低碳概念下的建筑設計應對策略分析

鄺 洋 鄺樂儀*

(1 浙江大學建筑設計研究院有限公司 杭州 310063)(2 上海七寶德懷特高級中學 上海 210001)

1 低碳概念下建筑設計概述

城市的發展模型和建筑規劃直接關系到能源和原材料消耗,所以從建筑設計的角度上來看有必要在低碳理念下,遵守非擴大張開發原則做到城市規劃前期的工作,進而使得土地資源得到合理利用,促進其利用率的提高,降低建筑開發對環境的影響,保障低碳節能理念能滲透在建筑各項設計環節中,做到全面的貫徹,從而創造出良好的建設環境,便于實現項目建設。

2 低碳節能建筑設計的原則和指導思想

價值得以展現。與此同時還應做好以下幾個方面:

一方面,引入“低碳節能”觀念,理解節能技術,樹立節能意識。要想實現低碳節能建筑設計,不斷的提升設計水平,有必要加強對低能耗資源和自然資源的應用,因為這非常的重要。低碳節能建筑設計不僅以“低碳”為發展模式,還以“節能、技術”為發展模式,而且在具體設計期間除了需要應用建筑節能和環境特征表現之外,還需要應用節能技術,使其能產生良好的建筑形象。為此,設計在尊重自然環境的基礎之上,還應從各個角度把建筑功能和生態環境穩定性充分的考慮好,尤其是環境保護和資源節約角度;另一方面,低碳節能建筑設計的特點應符合整體設計與多元共融。根據當地文化內涵,把各種建筑類型的特點充分的挖掘出來,開發相應的技術,且所開發技術與本地生態環境的新型能源和技術要適合,在加強對建筑功能整合完善,進而鑒于使用者對居住環境舒適的追求,使其能夠更好地滿足,確保整個設計環境質量,提升文化品質,注重智能化和系統化設計,且對于各種功能性質的使用要求,使整體功能能更好地適應。在建筑創作的過程中倡導低碳節能建筑設計是需要明確的一種指導思想。

3 我國低碳建筑設計發展的現狀

隨著社會經濟不斷提高和環保意識的加強,在日常生活中已經逐漸的采取低碳理念的設計,更加的重視低碳生活。經過相應的調查得知,在我國建筑行業施工的過程中避免不了對資源的使用,且有時使用的還比較多,與此同時這就存在資源浪費的現象。但在建筑設計的過程中充分的應用低碳環保技術,就能夠使得這一問題得到解決,進而為施工單位帶來一定的經濟效益和社會效益。在綠色環保可持續發展背景下,出現低碳設計理念,使得建筑行業持續發展不僅隨人們環保意識,還隨人們的經濟意識。在低碳設計理念下,建筑設計更注重應用一些綠色材料和低碳能源,在建筑施工的過程中更應重視可再生資源的利用,其中加強研發和推廣節能技術、環保技術和低碳能源技術作為低碳理念的核心。對于建筑行業而言最關鍵就是實現對綠色資源合理的利用,實現利用最大化,避免給周圍環境和生活環境遭到破壞。實現對綠色低碳住宅項目的建設,積極的完善創新節能技術,加強對建筑低碳排放體系的構建,高度的重視建筑各項環節,實現對建筑碳排放控制,進而促進可循環持續發展模式的形成,最終使其建筑物能達到節能減排目的,為此推動房地產行業的發展。

4 低碳概念下建筑設計應對策略

4.1 優化建筑位置和朝向設計

建筑定位首要的就是應將把對城市環境的影響充分的考慮好,容積率過高對于日照的要求,難以更好地滿足,且陽光還有非常大輻射能量。對地球本身從某種程度上來看就是太陽接收器,陽光不管是在人的身體健康還是在建筑節能這方面均起著一定的作用。城市規劃應重視對日照原理的應用,且無論是建筑位置還是朝向都需要將其明確下來,使得各幢建筑能接收太陽輻射熱能,為此,建筑方位和節能具有密切性。不同朝向和不同季節,建筑所得到太陽輻射熱能量是不一樣的,且熱損失不同。特別是在冬至前后,由于太陽高度角低,照夏天相比房間所接收太陽光線面積要多。在明確建筑方位的過程中,首要就是應把環境的具體情況充分的考慮好,并按照太陽高度將日影響圖制作出來,以把冬季每天日照時間明確下來,且盡量應讓建筑南向面積大些,在滿足采光條件下,北向窗應盡可能的,進而實現對太陽能光線的獲取,減少熱損失,保持室內舒適的溫度環境[1]。

4.2 建筑物的體形設計

加強對建筑物體形和平面形式的設計,確保設計更加合理,除了能促進空氣流通之外,還能減少供暖,且還便于貫徹低碳建筑理念。不同地區和不同建筑層數體形系數不一樣,所以在進行設計建筑體形的過程中,對于設計人員而言有必要將體形系數對低碳環保的影響充分的考慮好[2]。積極的倡導建筑與室內一體化設計理念,盡可能選用的建筑體系以耐久性和高性能為主,進而避免存在各項資源大量耗費的現象,還能降低施工所造成環境的污染。

4.3 建筑的環境屬性

將建筑低碳理念滲透在建筑設計各個環節中,并貫徹到該設計始終,且在判斷建一個建筑能否達到低碳理念標準這方面,建筑處于的環境作為重要的標準。這就要求建筑具有屬于建筑自身的使用功能,且有的地方和傳統建筑存在不同。低碳建筑在實現建筑自身使用功能基礎之上,還讓建筑自身視為自然環境有機構成體。它自身和自然環境應達到統一,這樣還避免破壞到環境[3]。

4.4 優化圍護結構墻體設計

一方面,外墻作為圍護結構的主體部分,高層建筑的圍護結構與轉石結構房屋有一定區別,且還存在不同之處,前者是鋼筋混凝土框架。為此,圍護結構屬于是一種填充材料,為了減輕荷載,達到保溫和隔熱目的,在材料應用這方面可以以高效保溫材料為主,就當前的情況來看寒冷地區常用墻體的做法除了有頁巖陶粒混凝土空心砌塊之外,還有黏土空心磚和實心磚復合墻體黏土等。但這會存在一些問題,還難以獲得良好的效果。圍護結構的材料布置分為兩種,一種是外側另一種是內側,而且在寒冷地區相同氣候條件下,由于材料布置不一樣會獲取不同的保溫效果,所以在墻體內為降低冷凝水產生的機率,最好把保溫層設置在外側;其次,另一方面,高層建筑的圍護墻體不應以輕質保溫材料為主,如外側保溫的聚苯乙烯泡沫板和巖棉板。一幢建筑壽命相對而言比較長,所以在注重建筑整體壽命的基礎之上應和材料的應用做到同步。輕質的外保溫復合墻還存在一系列問題,如抗震能力差、整體性能不高;且不管是外部裝修貼還是掛荷載是難以承受的。除此之外,復合墻體由于剪力墻嵌入,墻體內很有可能造成冷橋,與此同時這也是保溫和隔熱最薄弱的環節。且從設計人員的角度上來看有必要加強對構造措施的應用,降低產生冷橋的機率。與此同時,高層建筑外墻體耗能相對而言比較大。且在建筑外露面積這方面建筑形體變化是最重要的一種因素,體形系數越大耗能越多,國外有的建筑高層會造成圓塔形,且眾所周知,相同面積圓的周長最短,由此使得建筑外露面積不大,比較小,所以高層建筑的形體變化不應過多。

4.5 合理選用綠色建材

建筑材料的生產與建設使用的過程作為建筑業高能耗高污染最主要的一個環節。以混凝土使用為例,不管是所揮發的氡氣還是使用人造板材,其釋放出來的甲醛對給環境和人體帶來一定的影響。在城市建筑中鋼筋混凝土結構這種建筑方式非常常見,但這種方式很容易產生大量能耗和污染,水泥在這期間會頻繁的應用,實現對大量二氧化碳排放。如果需要拆除鋼筋混凝土結構,必然會產生大量的建筑垃圾,還難以更好地處理,最重要的一點就是會污染到環境。為此在選擇建筑材料時應以綠色環保材料為主,進而在具體使用時避免影響到周圍的環境。

綠色建材指的是可重復利用性的建筑材料,且對于建筑物低碳節能設計的要求,低耗能的標準能夠達到。以黃土高原地區為例,黃土作為其生土建結構材料最重要的主成成分,除此之外,為避免建筑發生開裂的現象,可把蘆葦和麥草加入在黃土中,并就地取材,且還便于更好地施工,最重要的一點就是能耗低、污染小等。又比如以日本國家零排放住宅為例,為實現對室內濕度的調節,在墻面裝飾這方面加強對消石灰壁紙的應用,進而不僅便于取材,還能降耗節能,實現低碳節能設計,所以該例子值得參考。

4.6 充分利用建筑空間

高效利用建筑空間從某種程度上來看能使得建筑空間得到合理使用,促進其利用率的提高,還能降低建筑的總面積。其中這在大量性建筑工程體現最明顯,更應加強對建筑用地的規劃,并注重對建筑空間的利用。加強對住房面積標準控制,逐漸的降低建筑能耗,使其能實現建筑設計低碳節能理念。在設計建筑戶型的過程中應注重戶型的空間,并把該空間靈活性和可變性充分的考慮好,與此同時還應提高對其功能性可能產生變化的重視度,由此除了能讓建筑物使用壽命進一步延長之外,還能避免產生過多的建筑垃圾,進而降低建設費用,減少能源消耗。

4.7 綜合利用各種能源

為推行建筑低碳節能設計,有必要從各種能源的使用方式入手并加以完善,全面的優化,之后在綜合利用,因為這是非常重要的一種途徑。建筑建設的低碳節能對各種科學技術會產生一定依賴,但為實現低碳節能設計,不斷的提升發展水平,應注重對優化能源利用方式的應用,或者是加強對新技術和新材料開發,并充分的應用。

在進行建筑設計的過程中有必要加強對低碳節能系統的選擇。建筑能源消耗在地域這方面具有差異性,不同地區的特點不一樣,為此要想實現建筑設計,在具體設計的過程中有必要加強對各種能源利用方式的選擇。以北方城市的建筑為例,其性能這方面應高度的重視采暖保溫性能,為此這必然會消耗煤炭,這在建筑設計的過程中就要求應把建筑采暖保溫方式充分的考量好,將新的能源替代掉,進而在使用煤炭采暖時避免產生大量的碳。南方城市的建筑設計不僅注重的是隔熱,還偏重于遮陽,且還會產生電能大量的消耗,為此在建筑設計的過程中,為能更好地設計,可加強對建筑通風效果的應用,盡可能以清潔能源為主,并引入低能耗電氣設備,從而使其能實現低碳節能。

4.8 推廣完善評價機制

在低碳概念下,要想實現建筑低碳設計并大力推廣發展,有必要從現有的評價機制入手加以優化不斷完善。且推廣低碳項目的途徑非常多,如加強對相應法律法規和行業政策制定、促進實施專業機構測評、注重對建筑市場經濟杠桿方式的應用。環境性能評價這一過程具有延續性,且在建筑設計這方面工作人員可根據評價反饋信息加以調整,全面的整合優化,進而促進客觀理性建筑設計過程形成。以建筑新技術和新材料應用推廣為例,可加強對評價機制的應用,為此實現對科學評價數據獲取,并從多個方面把該技術的具體應用價值做出相應的判斷,如經濟和效能以及環保等方面的,從而為建筑設計提供相應的指導,使其能實現低碳節能。

5 結語

總而言之,在低碳經濟這方面不管是能源技術還是低碳經濟其作為主要的核心,且要想更好地發展現代建筑,選擇降耗減排的低碳節能模式是必須要貫徹的理念。所以在建筑設計的過程中,除了要將經濟發展問題充分考慮好之外,還應考慮好環境保護問題,并從現有的設計方式為主加以完善,要使得建筑能源得到合理利用,促進其利用率的提高,進而實現低碳節能。