低碳模式下节能建筑结构设计探究论文_张卓

低碳模式下节能建筑结构设计探究论文_张卓

杭州市城市规划设计研究院 310012

摘要:我国进入经济发展转型时期,低碳模式成为一种备受青睐的发展模式,已成为社会发展的共识。在入低碳经济时代,要求优化节能建筑结构设计,降低建筑耗能,更好为资源节约型社会建设做贡献。在建筑设计中,注重节能建筑结构设计,在科学与节能建筑设计框架下,丰富节能建筑结构设计方法,推动节能建筑更好发展。笔者在本文中,对低碳模式下节能建筑结构设计做了有益分析,旨在为节能建筑结构设计提供参考。

关键词:低碳模式;节能;建筑结构;设计

众所周知,中国经济社会的快速发展,消耗了大量的能源资源,对生态环境的破坏大,传统的发展模式是不可持续的发展模式,因此我国提出了经济转型升级的发展战略[1]。在经济社会转型关键期,在人们环保意识不断提高的背景下,节能建筑成为人们关注的热点。在低碳模式下,注重节能建筑设计成为建筑设计追求的目标,对于缓解能源供应紧张局面、改善生态环境均有重要意义。

一、对低碳生态建筑的简单介绍

低碳生态建筑是一个新概念,这种建筑是指与周边环境和谐共存、温室气体排放量少的一种建筑类型。一个建筑是否为低碳生态建筑,主要用温室气体的排放量作为衡量指标,高温室气体排放量的建筑不属低碳生态建筑。低碳生态建筑所要实现的设计目标之一就是降低能耗,通过优化建筑结构设计,尽可能减少温室气体排放,改善生态环境[2]。

建筑耗能占社会总能耗的占重大,而在低碳模式下,建筑结构设计将更加注重节能设计,利用各种节能新技术,降低建筑能耗,在缓解能源供应紧张局面方面做出应用的贡献。

低碳节能生态建筑的特点主要包括以下几点:第一,节能减排体现在建筑全寿命周期内,实现对环境影响的最小化;(2)高效、节约的设计原则,通过优化设计,为居民提供一个舒适的居住空间;(3)煤炭、石油等化石能源的使用率降低最低,加大对地热、风能和太阳能的使用率,并加强可再生能源的回收与再利用。与传统建筑相比,节能建筑能耗降低约70%,真正实现了对周围环境影响小、耗能低的设计目标[3]。同时,低碳节能建筑也是外观美化、与自然环境和谐共生的建筑,可使人们感受到自然美。

二、节能建筑结构设计的主要原则

节能建筑结构影视外观美化的建筑,低碳模式下的建筑结构设计原则,包括三点:第一、动态亲民,第二、现代开放,第三、简洁流畅。节能建筑结构的设计中心理念为“低碳、节能、可再生能源的综合利用”,以及“优化选址、优化空间布局”。其中,在空间设计上,应注重空间的流动感。在实际的设计过程中,具体的注意事项两个方面:

(一)终坚持低碳与节能理念。在设计过程中,这一理念必须始终坚持,并合理运用建筑节能技术,重视建筑节能,牢固树立节能意识。简单来说,低碳节能建筑结构设计理念就是:“低碳、节能和技术”。在节能建筑结构设计时,均要体现出这一设计理念,积极开发和利用可再生资源,以尊重自然、保护环境和节约资源作为设计的出发点与落脚点,实现建筑与自然环境和谐共存[4]。

(二)整体性原则。在节能建筑结构设计过程中,应遵循整体性设计原则。整体性设计原则要求在设计过程中,充分发掘本地文化,并根据建筑类型的不同特点,完善建筑使用功能,提升建筑品质,促进设计实现科学化、系统化和逻辑化,提升建筑的整体功能。

三、低碳模式下节能建筑结构设计的优化对策

(一)土方的平衡设计分析

在建筑施工中,土方转移和回填的难度都比较大,如果在合理的运距内缺乏土场,则土方易对周围环境产生影响,且土方运输、处理对能源的消耗也比较大,大幅增加了温室气体的排放。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,在节能建筑结构设计前,需考虑建筑地形、地貌变化与地下室开挖等因素,优化土方平衡设计。

(二)优化建筑结构设计

建筑结构设计涉及到方方面面的因素,比如本地盛行风向、气候条件等,在设计时应充分考虑这些因素,根据本地的自然环境条件,优化建筑体形、窗墙面积比和朝向设计,实现建筑通风、采光条件的最优化。同时,注重建筑总平面布置、太阳辐射与自然通风等因素,降低这些因素对建筑能耗的影响,尽量增加建筑冬季光照时间,提高建筑太阳能的利用率,并避开主导风向,减少场地与建筑物的热损失;在夏季,充分利用自然风降低建筑温度,实现降低建筑能耗的目的[4]。通过分析可知,在节能建筑设计过程中中,需考虑本地盛行风向、光照等因素,提高设计的合理性。

(三)植物景观设计策略

建筑的植物景观,在吸收二氧化碳、净化空气和减少热量损失等方面,均发挥着重要作用。比如植物光合作用可吸收建筑释放的大量二氧化碳,对于降低局部的热岛效应有重要作用。因此,为了降低建筑能耗,可在建筑周边营造植物景观,提高绿化率,充分发挥景观植物在节能减耗中的作用。

另外,建筑植物景观的作用,还包括降噪、遮阴、涵养水源与除尘等。在建筑植物景观设计过程中,应遵循常绿与落叶灌木结合、常绿与落叶乔木结合的设计原则,增强植物景观的绿化与降耗效果。

(四)建筑屋面节能设计策略

建筑屋面节能设计是节能建筑结构设计的重要内容,关系到建筑的耗能。在建筑屋面节能设计过程中时,在选择保温层用材时,应首选热导系数低、密度小材料,并的建筑屋面厚度与重量进行严格控制,符合设计规范[5]。同时,严格控制保温层的吸水率,避免由于保温层吸水大,降低保温层的保温效果。

另外,如果材料吸水率比较高,可在设计时,在吸水材料上设置一排排气孔,尽量使用性能优越的膨胀珍珠岩材料,由于膨胀珍珠岩材料价格低,对环境污染小,属于建筑屋面结果的理想节能材料。

(五)内保温墙体节能设计策略

建筑墙体结构是指预制品或现浇混凝土部分,在设计空气层过程中,可于建筑结构中增设一层空气隔离层,用于隔热保温、减缓热度流失。同时,在墙体节能建筑结构中,增加一层保温隔热层,提高墙体保温效果,在设计中,常见有机材料、无机材料与金属材料等均为保温材料。

为了提高保温墙的实际效果,在设计时应按照设计规范与建筑实际,合理选择选择隔热材料。其中,保护层的作用是避免保温层破坏,降低室内水蒸汽的出现率,并有效保护材料。而对于建筑饰面层设计来说,为了提高保温效果,应优先选A级无机防火材料,而在饰面层内,可使用内墙涂料、粘贴瓷砖等材料,以收到理想的保温效果。

结语:

在建筑设计中,节能建筑结构设计是重要的内容,在低碳经济模式下,优化结构建筑结构设计,对于降低建筑能耗,缓解能源供应紧张局面,具有重要的意义。在本文中,笔者首先指出了低碳生态建筑的定义、节能建筑结构设计所应遵循的原则,最后从屋面节能设计、内保温墙节能设计与建筑植物景观设计等方面对节能建筑结构设计进行了有益的分析与探索,希望为节能建筑结构设计提供参考与借鉴。

参考文献:

[1]王成华.低碳概念下的建筑设计应对策略[J].城市建设理论研究(电子版),2012,23:2234-2235.

[2]吴越,张成林,林伟等.浅谈我国低碳策略下的既有建筑再利用设计解析[J].山西建筑,2012,11:124-125.

[3]王红兵.低碳经济下建筑结构设计教育观[J].网友世界(云教育),2012,23:245-246.

[4]马莹捷.基于自然采光、通风及取暖的低碳建筑设计理念与技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2012,08:245-246.

[5]李峰.建筑设计中的节能建筑设计[J].中华建筑(规划设计),2015,01(03):106-108.

论文作者:张卓

论文发表刊物:《基层建设》2015年12期

论文发表时间:2016/11/16

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