都是圆锥形的,或者圆形或椭圆形等。之所以设计如此,是因为在图形面积相同的情况下,圆形所具有的周围最小,所以具有比建筑物更小的曝光面积。根据这个设计理念,在设计建筑体时,不仅仅可以降低建筑物的复杂程度,也可以进一步降低能源消费。

4.4 围护结构墙体改善

在建筑物的保护结构中,外壁是重要的主体。与一般砖块的结构不同,在高层建筑的保护结构中,主要是钢筋混凝土框架和力墙的结构来实现支撑和重量的目标。在这种情况下,为了实现更好的隔热、保温目标,可以减轻自身负担,选择适当的填充材料。选择材料的轻薄、更有效率。比如说中空的 Low - E玻璃等,建筑的外墙有像人的衣服一样阻挡和保温的作用。因此,优化防护壁的设计也是低碳设计理念的重要部分,很多的寒冷地区,许多建筑单位为了实现墙的保温、隔热的功能而采用轻型材料,保温性高的材料,应用整体承重,减少基础钢筋的负担。

建筑物有寿命。和人类的生老病死一样,建筑物可能会因为各种原因而被淘汰。材料的应用和人类的身体部件一样,建筑也一样,材料也应该符合建筑的耐用年数。轻量的外保温复合墙在应用方面还存在很多不足。与结构部件的结合不太好,抗震能力差,整体性能差。另外,复合墙的框架拉高,所以剪切力壁的嵌入式墙内容易形成冷桥,隔热效果较弱。根据测定,高楼大厦的冷桥占热损失的5 ~ 13%。除此之外,还有一些高楼周边墙壁的保护体耗能较大,而且占整个建筑物能源的25%左右。

5.结束语

低碳发展已经成为中国乃至世界的重要目标。低碳在世界上的地位越来越重要,在以后的建筑设计发展中,相信它将被应用到更多的行业理念中。我们在高层建筑设计中的低碳设计理念进行一定的研究,今后所有的建筑工程是根据低碳理念,同时使经济发展和生态环境的发展,使我国的资源合理的使用,使得全社会共同发展低碳经济,推广低碳建筑,推动我国社会经济的不断发展。

参考文献

[1]赵勇. 浅谈高层建筑中的低碳设计[J]. 黑龙江科学,2014,01:241.

[2]赵珉. 对高层建筑低碳设计理念的思考[J]. 低碳世界,2014,13:215-216.

[3]肖艳霞. 高层建筑低碳设计理念的思考[J]. 江西建材,2014,15:20.

[4]赖智勇. 低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的应用[J].山东工业技术,2014,20:119.

论文作者:李鑫

论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年2月上

论文发表时间:2019/7/19

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