劉暢
遼寧省建筑設計研究院有限責任公司 遼寧沈陽 110005
建筑建設需要消耗大量資源與能源,人類在大自然獲取的資源與能源,約有50%都用于建筑,而人類生存與社會發展過程中排放的固體廢棄物,也有50%源于建筑。調查結果表明,建筑能耗在終端總能耗中占很大比重,約40%,并且會排放出大量二氧化碳,排放比例要比運輸與工業等領域高很多。據統計,每完成1m2建筑建設,就需要釋放出約0.8t 的碳;每年新建的總建筑面積可以達到20 億m2,其中有八成都屬于高能耗建筑,可見因建筑建設造成的碳排放已經成為主要的環境影響因素。從2009 年哥本哈根世界氣候大會開始,全世界都將減少碳排放作為主要工作,很多人開始意識到碳排放對氣候造成的影響和減少碳排放的重要性與必要性。在這種情況下,低碳發展成為大勢所趨,不僅受到社會各界的廣泛關注,而且已經滲透至生產生活多個方面。考慮到建筑的建設是碳排放的主要來源,故減少建筑方面的碳排放,努力打造低碳建筑得到廣泛關注。對低碳建筑而言,它不僅是現階段綠色建筑的主要發展方向,而且是實現低碳城市與促進低碳經濟快速發展的關鍵所在[1]。
低碳節能建筑就是指符合低污染、低能耗等綠色可持續發展理念的建筑物,而低碳節能建筑設計就是指在符合綠色環保等條件下進行的盡量降低污染、節約能耗的建筑設計。目前的綠色環保和可持續發展的理念越來越強,所以建筑物的設計等也需要符合可持續發展的理念。在設計時,不僅要考慮施工過程造成的能源消耗,更要從建筑物材料的選擇上、施工設備的選擇上降低能耗,從而達到低碳節能的目的。同時在設計時需要考慮用戶對于建筑物進行使用時,有關二氧化碳等碳化物的排放方式和排放量等,以此保證建筑物的低碳。目前建筑是否環保也是人們在進行建筑物選擇時主要的考慮因素,當前人們對于低碳節能建筑物的需求很大,相關的設計有很好的市場和發展前景。
在高層建筑設計過程中,很多設計人員過分追求建筑的形式感以及設計感,對于周邊的環境以及氣候水文條件考慮不足,導致建筑內部能源不能達到節約的目的。在建筑設計過程中,應該利用周圍大自然中的可再生資源,比如太陽能,可以將太陽能轉化為熱能等,為人們提供更多的能源,還可以起到低碳環保的作用。在能源利用過程中,自然資源的利用可以實現能源可再生,避免出現能源的浪費,在大自然中不僅是太陽能,風能、水能等綠色能源都可以被開發利用,在利用的過程中也可以避免產生污染物。在風能以及太陽能利用過程中,可以通過相應的設計進行能源轉換,使得這些能源可以轉變為電能、熱能等。
在綠色建筑設計過程中,使用綠色建筑技術,使建筑具備水資源可循環利用的功能。在建筑收集水資源的過程中,一般選擇雨水,將雨水存儲在建筑周圍設置的地下蓄水池中,在建筑內設置供水裝置,將雨水作為人們日常生活用水,主要用于沖洗廁所,不會作為人們的飲用水。此外,收集的雨水還可以作為園林景觀用水,充分提高自然界雨水的利用率。
在建筑工程設計環節中,室內采光設計屬于基礎性的應用要求,在對其進行節能設計時。首先,為增加自然光的利用率,可在室內設計時使用淺色油漆,也可在室內增加反射光板的設計,這樣可利用光的反射原理,對于直射進室內的光進行二次利用,從而起到提升室內亮度的作用,以減少室內照明系統的應用,減少電能損耗。其次,優化室內布局,充分利用“過堂風”、自然光,使建筑室內溫度在合理范圍內浮動,從而提高了建筑設計的可靠性。最后,建筑結構的方向應盡量和區域風向保持垂直,以減少炎熱夏季中空調或風扇設備的使用,從而提高室內采光設計內容的可靠性[2]。
隨著人們對于個性化要求的不斷提高,高層建筑格局也開始沿著自由式方向發展。相比傳統的行列式建筑布局,自由式建筑的靈活性更強,能夠根據當地季風風向、降雨量、日照情況等內容,對于建筑結構布局進行科學性調整,從而實現資源利用率最大化,提高低碳設計理念的應用價值。例如,在高層建筑間距、位置設計方面,可以綜合當地日照條件、夏季風方向等內容,選擇高層建筑的錯落布置,可以確保每一棟建筑資源利用率的最大化,提高了高層建筑居民生活的舒適性。同時在建筑結構布局的過程中,還可以利用數字技術、信息技術,對于建筑結構布局情況進行建模,結合數學模型對于建筑結構受力情況進行客觀分析,在受力平衡的情況下,對建筑空間展開優化設計。
在高層建筑設計過程中,人們的低碳環保意識越來越強,因此對于設計的要求也越來越高,很多住戶都要求在建筑中使用低碳環保材料,但是在建筑完工之后會發現,還是會出現很多污染的地方,主要是在實際設計方案制定的過程中,出現了漏洞和問題因此,在實際設計過程中,采用低碳設計理念過程中應該做好環保的設計,對于材料的使用、空間的承載等進行準確的計算。在建筑施工過程中出現有害物質和污染的情況,通過優化空間布局來進行處理,保證這些有害物質可以得到控制,并進行合理的處理。例如,在對住宅空間布局設計過程中,應該對材料的使用進行詳細的計算,對于建筑的通風和采光進行合理的設計,防止出現空氣污染,提升建筑的整體的質量,實現低碳環保[3]。
綜上所述,在可持續發展背景下,環境污染問題受到了社會廣泛的關注,建筑行業作為資源損耗率較大,產生環境污染問題較重的行業,也需要起到良好的表率作用。低碳設計理念的應用,對建筑資源進行更加合理的分配,同時在應用中,還可以優先選用新型的節能材料,減少了建筑工程施工過程中的能源消耗,對于提高建筑工程帶來的經濟利益和社會利益有著積極的作用。