摘要:结合新能源及低碳经济的发展规划,采用提高能源利用率的设计方法,基于低碳设计理念,使建筑性能得到明显改善。针对建筑规划设计中低碳建筑设计理念的运用,做了简单的论述。按照低碳建筑设计要求,即最大程度上利用可再生资源与引用新技术等,来进行建筑规划设计,要合理选择建筑地址,利用新能源,比如太阳能资源与雨水资源等,做好建筑隔热保温措施,优化照明系统。总体来说,开展建筑规划设计,充分融合低碳建筑设计理念,以促进建筑可持续化发展。
关键词:低碳建筑;设计理念;建筑规划设计;可再生资源
引言
十三五以来,国家大力推广低碳节能环保产业发展,国务院印发的《“十三五”节能减排综合工作方案》,明确了十三五节能减排工作的主要目标和重点任务,对全国节能减排工作进行全面部署。在十三五发展期间,某某市城镇新建建筑节能标准执行率继续保持100%,并积极引导更低能耗及近零能耗建筑示范,城镇新建建筑执行绿色建筑标准的比例达到50%,城镇新建建筑执行绿色施工标准的比例达到60%。
1 低碳建筑设计理念
随着环保理念的逐步深化,建筑设计中的低碳理念逐渐被广泛采用。该理念的不断应用,不仅可以降低建筑本身的能耗,满足建筑环境保护的需要,而且可以提高建筑企业的效益,有利于建筑的销售。在当今低碳建筑设计中,低碳理念的实施主要是建筑节能、成本控制和节能材料的优化。
1.1建筑能源的优化
在建筑设计中,为了体现低碳的概念,可以从建筑能源的使用入手。在施工过程中,最大限度地降低能耗,尽可能使用环保新能源。建筑节能差的优化直接关系到低碳理念和节能减排的实践。只有能源可以采用源组合优化,才能充分满足建筑设计的需要,满足人们生活圈子环境的需要。
1.2建筑成本的控制
建筑企业在建筑设计中需要节能设备的设计。只有大量节能设备才能节约能源,降低能耗,实践低碳理念。同时,在建筑设计中,要优化建筑结构设计的性能,达到节约建设成本的目的,成本控制就是保证建筑物的各项性能都能满足前提。这种设计节省能源,控制建筑成本,确保建筑物本身的所有性能。
1.3节能材料的使用
为了实践低碳概念,在建筑材料中,可采用类似性能的天然材料或环保材料替代,既节省了材料,降低了能耗,又保证了建筑节能的效果。
1.4温馨的人居环境
在低碳建筑设计中,追求最直接的连接功能是一种温暖的人居环境,在低碳环境下,能更好地保障人们生活环境的舒适和健康。
2 低碳设计理念在建筑规划设计中的具体应用
2.1科学布局建筑空间
按照低碳建筑设计理念,运用低碳建筑技术,科学布局建筑空间,有利于引导人们养成健康的生活方式,使其获得舒适感,愉悦人们的身心,享受建筑乐趣,实现低碳绿色技术和建筑的有机结合。以某某市为例,在进行低碳建筑设计时,可从以下方面加以把控:①改变建筑体形。在设计时,注重控制建筑进深,以构建舒适的微气候环境。在设计允许范围内,科学合理的降低建筑厚度,增强建筑和外界的基础,以促进内外部空气的有效流通。②利用室外空间。增加对室外空间的利用,以形成气候缓冲带。基于低碳绿色理念,延伸公共空间,形成建筑内外有效过渡空间,形成气候缓冲带。通过公共空间室外化,实现建筑微环境调节。③利用节能技术。利用热压通风以及温室效应等技术,同时发挥庭院空间与围护结构的作用,来减少气候对建筑的影响,例如图1所示。
图1温室效应原理图
2.2合理选择建筑地址
低碳建筑设计,要注重建筑地址的选择,以确保能够实现建筑和环境的协调发展,增加可再生能源的运用。在设计前,需要做好拟建地环境调查工作,选择光照充足且自然风资源较多的地点,以确保低碳建筑设计目标的实现,即合理利用风能和太阳能资源等。若能够实现对太阳能与风能的有效利用,对减少照明使用量与空调使用时间,进而减少电能消耗,有着积极的作用,能够为人们创造良好的建筑使用环境。除此之外,还需要了解建设地区的气候条件,精准计算,科学合理布局,促进建筑室内外空气流通,保障最大光照。
2.3应用钢结构技术
低碳建筑目标的实现,需要大量的节能技术与材料的支撑,其中钢结构技术是近年来绿色建筑与低碳建筑设计中较为常用的技术,利用钢结构,能够实现能源节约,节约建筑投资。以某拟建工程为例,其占地6.7万m2,设计容建面积为33.7万m2,其中某建筑结构高度为179.6m,结构高宽比为10:1,地上总计55层,每层高度为3.1m。在进行设计时,考虑到建筑水平风荷载大,加之结构高宽比较大,为达到建筑设计标准,实现低碳建筑设计目标,使用装配式钢结构进行设计。其结构体系如图2所示,支撑位置在公共交通区域和建筑隔墙,粘滞阻尼墙在结构中上部,总计72片。利用钢结构体系,能够起到消能减震的作用,降低地震作用,提高建筑结构的抗震性能。在设计的过程中,应用BIM技术,进行配合结构体系与卫生间等的选型,优化外围护系统与内装系统等的一体化设计,细化建筑设计。总体来说,钢结构建筑采取干作业施工,能够减少建筑废弃物,减少对环境造成的污染,使用的材料100%可回收,相关配套材料多数为可回收材料,能够达到环保意识。因为使用的是绿色建材,能够达到生态环境要求,起到保障使用者健康的作用。使用高效节能聚氨酯保温复合板墙体,其保温、隔热、隔音效果较好,可以达到50%的建筑节能标准。
图2结构体系架构
2.4采用绿色环保的建筑材料
建筑业本身就需要用到的建筑材料很多。传统建筑材料的广泛使用不仅破坏环境,浪费资源,而且影响生活环境。传统建筑材料,很多建筑材料都会释放大量有害气体,这种气体不仅污染周围的建筑环境,而且危及人们的健康,康。为了改善这种状况,许多企业和企业投入了大量资金,在低碳材料的研究方面取得了很大的进展。在今天的建筑设计中的低碳环保建材的范围越来越大,低碳建筑环材料保护的使用,不仅提高了建筑本身的水平,也实践了民族工业的需要,也可以说是一个双赢的局面。目前广泛使用的环保型建筑材料主要有:天然石材、环保墙体材料(加气混凝土砌块)、壁挂(草墙纸、壁纸、环马)存储材料(金属塑料复合管)、环保油漆(生物乳胶漆)等。
2.5自然采光设计
在低碳建筑设计中,提高建筑本身采光和空气流通性是关键。建筑设计中的自然采光设计是最大限度地利用阳光照明空间。在建筑设计中,为了充分利用自然光的好处,建设方向应设置合理,良好的照明可以得到创造自然、舒适的生活环境,另一方面,它还可以节省大量的照明时间,节能效果非常好。
2.6建筑保温设计
在寒冷的冬季,无论是南方还是北方,建筑保温效果都是直接的,采暖时间与连接有关。为了减缓室内温度的下降,建筑需要保温设计。在目前的建筑设计中,主要设计为轻质空心砌块墙体或加气混凝土砌块墙体等,属于非承重结构保温墙体的建筑设计。建筑保温设计的第二种是通过做相应的保护层和绝缘层来实现,如在建筑物表面做水泥砂浆第一珠保温层,然后使装饰层2mm纸灰覆盖层的厚度,如图1所示,这是使用聚苯乙烯板实现墙体保温。墙体异常传热部位的第三种保温设计隔热设计。这三种建筑设计都具有很强的隔热性能,低碳理念的做法非常好。
2.7可再生能源技术一体化设计
对于低碳建筑,综合设计可再生能源技术可以有效地降低建筑能耗,实现人与自然的和谐。目前,我国应用较多的是比我国多个光伏建筑一体化设计,它主要是指光伏发电系统在光伏组件的影响下,它是适用于建筑屋面(光电屋顶)、壁(光)电动窗帘墙、遮阳(光电遮阳板)等方面获得的电能,其工作原理如图3所示。光伏发电系统安装在建建筑上的光伏组件产生的直流电源和接线盒将与逆变器连接线连接,直流
电转换为交流电,为负载的建筑载体或其他承载载体以外的建筑提供电力。在实际的建筑设计中,某某应根据实际情况选择建筑一体化模式,如:屋面一体化。主要是指光伏板可以覆盖屋顶或斜屋顶,是屋顶板或瓦的关键,当然,它可以覆盖部分屋顶,这有利于建筑物的整体灵活性的提高。积分墙。主要是指光伏板与墙体材料一起设置,通过分离现代建筑的支撑和维护系统,光伏板可以制成一种用于建筑围护结构的覆盖材料。光伏板墙一体化模式主要包括:光伏板外墙装饰板和光伏板玻璃幕墙。建筑构件的变化整合。光伏板与遮阳篷、遮阳板、阳台、屋顶等构成有机整体,此外,电源还可以为建筑物增添美丽的细节。建筑立面led集成。光伏LED集成三明治主要由太阳能电池和LED半导体透明基板,可以放置在幕墙、屋顶边缘框架中的光电单元模块化,和太阳能光伏发电技术是通过结合LED的关键是两者必须有相同的直流电流,低电压和能量相互匹配。此外,光伏建筑集成系统主要包括独立光伏和并网光伏两种系统。独立光伏发电系统主要是指电池可以独立的光伏并网发电系统是指垂直运行的光伏发电系统;和光伏并网发电系统是指与电网能够喂养一定的发电并网发电系统的相互连接。相对而言,并网光伏发电系统具有更多的优点,适合长期发展。因此,楼宇光伏市场将或将从独立发电系统转变为并网发电系统。
图3光伏建筑一体化原理示意图
3建筑设计运用低碳节能理念的主要优势
3.1能耗降低是必然
据有关专家分析,建设项目在建设和后期使用时,会产生一些建筑垃圾污染物。通过低碳节能设计,减少能耗,减少建筑垃圾儿童的能耗。甚至在许多欧洲国家,如瑞典、英国、丹麦等国家,可到相关行业提出了零能耗、零污染的建筑设计概念的计算。
3.2低碳节能和建筑美学相互印证
我国的大部分建设项目都是以商业化的方式进行,形成了商品产业化的发展趋势。当然,建筑经济的发展很快,但也间接地导致了许多项目设计了数千个城市的一面,而不是与当地的设计风格。节能低碳设计模式肯定会利用自身的条件,但是,在所有的方面都进行了优化,和建筑特点进行优化设计合理,局部大的自然特征,气候条件,然后将与优秀项目的建筑审美风格线创造,让人享受舒适,在崇尚自然健康生活的机会。
3.3低碳节能可美化环境
传统的建筑设计风格与自然环境的结合度很低,大部分建筑都是封闭的,这对居民的健康是非常不利的。节能建筑的设计风格在一定程度上是一种有效的内外双向沟通,是一种气候调节。随着时间的推移,人们生活在一个工作和休息环境更加美化,身体健康将改善。
结束语
综上所述,在建筑规划设计中,运用低碳建筑设计理念,结合运用各类节能技术,以实现低碳建筑。目前,某某市已经建设了零碳建筑,使用了轻钢结构体系、外围护结构、设备系统等技术与产品,实现了建筑节能率90%的目标,绿色建筑材料使用率100%,若能够将其推广应用到高层建筑与其它普通建筑中,则能够推动某某市绿色建筑与低碳建筑的快速发展。
参考文献
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论文作者:邱长华
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第27期
论文发表时间:2018/2/27
标签:建筑论文; 低碳论文; 建筑设计论文; 光伏论文; 节能论文; 系统论文; 材料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第27期论文;