低碳住宅建筑理念在建筑设计中的应用探讨
摘要
关键词
低碳住宅;建筑理念;建筑设计;应用
正文
1低碳住宅建筑理念概述
在经济不断发展和人们生活水平不断提高的同时,环境建设却出现了较大的问题,尤其是在进行各种工程建设的时候,由于过度关注其对经济发展的重要影响,在设计住宅时通常只做到了对成本和经济效益的考虑,却忽视了其对环境有可能造成的恶劣影响。对于资源和能源无节制的开采和利用导致我国的生态环境出现了较大的问题,尤其是空气质量等方面受到严重的影响,雾霾的出现甚至对人体健康造成了一定的危害。为了能够实现生态环境的改善、提高人们的生活质量,为人们建设一个健康舒适的生活家园,国家已经出台了相关的保护政策,旨在通过贯彻生态保护理念实现对环境和资源进行有效的保。但是,仅仅依靠国家和政府的力量想要实现低碳环保的目标往往显得捉襟见肘,必须要求社会中每一个成员都能够参与其中,从而为环境保护做出重要贡献。对于某些高耗能的企业更是应该如此,尤其是建筑行业,在施工中经常会使用一些高耗能高污染的材料,在一定程度上对空气质量和生态环境产生了不良的影响,这就需要企业在建筑施工中,应该提升社会责任意识,在建设中坚持绿色发展,通过改进建筑技术等实现住宅施工中的节能减排,从而一举两得。这不仅在一定程度上降低了建筑工程中材料的投入,还能够增强企业的社会影响力,使其在社会中的信誉度得到明显的提高和改善,进而赢得社会大众的支持。随着时间的推移以及科学技术水平的不断发展,建筑行业也面临着激烈的市场竞争,建筑施工企业在数量上呈现出大幅度的增长,大家纷纷在行业内开展技术上的创新,试图在建筑住宅设计中能够更加满足现代人的生存和发展需要,使其在居住中不但能够安心和放心,还可以产生一定的幸福感,这也就意味着住宅建筑在功能的承载上已经发生了明显的变动,它不再表现出单一性的功能特征,宜居性反而成了其功能中最基础的一点。除此之外它还需要具有文化性、美观性以及节能性等特征。在这种理念影响下,建筑施工单位必须积极与市场需求相融合,在建筑施工中落实节能减排、绿色环保不仅是社会对建筑施工企业提出的要求,也是建筑企业实现自身的繁荣发展的必由之路。因此,建筑施工企业必须以绿色环保为引领进行的创新和变革,才能在激烈的市场竞争中赢得一席之位,才能在之后的建设和发展中不断地进行升级和创新,进一步带动企业经济效益的快速提升。
2低碳住宅建筑理念的建筑设计原则
2.1整体性原则
以绿色低碳理念为前提的高层建筑设计属于综合性工程,这类建筑并不同于日常中的居住型住宅,它是指包含生活需求的其他建筑体系,其强调建筑的舒适体验。其坚持建筑设计的整体性原则,充分应用生态节能技术,促进人、建筑以及自然间和谐统一,实现三者的共存。
2.2节能性原则
建筑领域内,越来越多的住宅建筑设计开始强调绿色低碳理念和节能减排等内容,特别是民用住宅,这类建筑的能耗较高,设计时更应考虑到低碳理念。通过合理的节能手段,以保持建筑设计的前瞻性,并强调建筑的实用性。在设计期间,不能将节能设计局限在某一方面,而是要从全局角度出发,根据建筑特点与周围环境,尽可能地降低建筑能耗。比如在光照充足的区域,可使用太阳能设备,降低建筑对能源的依赖性。与此同时,节能设计也包含对环保材料的使用,将各种新型环保材料应用到住宅设计与施工中,以促进材料的循环利用,在节约资金的同时实现资源的优化配置。
2.3舒适性原则
现代化高层建筑设计应满足舒适性需求,改善建筑的制冷或者采暖方式,应用绿色低碳技术让建筑环境变得更舒适。或者充分利用自然采光和通风,以降低资源的消耗。
3我国低碳建筑设计发展的现状
随着社会经济不断提高和环保意识的加强,在日常生活中已经逐渐的采取低碳理念的设计,更加的重视低碳生活。众所周知,在建筑施工过程中避免不了对资源的过度使用,这种情况往往造成了资源浪费。但在建筑设计的过程中充分的应用低碳环保技术,就能够使得这一问题得到解决,进而为施工单位带来一定的经济效益和社会效益。在绿色环保可持续发展背景下,出现低碳设计理念,以推动建筑行业的持续发展。这不仅有利于保护环境,还有利于提升经济效益。在低碳设计理念下,建筑设计更注重应用一些绿色材料和低碳能源,在建筑施工的过程中更重视可再生资源的利用。其中加强研发和推广节能技术、环保技术和低碳能源技术作为低碳理念的核心。对于建筑行业而言,最关键就是实现对绿色资源合理的利用,实现利用最大化,避免给周围环境和生活环境造成破坏。以建设绿色低碳住宅为目标,积极完善创新节能技术,加强对建筑低碳排放体系的构建,高度重视建筑各项环节,实现对建筑碳排放控制,进而促进可循环持续发展模式的形成,最终使其建筑物能达到节能减排目的,从而推动房地产行业的发展。
4低碳理念下建筑设计应对策略
4.1优化建筑位置和朝向设计
建筑定位首要的就是要把对城市环境的影响充分的考虑好,容积率过高,对于日照的要求就难以更好地满足。阳光有非常大的辐射能量,地球本身从某种程度上来看就是太阳能接收器,阳光不管是在人的身体健康还是在建筑节能这方面均起着一定的作用。城市规划应重视对日照原理的应用,且无论是建筑位置还是朝向都需要将其明确下来,使得各幢建筑能接收到适度的太阳辐射热能。为此,建筑方位和节能具有密切性。不同朝向和不同季节,建筑所得到太阳辐射热能量是不一样的,且热损失不同。特别是在冬至前后,由于太阳高度角低,照夏天相比房间所接收太阳光线面积要多。在明确建筑方位的过程中,首要就是应把环境的具体情况充分的考虑好,并按照太阳高度将日影响图制作出来,以把冬季每天日照时间明确下来,且尽量应让建筑南向窗面积大些,在满足采光条件下,北向窗面积应尽可能小些,进而实现对太阳能光线的获取,减少热损失,保持室内舒适的温度环境。
4.2建筑物的体形设计
加强对建筑物体形和平面形式的设计,确保设计更加合理,除了能促进空气流通之外,还能减少供暖热损耗,也便于贯彻低碳建筑理念。不同地区和不同建筑层数体形系数不一样,所以在进行设计建筑体形的过程中,对于设计人员而言,有必要将体形系数对低碳环保的影响充分的考虑好。积极的倡导建筑与室内一体化设计理念,尽可能选用耐久性和高性能的建筑体系,进而避免各项资源大量耗费的现象,还能降低施工所造成的环境污染。
建筑外表面积与体形系数成正比。建筑围护结构与室外空气接触越多,散热量就越大。越减少无用的外表面积,建筑的体形系数就能越小。众所周知,相同面积圆的周长最短,国外有的建筑高层建成圆塔形,减少建筑外表面积,保证了节能的效果。所以为了节能考虑,建筑的形体变化不应过多。
4.3建筑的环境属性
将建筑低碳理念渗透在建筑设计各个环节中,并贯彻到该设计始终,且在判断建设一个建筑能否达到低碳理念标准这方面,建筑处所的环境作为重要的指标。这就要求建筑除了要满足建筑自身的使用功能外,还要比传统建筑对环境保护的要求更高。低碳建筑在实现建筑自身使用功能基础之上,还让建筑自身视为自然环境有机构成体。它自身和自然环境应达到统一,以避免破坏环境。
4.4优化围护结构保温设计
围护结构是指建筑物各面的围护物,包含屋顶、外墙、外窗等。围护结构保温与房屋能耗密切相关。为了让建筑物在它的全部生命周期内也能保证优秀的保温性能,这些保温系统需要满足保温、隔热、隔声、防水防潮、耐火、耐久的要求。为此,围护结构的材料选择上需要考虑到方方面面,在达到保温和隔热的同时,还要考虑材料的耐火和耐久性。其中外墙保温是围护结构保温的重中之重。各地区墙体材料多为砌块、空心砖、实心砖、钢筋混凝土等。常用的保温材料配合外墙墙体形成了常见的外墙保温系统。
目前,外墙的保温系统主要分为三种,外墙内保温系统、夹心保温系统和外墙外保温系统。这几个保温系统各有优缺点。外墙内保温对材料耐水性耐久性要求不高且施工简单;但极易产生冷桥,在保温和墙体中间生成冷凝水,导致内保温脱落,不易进行施工改造。夹心保温系统就是将保温材料夹在外墙内片和外片之间,对材料性能、施工季节和施工条件要求不高;但会造成墙体过厚和构造复杂的问题。外墙外保温系统是目前应用最广的保温系统,它适用于各种气候条件,也方便旧房改造,还可以保护建筑主体,丰富建筑外立面造型。外墙外保温系统也还存在一系列问题,如抗震能力差、耐久性能不高。一幢建筑物寿命相对而言比较长,所以在注重建筑整体寿命的基础之上,保温材料也尽量做到同步或者及时更换。保温材料的未来发展趋势是轻便、高效保温、耐久性好、耐火性好。
4.5合理选用绿色建材
建筑材料的生产与建设使用过程,是建筑业高能耗高污染最主要的一个环节。以混凝土使用为例,不管是所挥发的氡气还是使用人造板材,其释放出来的甲醛对环境和人体带来一定的影响。在城市建筑中,钢筋混凝土结构这种建筑方式非常常见,但这种方式很容易产生大量能耗和污染,水泥在这期间会频繁的应用,会排放大量二氧化碳。如果需要拆除钢筋混凝土结构,必然会产生大量的建筑垃圾,还难以更好地处理,最重要的一点就是会污染到环境。为此在选择建筑材料时应以绿色环保材料为主,进而在具体使用时避免影响到周围的环境。绿色建材指的是可重复利用的建筑材料,且符合低碳节能设计的要求。以黄土高原地区为例,黄土作为其土建结构材料中最主要的成分,为避免建筑发生开裂现象,可把芦苇和麦草加入在黄土中,并能就地取材,还便于更好地施工,最重要的一点就是能耗低、污染小等。以日本国家零排放住宅为例,为实现对室内湿度的调节,在墙面装饰方面加强了对消石灰壁纸的应用,不仅便于取材,还能降耗节能,实现低碳节能设计,该做法值得借鉴。
4.6充分利用建筑空间
高效利用建筑空间从某种程度上来看,能使得建筑空间得到合理使用,促进其利用率的提高,还能降低建筑的总面积,其中在大群建筑工程中体现最明显。在大群建筑工程中,更应加强对建筑用地的规划,并注重对建筑空间的利用。加强对住房面积标准控制,逐渐的降低建筑能耗,使其能实现建筑设计低碳节能理念。在设计建筑户型的过程中应注重户型的空间,并把该空间灵活性和可变性充分的考虑好,与此同时还应提高对其功能可能产生变化的重视度,由此除了能让建筑物使用寿命进一步延长之外,还能避免产生过多的建筑垃圾,进而降低建设费用,减少能源消耗。
4.7综合利用各种能源
为推行建筑低碳节能设计,有必要从各种能源的使用方式入手并加以完善,全面的优化,之后再综合利用,因为这是非常重要的一种途径。建筑建设的低碳节能,对各种科学技术会产生一定依赖,但为实现低碳节能设计,不断的提升发展水平,应注重对优化能源利用方式的应用,或者是加强对新技术和新材料开发,并充分的应用。在进行建筑设计的过程中有必要加强对低碳节能系统的选择。建筑能源消耗在地域这方面具有差异性,各气候分区的特点不同,要想实现建筑设计,在具体设计的过程中有必要各地气候条件灵活的选择。以北方城市建筑为例,冬季寒冷均采用地热采暖,设计时应高度的重视采暖保温性能,尽量减少消耗的煤炭量,非供暖期也要保证室内气温在标准范围内,减少各户空调电热供暖,做到节能减排。南方城市的建筑设计不仅注重的是隔热,还偏重于遮阳,由于空调的广泛使用还会产生电能的大量消耗,为此在建筑设计的过程中,可加强对建筑自然通风的应用,尽可能以清洁能源为主,有效应用节能设备系统。通过高效节能配套设备系统,按照建筑负荷情况确定相应控制策略,具体如图1所示。并引入低能耗设备,从而使其能实现低碳节能。
图1 建筑可再生能源应用方案
4.8推广完善评价机制
在低碳概念下,要想实现建筑低碳设计并大力推广发展,有必要从现有的评价机制入手,加以优化不断完善。推广低碳项目的途径非常多,如加强对相应法律法规和行业政策的制定、促进实施专业机构测评、加大对建筑市场经济杠杆调节作用等方式。环境性能评价这一过程具有延续性,对于建筑设计方面的工作人员,可根据评价反馈信息加以调整,全面的整合优化,进而促进客观理性建筑设计过程的形成。以建筑新技术和新材料应用推广为例,可加强对评价机制的应用,为实现对科学评价数据的获取,可从多个方面判断该技术的具体应用价值,如经济、效能以及环保等方面,从而为建筑设计提供相应的指导,使其能实现低碳节能。
结束语
总而言之,在当今低碳经济越来越成为促进社会可持续发展的推进器。对于建筑行业,想更好地发展现代建筑,选择降耗减排的低碳节能模式是必须要贯彻的理念。所以在建筑设计的过程中,除了要将经济发展问题充分考虑好之外,还应考虑好环境保护问题,并以不断完善设计方式为主导,推动建筑能源的合理利用,促进能源效率的步步提高,进而实现低碳节能。
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