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摘要:本文主要是阐述了低碳建筑的概念,并针对低碳策略论述了一些有关低碳建筑设计的具体的设计方法,提出了可再生能源的综合利用的方法。
关键词:低碳;建筑设计;应对策略
一、低碳模式的核心理念与价值要求
低碳建筑的核心理念是实现能源材料的调整优化,重新组合,其次通过一系列低碳节能设计技术的具体应用,从而将能源材料所释放的有害化学气体最大限度地减少,最终实现人居环境和社会发展的协调双赢。而在具体的建筑实施中,应当从以下几个方面进行侧重。
1.1低碳理念始于设计
建筑实体来源于设计理念,理念的指导性很大程度上决定了建筑群体的最终定位。所以在设计初期,建筑师们秉持的理念至关重要,坚持最基本的可持续发展观和遵循非扩张性开发的原则,从城市规划开始就贯穿低碳的理念,贯彻保护自然、利用自然的设计策略,加强新能源技术设备的实践应用,提高土地资源的使用效率,最大限度地减少开发带来的环境冲击,从而为建设项目的稳定协调实施打下生态环保的架构基础。
1.2环境分析与设计施工的契合统一
低碳建筑的环境分析包括室内环境与室外环境。其中室内环境的细节分析主要涉及室内的声环境、光环境、空气质量等因素要件;而室外环境的细节分析则涉及绿化用地设计、公共设施集约化设计等;而在实际的建筑施工中,我们所秉承的这种相对理想化的设计理念可能会与现实的既存环境系统产生抵触,所以需要相关的设计师和施工管理人员进行切实合理的转变和调整,不要闭目塞听,削足适履。
1.3可再生能源的深层次应用
在传统能源的开发利用和输送链条出现瓶颈困境的背景下,同时基于低碳概念的实际应用,笔者认为可以另辟蹊径,充分挖掘可再生的非化石能源的经济效用和生态环保价值,可以在当下全新的科技技术的整合下,深层开发诸如太阳能、风能、水能、地热能等等一系列可再生的清洁能源,不仅可以缓解当下能源阶段性短缺的建筑进程被限制的窘况,而且也为低碳概念下的新能源开发利用提供了试金的契机。
二、建筑设计中低碳设计的策略
房地产建筑行业是我们国家支柱性产业之一,与此同时,也是碳排放量最大的产业。低碳的建筑设计是要针对建筑施工的整个过程,确保每个环节都是低能耗、低污染、低排放。
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2.1建筑围护结构低碳设计策略
(1)门窗是建筑围护结构中保温、隔热性能比较弱的结构,为改善这一情况,门窗设计上框体可采用铝合金断热型材、铝木复合型材,玻璃采用双层中空设计,使门窗具有较好的密封性和隔热性能,冬季可减少室内热能的损失,夏季也可阻止室外高温流入室内;
(2)建筑物墙体的保温性能直接关系着建筑物的节能,外墙设计上可使用挤塑聚苯乙烯泡沫板、泡沫板、苯板、岩棉板、胶粉聚苯颗粒保温浆料等保温材料,增加外墙的热阻值,达到保温、隔热的效果;内墙可以使用混凝土辐射采暖制冷技术实现保温、隔热,混凝土辐射采暖制冷技术除了可使室内恒温、恒湿外,还可吸音隔声;
(3)屋顶设计上可采用种植屋面、太阳能集热屋面、可控制的通风屋面等技术,以实现防水、保温、隔热、节能和生态环保的作用。
蓄水、覆土种植屋面是现在比较实用的屋面保温隔热设计,因为这种屋面在低碳、节能的同时,还可美化建筑、利用雨水、遮挡日晒、净化空气、调节屋面及室内的温度。
2.2使用绿色建筑材料的策略
建筑与装修中所使用到的材料、管材等的生产过程会发生很多能源损耗和环境污染,多数建材都会对环境造成负面影响,例如:混凝土会散发氡气、人造板材有大量甲醛挥发等。在目前的房地产建筑中,多数仍然是使用钢筋混凝土结构,水泥恰恰是高耗能、高污染、高排放的建筑材料之一,而且钢筋混凝土结构拆除后还会留下很多难以处理的废弃物。因此,低碳理念下,要选用可再生、循环利用的低能耗、低污染、低排放的建筑材料,以减少对环境的污染和人们身体健康的危害。
2.3遮阳设计
建筑物的遮阳设计有很多种:窗户外遮阳、窗户内遮阳、中空玻璃夹百叶遮阳、利用植物、建筑物之间相互遮挡遮阳、利用透光材料自遮阳等等。遮阳设计的主要作用就是改善建筑物的热工性。选择合理的遮阳方式,有利于加强建筑表面对外部气候资源的利用,为室内提供良好的气温环境。
2.4节能系统的选择
受气候、地区的差异性影响,建筑耗能也存在着较大的差异。因此,要根据各个地区的不同特点来选择不同天然能源的利用方式,以构建科学、适宜的节能系统。例如:寒冷的北方,冬季采暖所消耗的能源巨大,耗能排放的二氧化碳又严重的污染了环境,这种状况下就需要加强墙体的保温设计,同时开发新的绿色能源,减少碳的排放。炎热的南方,夏季降暑所消耗的能源也是非常大,因此在建筑设计上,要加强隔热、遮阳、自然通风设计,以降低对电能的损耗。使用清洁能源,是低碳理念下建筑设计的必然趋势,目前被开发利用的自然节能系统有:太阳能热水器系统、太阳能制热和制冷系统、家庭太阳能发电系统等,除太阳能外,风能、生物能、地热能也会被越来越多的应用到节能系统中。总之,对可再生能源的综合利用,是建筑低碳化规划设计的发展趋势。
三、可再生能源的综合利用
建筑的低碳化发展建设依赖于多种技术手段。在高度节能设计的同时,优化能源利用方式、发展可再生利用能源、新技术新材料的开发与应用,也是很关键的因素。
3.1节能系统的选择
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。比如北方城市采暖能耗在总能耗中所占比重较高,对煤炭的消耗也最大,就需要考虑在加强保温设计的同时寻求开发新的替代能源,大量缩减碳排放。南方城市对电能的消耗比较高,在加强隔热、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。改善城市的能源结构,尽量使用清洁能源,是当前建筑低碳设计的必然趋势。
3.2可再生能源的综合利用
在建筑全寿命周期内,充分考虑可以再生的非化石能源,包括风能、太阳能、水能、生物质能、地热能和海洋能等,满足建筑与环境之间的辨证关系。
对太阳能的利用正在成为常规的能源利用手段。据悉,欧洲将开展太空太阳能电站实验,这个实验将收集太阳能,并通过红外线激光器,把能量传输给地球。上海世博会中国馆的屋面系统就安装了太阳能电池方阵,为一些设备系统和展厅照明提供电力。而对可再生能源的综合利用,更是建筑低碳化规划设计中发展的趋势。英国Graylingwell社区利用太阳能光电版和热电联产系统实现二氧化碳零排放,燃气热电联产设备不仅提供大部分的暖气和热水供应,而且能够发电将电能输送到电网或邻近的地块。建于瑞典马尔默西部旧工业码头区的“明日之城―――BO01住宅”,广泛利用太阳能、风能和地热。小区99%的用电依靠风力发电,15%的供热依靠太阳能,85%由地热供热,100%利用地热制冷,是世界上第一个完整的具有一定规模的全部利用可再生能源的小区,为建筑、规划提供了可资借鉴的实例。
3.3新技术开发
室外的铺装注意水体的循环、蒸发、吸收利用,减少热岛效应;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,降低城市耗水量,从而降低城市污水处理的能耗,减少污水排放对水源的污染,达到节能减排的目的。
结语
建筑节能,利国利民。我们应时刻保持节能意识,致力于低碳经济的发展,全力搞好建筑节能工作,为建设节能型社会,圆满完成温总理提出的:“到2020年实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40.45%的宏伟目标贡献力量。
参考文献:
[1]张希晨,低碳概念下的建筑设计应对策略[J],城市发展研究,2016.
[2]谭光伟,吴丽华基于低碳经济的建筑设计探讨[J],中国住宅设施,2016.
[3]李启明,欧晓星低碳建筑概念及其发展分析[J],建筑经济,2015.
论文作者:梁维
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第21期
论文发表时间:2019/5/13
标签:建筑论文; 低碳论文; 能源论文; 遮阳论文; 屋面论文; 太阳能论文; 节能论文; 《建筑细部》2018年第21期论文;