天津市博风建筑工程设计有限公司
摘要:随着低碳、环保的理念的推行,低碳建筑设计在现代建筑中越来越引发人们的重视,低碳设计应从节能、减排、环保等方面综合考虑,在为人们提供舒适、高效的使用空间的同时,做到结合自然,达到可持续发展。本文从低碳建筑的规划,设计出发,对低碳建筑设计进行初步分析。
关键词:建筑 设计 低碳
2003年,由英国能源白皮书中,提出了低碳经济的概念,其核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。由此提出应该人们节约使用能源,特别是碳基能源,在减少总的能源需求的同时改善能源结构.
建筑是能源消耗和污染物排放的主要来源之一,其材料生产、建造过程、建成使用、建后废弃物等都存在巨大的能耗。我国正处于建设发展的高速增长时期,对城市化、现代化进程的推进和发展还将持续很长的时间,而建筑业作为我国国民经济增长的重要支柱产业,在能源的有效利用、减少污染、保护生态环境等方面还处于起步与探索阶段,所面临的能源与环境问题更为突出。因此,采取措施使建筑向节能转型,将会在很大程度上节约能源的消耗,并创造出更大的经济价值因此,对照我国的新能源发展规划与低碳经济的发展目标,积极尝试通过设计手段在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率,改善建筑的环境性能,引领低碳的生活方式,是当代建筑师所需肩负的责任。
1低碳建筑的设计规划
建筑师对建筑、市镇以及它们在空伺上的分布所做的决策对能否实现“可持续发展”而言至关重要[1],能源、原材料的消耗、碳排放水平等都将取决城市的发展模型。遵循非扩张性开发原则,从城市规划开始就贯穿低碳的理念,遵循保护、利用自然的设计策略,提高土地的使用效率,尽量减少开发带来的环境冲击,才能为一个建设项目打下良好的基础。可以提倡在生态节能的理念指导下,设计紧凑型的建筑布局,功能设施的配套设计,500m范围的服务半径,使居民在适宜的步行范围内可以解决生活基本需求,减少交通产生的能耗并积极开发应用风能、太阳能、地热、生物质能等可再生能源,优化能源结构[2]
天津滨海新区的中新天津生态城,就是成功的低碳建筑设计。其规划区域内1/3是废弃盐田,1/3是盐碱荒地,1/3是有污染的水面,面对这样相当恶劣的资源约束条件,设计以打造“资源节约型、环境友好型”宜居城市为目标,结合社区建设和滨水地区建设,并在交通节能规划设计中,构建以轨道交通为骨干、以清洁能源公交为主体的公共交通系统,覆盖全城的慢行交通网络、减少对小汽车的依赖,交通出行的减少降低了交通产生的能耗。
2 低碳建筑的设计策略
低碳设计的整个设计、建造、使用与废弃环节都要考虑到低能耗、低污染与低排放。在考虑建筑的耐久性设计的同时兼顾建筑的易拆除设计、节约资源设计和可再生能源利用设计等。在设计过程中要遵循以下原则:第一,要提高资源的利用率,实现对建筑资源的循环利用,实现可持续发展;第二,结合当地的自然环境以及气候条件,对建筑设计进行改进与优化,并采用有效措施控制建筑对原有周边环境的破坏;第三,设计时充分考虑用户的需求与要求,提高用户的满意度;第四,要最大限度的节约能源、保护环境。
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2.1 建筑设计结合环境
结合当地环境进行建筑设计,可以控制建筑使用中的能耗,是低碳设计的简单有效的手段.建筑的形式可以依据当地的环境进行设计,如,在干旱的地区采用水体院落,在湿热临海的地区采用“管式”住宅把烟囱拔风原理应用于剖面设计中,实现对室内微气候的调节,通过天井、庭院等形式改善室内的采光与通风等方面. 对场地地形的有效利用,可以减少工程量,对风向、光线的有效利用,可以减少建筑在使用中的能耗,适宜的建筑形式,可以节约电能,减少对机械通风与空调系统的依赖,为人们提供更高的舒适感。
2.2 使用低碳建筑材料
建筑与装修材料、设备管材的生产和建设环节是建筑大量产生能耗和污染的环节。很多常用的建筑材料会对环境产生不利影响.我国的建筑大多采用钢筋混凝土结构,而水泥是高耗能、高污染、高排放的建筑材料,而混凝土拆除物还会造成难以处理的废弃物。因此,选用工业化成品或者可再生、循环利用的建筑材料,是减少排放,控制建设中、使用中和废弃后环境污染的一个有效途径。在内部装修材料的选用上,选择简单有效、能源消耗少、施工便捷并且可以调节室内微气候的材料。比如日本零排放住宅中采用消石灰壁纸作为墙面装饰,对室内湿度的调节起到了很好的作用。
2.3 对建筑材料和空间的高效利用
低碳建筑设计节材策略首先应减少建筑垃圾的排放,建筑与室内设计一体化,可以减少构成建筑这个系统的要素,减少不必要的材料损失与能耗。其次,充分利用材料的特性,将材料性能与建造紧密的结合起来。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系,比如自重轻、可再生的钢结构构件,便于现场拼装搭建,可以减少施工环节与施工周期,节约施工成本,减少施工现场的材料浪费,降低废弃材料形成的污染。减少建造也是节约能源的有效手段,建筑空间的高效利用是减少建造的有效手段[3],可以降低建筑总体的面积需求。对大量性的居住建筑而言,注重空间的充分利用,控制住房面积标准,必然降低建造的能耗。户型设计中考虑空间的灵活可变性,以及建筑随着时间的功能变更的可能性,既延长了建筑的使用寿命,又减少了建造量及建筑垃.圾的产生,是降低建设费用、节省能源的途径。
2.4 对可再生能源的综合利用
进行低碳建筑设计,在节能设计的同时,还应综合考虑优化能源利用方式、新技术新材料的开发与应用等方面.建筑的能源消耗性存在地区差异性,应该根据不同地区的特点采取不同的能源利用方式[4]。比如北方城市采暖能耗在总能耗中所占比重较高,需要考虑在加强保温设计的同时寻求开发新的替代能源,缩减碳排放.南方城市对电能的消耗比较高,需要考虑加强隔热、遮阳设计,同时,采用能耗低的电气设备,考虑建筑的通风与地冷的利用。对可再生能源的综合利用设计时应充分考虑当地环境,综合加强对风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等可再生能源的利用.加强新技术新材料的开发与应用,如将节水策略与水环境系统结合设计,室外的铺装注意水体的循环、蒸发、吸收利用,考虑水的分类使用、循环使用与节水设计,加强水体处理应用于景观、灌溉用水,降低城耗水量,从而降低污水处理的能耗,减少污水排放对水源的污染,达到节能减排的目的。
3 结束语
中国的城市化、现代化进程还将持续很长的时间,根据具体设计所处的区域特征,在设计中寻求调整的方法,选择节能减排的低碳发展模式,避免用孤立的眼光看待交通、污染、建筑、能源等问题,考虑整个生态系统的协同合作,建立建筑低碳排放体系,注重建设过程的每一个环节以有效控制和降低建筑的碳排放,并形成可循环持续发展的模式,才能有效解决城市发展中的各种问题。
参考文献:
[1]布赖恩·爱德华兹著,周玉鹏,宋哗皓译.可持续性建筑[M].北京:中国建筑工业出版,2003:41-78.
[2]中新天津生态城规划设计方案(征求意见稿)(EB/OL).
http://www.022net.com/2009/7-13/425939232885497-3.html,2009-7-13.
[3]张希晨,郝靖欣.从无锡工业遗产再利用看城市文化的复兴[J].工业建筑,2010(1):31-34.
[4]江亿.中国建筑能耗现状及节能途经分析[J].新建筑,2008.(2):4-7.
论文作者:邵允
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第24期
论文发表时间:2019/7/31
标签:建筑论文; 低碳论文; 能源论文; 建筑设计论文; 节能论文; 环境论文; 材料论文; 《建筑模拟》2019年第24期论文;