全寿命周期的节能建筑设计方法论文_杨华松

(贵州航天江南建筑设计院有限公司)

【摘 要】针对建筑节能设计,在简单叙述基于全寿命周期的建筑节能设计原则的基础上,对该设计方法的程序与要求进行深入探讨,得出全寿命周期的节能建筑设计方法的顺利实施,需要得到建筑各方高度重视的结论。

【关键词】全寿命周期;建筑节能设计;设计方法

以往的建筑设计过分追求收益,并不断满足业主单方价格需求与性能质量,使得建筑产品从一开始就不能充分考虑污染控制与节能需求。目前,绿色节能在建筑设计领域持续发展,现已成为时代潮流,同时这也是一项基本要求,各种各样的节能设计方法层出不穷,比如低碳建筑、节能型住宅等已经在人们的心中根深蒂固。全寿命周期始于价值工程,人们将这一理念融入建筑设计过程中,借助各种信息类型,充分运用周期评价等措施实施设计,从而确保设计作品具有足够的绿色特点。

1、基于全寿命周期的建筑节能设计原则

将“节能减排”作为核心,满足可持续发展与生态保持需求[1]。由此可见,基于全寿命周期的建筑节能设计需要从建筑本身入手,充分结合现实需要制定相应的原则,同时还需考虑技术、性能以及经济等影响因素。

1.1 功能适用性

功能适用性是建筑节能设计的重要前提和基础,一些设计工作都需要围绕此前提展开。对于建筑而言,其功能具体包括:使用性能、物理性能、视觉效果与环境效益等,此外还需遵循使用方便性、运行高效性等原则。

1.2 技术先进性

技术先进性是建筑节能设计的基础条件。基于全寿命周期的建筑设计注重充分运用新型技术措施,从技术层面上确保建筑的安全性与可靠性,并在此基础上实现各种功能,确保建筑的全寿命周期都具有相对较好的节能性。

1.3 环境协调性

环境协调性是建筑节能设计的关键性因素,主要包含以下内容:节能减排、生态环保、绿色健康等,建筑设计过程中应严格遵循如下原则:

(1)能源消耗最小化

有要求的运用普通能源,在条件允许的情况下,尽量使用清洁与可再生能源,如太阳能、生物能等。并在建筑的全寿命周期中广泛使用节能技术,降低能源利用量,提升能源使用率,进而实现能源消耗最小化目标。

(2)资源利用最佳化

建筑的全寿命周期当中,应采取有效措施缩减不可代替资源的消耗量,并对其他资源的使用强度严加控制,保护资源再生必要的环境基础。特别是土地资源、水资源等,应实现循环、重复利用,将其转变成可再生资源,形成长效机制。

(3)环境影响最小化

减小对环境造成的不良影响,控制污染问题。对于建筑而言,垃圾、污染的产生在所难免,无论哪一项都会增加环境负荷,当负荷量超出限度后,环境将出现不可复原的恶化,因此建筑设计应给予环保足够的重视。

(4)损害最低化

建筑的全寿命周期都不会生产者与使用者造成任何损害。建筑生产条件要求安全、稳定,而建筑使用应舒适、健康。尽可能使用环保型材料,确保建筑环境品质优异。

1.4 经济性

经济性是建筑节能设计中必须要进行考虑的因素,也就是在全寿命中不仅要实现基本功能,获取高额的利润。然而,寿命周期成本主要指的是全寿命周期中消耗的所有费用,具体包括:建筑建设费用、维修养护费用以及其他费用等。

2、基于全寿命周期的建筑节能设计程序

2.1 明确设计目标

基于全寿命周期的建筑节能设计目标为切实走上可持续发展道路以及实现绿色化、生态化,其设计流程如图1所示。主要内容应满足以上基本原则。结合建筑的类型与特点明确目标,充分展现建筑特征与要求,并确定系统的边界。从总体程序上看,设计目标表明了实施设计的作用与方向[2]。

图1 基于全寿命周期的建筑节能设计流程

2.2 方案构建

依据设计目标,适时运用功能分析法与创造性思维方法构建设计方案。方案的构建环节是一个典型的创造过程,这一环节的主要产物为概念式与草图式方案。

2.3 备选方案提出

严格遵循设计原则,合理运用技术方法,将上述提到的设计方案进行具体化,确定方案实施与形成的材料、结构,并制定相应的施工方案,配备机械设备,从而提出多种类型的备选方案,确保建筑设计与建设万无一失。

2.4 建筑全寿命周期评价

设计方案的提出是系统分析的综合过程,同时也是实施系统优化的环节。所以,需要对设计方案给予全面、具体的评价。通过全寿命周期评价,可以很好解决上述问题,其主要包含两方面内容,分别为清单分析与影响分析,具体内容如下:

(1)详细列出建筑寿命期间各个阶段的所有信息,比如环境信息、功能信息、技术信息以及经济信息等,然后根据设计的主要目标确定主要评价因子[3]。其中,最为重要的评价因子为使用耗能。设计过程中应对不会造成太大影响的因子进行精简,降低评价工作的实际劳动量。结合基本评价原则与具体评判模型创建一个完善的指标体系。该体系由最高目标层、中间层与最底层等构成,设计过程中应根据建筑类型与特点制定相应的指标。

(2)广泛搜集与评价指标相关的数据与特征,同时实施定性、定量分析,进而将其装换成模糊向量,创建一个评价矩阵,用“R”表示。

(3)合理运用德尔菲法、专家评审法等,通过计算得出指标权重,然后从整体角度进行调整,构建出一个权重子集,用“A”表示。

(4)使用得到的模型、矩阵与子集,对建筑全寿命中所消耗的能源、资源以及产生的污染与排放进行综合分析,进而得出评价结果,为设计工作提供可靠依据。

2.5 综合分析改进与最终方案确定

对评价结果实施综合分析,根据分析成果对原设计方案实施反馈和改进,从而实现设计方案的进一步优化,最终选取出最为适宜且合理的设计方案。

结束语

总而言之,全寿命周期的评价措施有效实行,需要建筑领域对传统观念进行转变,并要求相关主管部门积极参与。首先应创建一套适用性较强的体系,同时把全寿命周期理念良好的融入到行业标准当中,由主管单位负责执行,同时结合绿色标签,激励建筑开发商与设计工作者使用这种理念和方法进行决策,以提高建筑节能效果。

参考文献:

[1]甄兰平,邰惠鑫. 面向全寿命周期的节能建筑设计方法研究[J]. 建筑学报,2003, 03:56-57.

[2]马志宏. 面向全寿命周期的节能建筑设计方法研究[J]. 四川水泥,2014,10:87.

[3]王乾坤,刘琨. 节能建筑全寿命周期技术经济评价方法[J]. 武汉理工大学学报,2008,06:159-162.

论文作者:杨华松

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年2月供稿

论文发表时间:2016/5/27

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