基于全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方法探究

蔣文仲

【摘要】隨著生態(tài)建筑的提出和發(fā)展，全壽命周期的節(jié)能建筑也進(jìn)入了人們的視野，并逐漸受到關(guān)注。本文就簡(jiǎn)要介紹了全壽命周期的含義，節(jié)能建筑的含義，全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和設(shè)計(jì)程序。

【關(guān)鍵詞】全壽命周期；節(jié)能建筑；設(shè)計(jì)方法

引言

隨著人類對(duì)生態(tài)環(huán)境的重視，全壽命周期的節(jié)能建筑也越來(lái)越受到重視。同時(shí)，全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)方法也成為了建筑師們新的研究方向。本文下面就對(duì)全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

一、全壽命周期的內(nèi)涵分析

全壽命周期主要是指事物從產(chǎn)生到消亡所經(jīng)歷的時(shí)間。對(duì)于單體建筑而言，從材料、環(huán)境的方面來(lái)說(shuō)，建筑的全壽命周期就是從建筑材料和構(gòu)件的生產(chǎn)、建筑的設(shè)計(jì)、建筑材料的運(yùn)輸、建筑的建造、建筑的運(yùn)行和維護(hù)到建筑的拆除和處理，這整個(gè)的過(guò)程；從建筑的功能方面來(lái)說(shuō)，建筑的全壽命周期指的是從建筑交付使用開(kāi)始到它再也無(wú)法修復(fù)為止，這整段的時(shí)間。

全壽命周期的設(shè)計(jì)理念來(lái)源于價(jià)值工程，它是借助建筑全壽命周期中與其相聯(lián)系的各種信息，使用全壽命周期評(píng)價(jià)、系統(tǒng)優(yōu)化等方法進(jìn)行的建筑設(shè)計(jì)，所以這樣設(shè)計(jì)而成的建筑具有綠色性的生態(tài)建筑。雖然，全壽命周期的建筑設(shè)計(jì)理念已經(jīng)被人們所理解和認(rèn)識(shí)，但是依然不夠成熟，仍具有很大的發(fā)展空間。

二、對(duì)節(jié)能建筑的認(rèn)識(shí)

節(jié)能建筑主要是指依照氣候設(shè)計(jì)和節(jié)能設(shè)計(jì)的方法，對(duì)建筑進(jìn)行規(guī)劃分區(qū)，組織朝向，計(jì)算間距、太陽(yáng)輻射，觀察風(fēng)向和外部空間環(huán)境，并對(duì)外部自然因素進(jìn)行最大限度的利用，從而設(shè)計(jì)出低能耗的建筑，及節(jié)能建筑。節(jié)能建筑應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)劃和布局，從而充分的利用自然風(fēng)實(shí)現(xiàn)建筑的通風(fēng)和采光，并保證綠化率不能夠低于35%；在居住建筑當(dāng)中應(yīng)保證每一戶至少有一個(gè)居住空間在大寒日有不少于2小時(shí)的日照等。作為節(jié)能建筑，不僅具有消耗資源少，環(huán)境污染程度低，性能品質(zhì)高的特點(diǎn)，還具有壽命周期長(zhǎng)和回收利用率高等特點(diǎn)。

三、全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)也應(yīng)該以節(jié)能作為設(shè)計(jì)的基本準(zhǔn)則，從而保證建筑綠色性的特點(diǎn)。所以，在進(jìn)行全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證功能的適用性、技術(shù)的先進(jìn)性、環(huán)境的協(xié)調(diào)性和經(jīng)濟(jì)的合理性等。本文下面就對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

（一）功能適用性

作為全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的根本，功能適用性中的功能主要包括有基本的使用功能、物理性能、視覺(jué)效果和室外環(huán)境性能等。在進(jìn)行節(jié)能建筑設(shè)計(jì)時(shí)，必須要在滿足功能的前提下進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。因?yàn)?，一棟建筑如果它的功能不合理，那么就?huì)沒(méi)有人使用，那也就失去了其存在的價(jià)值。所以，全壽命周期的節(jié)能建筑應(yīng)該具有實(shí)用、方便、靈活、高效、無(wú)冗余的特點(diǎn)，從而保證建筑功能的適用性。

（二）技術(shù)先進(jìn)性

作為全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)條件，技術(shù)的先進(jìn)性強(qiáng)調(diào)的是在全壽命周期內(nèi)建筑的每一個(gè)環(huán)節(jié)都采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，在技術(shù)上保證建筑的安全性，實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能，保證水的循環(huán)和風(fēng)能、光能的轉(zhuǎn)化利用等。先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)可以減少資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)能源的循環(huán)利用，減少建筑帶來(lái)的環(huán)境污染和能源消耗，為生態(tài)城市的建立奠定基礎(chǔ)。

（三）環(huán)境協(xié)調(diào)性

作為全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，環(huán)境協(xié)調(diào)性主要是保證節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)和健康之間的協(xié)調(diào)性。在進(jìn)行環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該保證遵循以下原則：

1、最低的能源消耗

在全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)最低限度的消耗不可再生能源，盡可能的使用風(fēng)能、太陽(yáng)能等可再生能源。在建筑全壽命周期的每一個(gè)階段都有效的實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能，減少能源的消耗，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和再生。

2、最佳利用資源

在建筑的全壽命周期中，最低限度的使用不可代替能源，盡可能多的使用可代替能源，控制能源使用的強(qiáng)度和利用的效率，保護(hù)再生資源重生所需要的自然環(huán)境條件。尤其是要注意節(jié)約土地的使用，保護(hù)水源，節(jié)約用水，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)重復(fù)利用。

3、最小的環(huán)境負(fù)荷

節(jié)能建筑的建造要最小限度的影響周圍的環(huán)境，減輕對(duì)自然環(huán)境的破壞和環(huán)境的污染，保證在不破壞周圍環(huán)境和微氣候的基礎(chǔ)上進(jìn)行建筑的建設(shè)和使用。另外，最小限度的影響環(huán)境，不僅要關(guān)注節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)和建造過(guò)程，還應(yīng)該關(guān)注建筑在運(yùn)行的過(guò)程中所產(chǎn)生的廢棄物、垃圾、污染氣體和污水等的處理問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)建筑在全壽命周期中最低限度的影響自然環(huán)境的目標(biāo)。

4、零損害

節(jié)能建筑要求建筑在全壽命周期當(dāng)中對(duì)生產(chǎn)者和使用者無(wú)損害，即要求建筑具有合理的功能，保證使用者的安全性和建筑自身的衛(wèi)生性，從而營(yíng)造一個(gè)安全、舒適、健康的環(huán)境。所以，在進(jìn)行全壽命周期節(jié)能建筑設(shè)計(jì)時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)零損耗，設(shè)計(jì)師必須選用無(wú)污染、無(wú)公害的環(huán)保型建筑材料。

（四）經(jīng)濟(jì)合理性

作為全壽命周期的節(jié)能建筑的重要影響因素，經(jīng)濟(jì)的合理性將決定著建筑能否實(shí)施。經(jīng)濟(jì)的合理性主要是指用最少的成本實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑必要的功能，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。這里的成本是指全壽命周期中建筑所使用的成本，它包括有建筑建設(shè)的費(fèi)用、維修費(fèi)用和清理費(fèi)用等。

在全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)中，功能的適用性、技術(shù)的先進(jìn)性、環(huán)境的協(xié)調(diào)性和經(jīng)濟(jì)的合理性四者之間相互關(guān)聯(lián)、相互制約。所以在節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)中，只有處理好這四者之間的關(guān)系，將它們統(tǒng)一為一個(gè)整體，才能有真正的實(shí)現(xiàn)全壽命周期中建筑的節(jié)能。

四、全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)程序

全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)程序主要包括有目標(biāo)的設(shè)定、初步構(gòu)思、方案設(shè)計(jì)、全壽命周期評(píng)價(jià)、方案改進(jìn)、確定最佳設(shè)計(jì)方案等。本文下面就對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹：

首先，建筑師應(yīng)設(shè)定目標(biāo)，確定設(shè)計(jì)全壽命周期的節(jié)能建筑，要保證其綠色、生態(tài)、節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)；第二，進(jìn)行方案的初步構(gòu)思即依據(jù)設(shè)定的目標(biāo)，分析功能，發(fā)散思維，構(gòu)思概念式方案；第三，方案設(shè)計(jì)即將概念式的初步方案進(jìn)行具體化設(shè)計(jì)，以節(jié)能為核心，確定方案的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料和施工等；第四，全壽命周期評(píng)價(jià)即對(duì)具體化的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合的、系統(tǒng)的評(píng)價(jià)，例如，分析方案中建筑的能耗，污染物的排放對(duì)環(huán)境的影響，確定方案的可實(shí)施性和改進(jìn)的要點(diǎn)；第五，方案改進(jìn)即經(jīng)過(guò)全壽命周期評(píng)價(jià)之后，以綜合評(píng)價(jià)為依據(jù)對(duì)方案不符合節(jié)能要求的位置進(jìn)行改進(jìn)，從而滿足節(jié)能的要求；最后，確定最佳設(shè)計(jì)方案即經(jīng)過(guò)不斷重復(fù)、循環(huán)的全壽命周期評(píng)價(jià)和方案改進(jìn)，最終尋找到的滿足節(jié)能要求的，最合理的設(shè)計(jì)方案。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著生態(tài)建筑的不斷發(fā)展，全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。它不僅能夠減少建筑對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)資源的浪費(fèi)，對(duì)能量的消耗，還可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和能源再在生產(chǎn)，為生態(tài)城市的建造提供了基礎(chǔ)和保障。

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