創(chuàng)新概念下的低碳建筑設(shè)計(jì)理念探索

王曉華

摘 要 低碳、環(huán)保、節(jié)能是全球面臨日益銳減的能源危機(jī)和環(huán)境污染所倡導(dǎo)的新理念，是我國未來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)節(jié)約型社會(huì)所應(yīng)具備的基本特點(diǎn)。在建筑中秉持低碳、環(huán)保、節(jié)能的設(shè)計(jì)的理念，減少降低建筑業(yè)三廢的總排放量，是未來建筑業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)、客觀要求和必然選擇。本文就對(duì)如何在建筑業(yè)中創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，建設(shè)低碳環(huán)保型融入建筑設(shè)計(jì)之中進(jìn)行探索，以總結(jié)出更好地利用資源的技術(shù)方法，實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展這一迫切的任務(wù)要求。

關(guān)鍵詞 建筑設(shè)計(jì)；低碳理念；技術(shù)；方法

中圖分類號(hào)：TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2014）19-0187-02

1 從內(nèi)容上看建筑中的低碳設(shè)計(jì)理念

從內(nèi)容來說，低碳環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，主要是在建筑的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和建造等環(huán)節(jié)中，將現(xiàn)代化的節(jié)能技術(shù)、方法和節(jié)能產(chǎn)品進(jìn)行應(yīng)用，以更好的減少資源的使用，和提高能源的使用效率，以達(dá)到減少二氧化碳排放，即，“節(jié)能”、“減排”為中心。但建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的規(guī)劃工程，因此，低碳的實(shí)現(xiàn)是通過綜合的利用資源和方法來實(shí)現(xiàn)能耗減低的。包括的技術(shù)有：空間和通風(fēng)組織，綠色、體量、采光和構(gòu)造及圍護(hù)結(jié)構(gòu)幾方面的設(shè)計(jì)等。建筑的室內(nèi)實(shí)現(xiàn)熱濕環(huán)境的低碳效應(yīng)，室內(nèi)空氣良性循環(huán)和尾氣后自循環(huán)系統(tǒng)體系。建筑外與周圍環(huán)境形成優(yōu)化組合，最終達(dá)到“和諧”、“舒適”、“高效”、“優(yōu)質(zhì)”的居住環(huán)境。

2 低碳建筑設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及必要性

就目前建筑的現(xiàn)狀來看，耗能較多的地方主要是外墻、屋頂、樓頂?shù)?，它也是目前建筑業(yè)研究欠缺的方向。其主要的低碳材料就是使用玻璃幕墻。但，作為低碳建筑所要解決的就是冬冷夏熱這對(duì)矛盾對(duì)立問題。因此，對(duì)于解決這對(duì)高能耗的矛盾，建筑的外圍結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，以及相關(guān)的諸多問題。且這種建筑的能耗很大一部分來自于日常生活的消耗，以及生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)。由此可知，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的低碳應(yīng)當(dāng)從上述兩方面做起。

目前城市建筑往往存在著設(shè)計(jì)者在因過度追求經(jīng)濟(jì)利益最大化的目的驅(qū)使下，設(shè)計(jì)上存在建筑物間距離較近，影響采光，太陽光未被有效利用，致使熱損失增大。而樓群的相對(duì)密集，容積率過高，也降低了居住環(huán)境質(zhì)量。因此，現(xiàn)在建筑中，堅(jiān)持和執(zhí)行低碳建筑的設(shè)計(jì)理念是尤為必要的。

3 建筑中低碳設(shè)計(jì)所應(yīng)堅(jiān)持設(shè)計(jì)的基本要素

3.1 能源資源的有效利用

建筑建材的生產(chǎn)制造上應(yīng)處處滲透節(jié)能減排的低碳理念和特點(diǎn)，創(chuàng)新創(chuàng)造新能源，可替代能源、再生能源等產(chǎn)品，以此推動(dòng)甚至達(dá)到資源能源的使用方式方法。而對(duì)于建筑的設(shè)計(jì)，需要統(tǒng)籌兼顧建筑主體和室內(nèi)設(shè)計(jì)，減少和避免不必要的浪費(fèi)，充分將材料的特性利用和發(fā)揮。例如：采用方便建筑現(xiàn)場(chǎng)的拼裝和使用搭建的新型建筑材料，提高施工效率，縮短建筑周期，從時(shí)間上節(jié)約人力、物力、財(cái)力。又如：在選擇材料的同時(shí)考慮回收利用，多采用紙管結(jié)構(gòu)的材料和集裝箱，專注于對(duì)有限的物質(zhì)資源進(jìn)行最充分合理的設(shè)計(jì)，可以有效地節(jié)省材料，減少投入。

3.2 節(jié)能降耗的措施

可持續(xù)發(fā)展這一低碳的建筑設(shè)計(jì)理念應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)中得到最大化的運(yùn)用，在確保建筑的用途的前提下，實(shí)現(xiàn)能耗降低和舒適宜居的目標(biāo)。如采用較為節(jié)能的圍護(hù)欄，可減少用戶入住后冬季采暖和夏季空調(diào)的使用率；高效利用有限的自然采光面和自然通風(fēng)，可減少不必要的照明不和通風(fēng)采暖設(shè)備設(shè)施的建設(shè)；在循環(huán)水道的設(shè)計(jì)中兼顧節(jié)約水資源、雨水再利用等等。

3.3 就地取材降低運(yùn)輸成本

在建筑設(shè)計(jì)中貫徹低碳理念，應(yīng)當(dāng)從建筑點(diǎn)的實(shí)際特點(diǎn)出發(fā)，因地制宜的利用好周圍的材料、交通等優(yōu)勢(shì)，降低各種能耗和成本。而對(duì)于內(nèi)部的裝修，應(yīng)盡量多方式多渠道的取材，已達(dá)到減少人財(cái)物力的不必要消耗以及三廢的排放。另外建材的選取和使用要嚴(yán)格相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)要求，以確保對(duì)施工人員以及后入住居民的安全健康。

4 建筑中低碳設(shè)計(jì)的方法

4.1 建筑物采光、聲音環(huán)境的設(shè)計(jì)

足夠時(shí)長、科學(xué)的采光是低碳建筑設(shè)計(jì)的基本思想理念以及原則之一。在建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)依據(jù)項(xiàng)目所在地的太陽高度角、日照有效計(jì)算時(shí)段、季候主導(dǎo)風(fēng)向等，有效利用日照、合理組織通風(fēng)以確定建筑的朝向。將建筑的樓面設(shè)計(jì)成弧形或波浪形，可達(dá)到增長采光時(shí)間的目的。每個(gè)房間，可設(shè)置反射光板和光導(dǎo)管等倒入設(shè)備，首先采光。室內(nèi)的裝修應(yīng)當(dāng)盡可能采用淺色調(diào)，以增強(qiáng)反射，以減少照明減低能耗。夏季應(yīng)盡可能減少日光室內(nèi)的攝入，同時(shí)安裝可收放遮陽棚，門窗設(shè)置要利于通風(fēng)；而冬季則應(yīng)盡量延長太陽射入。聲環(huán)境的設(shè)計(jì)上，門窗可采用隔音效果好的，另外，小區(qū)住宅周圍種植樹木植被也可起到很好的降噪隔音。

4.2 對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)墻體的設(shè)計(jì)方法

1）作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體部分的外圍，它不同于磚石結(jié)構(gòu)房屋，它屬于填充材料，已達(dá)到荷載減輕，又保溫隔熱的要求和目的，因此采用的是輕質(zhì)高效保溫材料。目前在寒冷地區(qū)常用的墻體做法有：頁巖陶粒混凝土空心砌塊、黏土空心磚與實(shí)心磚復(fù)合墻體黏土實(shí)心磚或空心磚巖棉夾心復(fù)合墻體等。但，其標(biāo)準(zhǔn)為實(shí)現(xiàn)節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)效果。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料布置分外側(cè)和內(nèi)側(cè)，在寒冷地區(qū)的同一氣候條件下，為防止墻體內(nèi)產(chǎn)生冷凝水，保溫層設(shè)在外側(cè)更好些。

2）在圍護(hù)墻體的外側(cè)不是應(yīng)選用輕質(zhì)的保溫材料。其不足之處在于：抗震能力差、易松散、與結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)合不好、整體性能差；不能承受外部裝修貼、掛荷載，這會(huì)影響到整個(gè)建筑的壽命。建筑的形體變化是建筑外露面積的主要因素之一，體形系數(shù)越大耗能越多。因此，基于能量損耗的考慮，建筑的形體變化不宜過多，也不宜復(fù)雜。

3）建筑的風(fēng)環(huán)境是影響建筑耗能因素之一。在冬季，風(fēng)力對(duì)建筑的熱損失很大，增大冷空氣的滲透量，使室內(nèi)熱損失加大。由于建筑某些部位處理不當(dāng)，墻體內(nèi)部易產(chǎn)生冷凝水。因此，建筑保溫材料的選用以及建筑構(gòu)造的合理性應(yīng)建立在科學(xué)、可靠的基礎(chǔ)上。

4.3 水和熱環(huán)境的設(shè)計(jì)

水質(zhì)和水量也是低碳節(jié)水建筑設(shè)計(jì)中所必須重視的問題。一般采用節(jié)水的方法：建立污水處理系統(tǒng)，對(duì)污水現(xiàn)場(chǎng)處理；選用節(jié)水型的供水設(shè)備；安裝能夠收集雨水的裝置。熱環(huán)境的設(shè)計(jì)則更為重要，小區(qū)的供熱應(yīng)節(jié)能環(huán)保又滿足人們的生活需要。一般來說，夏季空調(diào)能保持在二十二度到二十七度，而冬季室溫則在二十到二十四度最為適宜和符合低碳環(huán)保要求。

4.4 智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

設(shè)備的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量能耗，因此，在滿足居民生活需求的基礎(chǔ)上，積極的進(jìn)行設(shè)備的運(yùn)行優(yōu)化，減少運(yùn)行時(shí)間、臺(tái)數(shù)，以此達(dá)到降低節(jié)省能耗，減少環(huán)境污染的目的。為此，建立完善的信息設(shè)備系統(tǒng)和信息優(yōu)化系統(tǒng)，減少二氧化碳的排放。積極推廣和使用可再生資源，如太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能等，為建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入活力，奠定基礎(chǔ)。建筑設(shè)備管理系統(tǒng)是建筑智能化系統(tǒng)中最具有節(jié)能潛力的系統(tǒng)，它通過對(duì)建筑設(shè)備的測(cè)量和控制，在保證各類設(shè)備穩(wěn)定的運(yùn)行的前提下，降低運(yùn)行費(fèi)用，提高效率，改善環(huán)境，為我國提出的節(jié)約型社會(huì)起到積極推動(dòng)作用。

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