基于低碳節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)方法探討

吳西原

【摘要】：隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)建筑物的要求也越來越高，不僅要保證建筑物自身的重量，還要向低碳節(jié)能的方向發(fā)展。發(fā)展低碳節(jié)能的建筑可以有效的降低建筑物的能耗，減少資源的浪費(fèi)。本文從低碳節(jié)能建筑的概念和重要性出發(fā)，對(duì)低碳節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討，以供同行借鑒。

【關(guān)鍵詞】：低碳節(jié)能；建筑設(shè)計(jì)；綠色材料；設(shè)計(jì)方法

中圖分類號(hào)：TU201 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）05（C）-0000-00

1 引言

由于城市化建設(shè)的快速發(fā)展，生產(chǎn)用能、運(yùn)輸用能和運(yùn)行用能迅速增加都是建筑業(yè)引起的。房屋的新建與利用的過程中巨大的資源和能源消耗制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，然而對(duì)建筑節(jié)能效果起到?jīng)Q定性作用的是建筑設(shè)計(jì)階段。據(jù)估計(jì)，建筑消耗中的大部分是可以通過有效、正確的建筑方法節(jié)省下來，假如設(shè)計(jì)師可以在建筑的設(shè)計(jì)階段就能預(yù)先考慮到建筑資源的節(jié)約，經(jīng)過各種有效的設(shè)計(jì)方案和措施，便可以很大程度的降低建筑整體使用能耗。所以，因地制宜的考慮地理氣候因素，做到最大化地利用自然資源，在建筑、能源、環(huán)境進(jìn)行有機(jī)地融合基礎(chǔ)上創(chuàng)造舒適健康的人居環(huán)境，建筑環(huán)境設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向是實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的和諧共存。

2低碳建筑概述

在購買建筑材料和設(shè)備以及項(xiàng)目的施工與投入使用這過程中，降低能源的消耗，減少二氧化碳的排放量，讓資源的利用率得到提高的一種建筑就是低碳建筑。資源與能源相結(jié)合的產(chǎn)物是建筑項(xiàng)目。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，百分之五十的空氣廢氣是在建筑范圍產(chǎn)生的，建筑施工的過程中產(chǎn)生了百分之四十的二氧化碳，一座建筑物的整體耗能大概占自然總能耗的30%左右。因而低碳建筑重要的發(fā)展方向是節(jié)能降耗，建筑設(shè)計(jì)人員要給予多一點(diǎn)的關(guān)注。

3低碳節(jié)能建筑的重要性

總的來說，依照節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造，使它在使用過程中減少能耗的建筑就是節(jié)能建筑。跟平常建筑相比較，低碳節(jié)能建筑有下面四個(gè)優(yōu)勢(shì)：

3.1低碳節(jié)能建筑適應(yīng)于一年四季

古老傳統(tǒng)的建筑和自然環(huán)境完全分離，這樣和外界隔離的室內(nèi)環(huán)境對(duì)健康非常不利，然而節(jié)能建筑的里、外用的是有效連接，自動(dòng)調(diào)節(jié)氣候變化。

3.2 低碳節(jié)能建筑消耗能量非常低

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，有50%的能源是建筑在筑造與使用過程中消耗的，并且產(chǎn)生出34%的環(huán)境破壞物。而節(jié)能建筑非常大的減少了能耗，與現(xiàn)有建筑相比，它的耗能減少了一半以上，零污染、零能耗、零排放的建筑理念在許多國家都已經(jīng)發(fā)出。

3.3 建筑新的美學(xué)便是低碳節(jié)能的建筑

通常的建筑用的是產(chǎn)品化的生產(chǎn)技術(shù)，現(xiàn)今建造的產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化，使得各地建筑風(fēng)貌千遍一律，然而節(jié)能建筑提倡的是體現(xiàn)地方的文化和本地的原資源，遵循地方的自然與地方氣候，風(fēng)格上的本土化，由此新的建筑美學(xué)便產(chǎn)生了。節(jié)能建筑可以最小程度的減少對(duì)大自然的索取，這種建筑，不僅可以讓人體驗(yàn)新的建筑藝術(shù)，同時(shí)還可以進(jìn)一步享受快樂、舒適的生活。

3.4 從一而終的節(jié)能建筑環(huán)保理念

環(huán)境影響問題在傳統(tǒng)建筑中大部分是在建造中和使用中考慮到，節(jié)能建筑不同之處在原材料的開發(fā)、運(yùn)輸、加工和利用，一直到建筑物失去利用價(jià)值的全過程，環(huán)保和節(jié)能的理念從一而終，重點(diǎn)是建筑要對(duì)得起全世界全人類。

4 建筑設(shè)計(jì)的低碳概念

從建筑的外觀上來說，以人為本、簡潔美觀是低碳節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)原則。設(shè)計(jì)出來的建筑應(yīng)充分利用天然能源以使得低碳節(jié)能成為低碳建筑設(shè)計(jì)的核心，格局布置和選址的合理性，應(yīng)充分體現(xiàn)出空間流動(dòng)感和陽光感。

在設(shè)計(jì)方面還要考慮這兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是要足夠重視低碳節(jié)能，把節(jié)能技術(shù)合理積極的運(yùn)用到建筑設(shè)計(jì)上，節(jié)能的重要性要從思想上深刻體會(huì)到。在某方面上，低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是對(duì)自然資源和低能耗資源進(jìn)行良性開發(fā)?？偟膩碚f，低碳節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)模式就是技術(shù)、節(jié)能和低碳，要把這些運(yùn)用到整個(gè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就是尊重自然，從而做到節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展；二是符合于整體設(shè)計(jì)對(duì)低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)來講也很重要。在進(jìn)行低碳建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意低碳設(shè)計(jì)和建設(shè)、運(yùn)營成本之間關(guān)系的平衡，有些地區(qū)和政府為了樹立樣板工程，不惜耗費(fèi)巨資和高額后期成本去建設(shè)和維護(hù)一個(gè)所謂綠色低碳建筑，殊不知已經(jīng)違背了綠色低碳設(shè)計(jì)本身的初衷。因此，在進(jìn)行低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)需要對(duì)各種建筑類型的特征進(jìn)行深度發(fā)掘整合和完善建筑的功能還要尊重建筑地域的文化特點(diǎn)，將各方面因素相互綜合，真正做到整體建筑設(shè)計(jì)的低碳環(huán)保。經(jīng)過實(shí)踐研究證明，建筑的整體功能可以通過邏輯化和科學(xué)化的設(shè)計(jì)得到有效的豐富。因此要努力開拓應(yīng)用能源資源和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的使用，使得建筑的環(huán)境質(zhì)量和整體文化品質(zhì)得到明顯的提升。

5 低碳節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的方法

在低碳節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)中，低碳的設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)的構(gòu)造、設(shè)計(jì)、使用和廢棄等環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)都需要全面考慮低排放、低消耗以及低污染的一系列重要問題。以下幾個(gè)方面對(duì)低碳節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

5.1 建筑形式上的低碳節(jié)能設(shè)計(jì)

屋面是與外界直接接觸，并且最貼近自然的建設(shè)部分，因此在建筑形式上，對(duì)于屋面的建筑都會(huì)充分利用自然條件的有利方面，形成低碳環(huán)保的新型屋面。最常見的屋面是蓄水和覆土種植屋面的保溫隔熱設(shè)計(jì)方法。它可以一定程度上緩解城市的“熱島效應(yīng)”，因?yàn)樗奈菝婢G化和墻體垂直綠化合并使用，這樣不但可以充分利用雨水、遮擋東西向的陽光以及美化建筑環(huán)境，而且蒸發(fā)的水蒸氣還可以凈化空氣，調(diào)節(jié)屋面和室內(nèi)的溫度。這兩種屋面在南方濕熱地區(qū)得到廣泛采用，效果甚佳。而對(duì)于建筑其他部位的設(shè)計(jì)，也都是為了滿足整體的節(jié)能要求而產(chǎn)生的，并且在設(shè)計(jì)的時(shí)候充分考慮周圍自然環(huán)境和自身的有利條件來進(jìn)行節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)的，然而建筑設(shè)計(jì)涉及到的方面很多，內(nèi)容較為復(fù)雜，因此，對(duì)于低碳節(jié)能理念的運(yùn)用還需要研究人員進(jìn)一步的探索和研究。

5.2 低碳建筑材料的挑選

地球環(huán)境的變化以及龐大的能源耗損其中一部分原因是由于裝修、建筑等材料的生產(chǎn)、使用等環(huán)節(jié)造成的。如今城市的房屋建筑的結(jié)構(gòu)分析，大部分是用鋼筋水泥為首的結(jié)構(gòu)形式，水泥是能耗比較高的物質(zhì)，會(huì)給環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，特別是在拆除建筑廢棄物時(shí)這些混凝土常常是非常難處理的。另一方面，材料的迥異使得使用狀況的不穩(wěn)定，容易造成材料使用不當(dāng)，這樣便留下許多的安全隱患。耗能低、功效高、維修與施工便捷、可以合理的對(duì)室內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)是選取內(nèi)部裝修所需的材料要注意的方面。綠色建筑材料是指使用清潔生產(chǎn)技術(shù)，少用自然資源，使用大量可再生的固體廢料生產(chǎn)出來的無污染、無毒害，有一定使用周期，并可以回收利用的健康建筑材料。而低碳環(huán)保材料是指以減少溫室氣體排放為目的的，低能耗、低污染，注重綠色生態(tài)和材料回收利用的環(huán)保節(jié)能型材料，常見的有環(huán)保防水涂料、零甲醛生態(tài)板材等，所以，對(duì)于這些可再生的能源、低碳環(huán)保材料應(yīng)優(yōu)先選擇，并且在使用的過程中充分利用，發(fā)揮最大的材料優(yōu)勢(shì)和特性，將其有效的與建筑緊密結(jié)合，真正做到生態(tài)環(huán)保。

5.3 區(qū)域的氣候與建設(shè)方式的統(tǒng)一

資源的有效節(jié)約，減少有害氣體的排放量和該地方區(qū)域氣候的濕度以及降雨量等多種因素創(chuàng)造循環(huán)、可再生的環(huán)境系統(tǒng)與建筑形式的合理密不可分。窗戶的采光效果反映了氣候中兩大基本的要素是光與熱。在標(biāo)準(zhǔn)采光得以滿足的條件下適當(dāng)?shù)倪x用較小的窗墻和隔熱玻璃、鋁制窗框等材料在建筑施工的過程中能夠在一定程度上降低耗能和有害氣體的釋放量。

而合理適度的選取遮陽散熱方式，不僅可以讓建筑表面對(duì)外界氣候資源的利用率得到提升，還能為建筑內(nèi)部空間給予通暢的氣候回流循環(huán)的環(huán)境。

6 結(jié)束語

總而言之，低碳節(jié)能的建筑建設(shè)計(jì)應(yīng)該對(duì)材料進(jìn)行合理的選擇和考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的舒適度以及與區(qū)域氣候的相結(jié)合；并提高建筑的性價(jià)比、經(jīng)濟(jì)效益各方面的因素以及提升建筑物完成使用后的適用性、提高建筑空間利用率。還有在進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，要注重建筑結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性以及節(jié)能環(huán)保性，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的合理可靠。

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