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低碳概念下建筑設計應對策略探討

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低碳概念下建筑設計應對策略探討

[摘要]低碳理念的建設與施行,是立足于國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略之上來實現(xiàn)的。對于建筑行業(yè)來講,其在運行過程中將產(chǎn)生大量的環(huán)境污染物,對地區(qū)內(nèi)生態(tài)環(huán)境以及人身健康造成較高的危害?;诖耍恼聦Φ吞冀ㄖO計概念及重要性進行概述,指出低碳概念下的建筑設計現(xiàn)狀,并從外形設計、環(huán)保設計、空間設計、智能設計多個方面,對低碳概念下的建筑設計應對策略進行研究。

[關鍵詞]低碳概念;建筑設計;應對策略

近年來,建筑行業(yè)的迅速發(fā)展下,其產(chǎn)生的環(huán)境影響問題也日益增加,例如工程機械設備以及水泥混凝土材料使用,都將會給生態(tài)環(huán)境造成一定的污染,阻礙著我國生態(tài)環(huán)境的發(fā)展。低碳概念的提出,則是針對現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展過程中所產(chǎn)生的二氧化碳排量問題來進行分析,然后依據(jù)從行業(yè)特性來制定出較為完整的解決策略,以降低碳排量。對于我國建筑事業(yè)來講,依托于低碳理念來對建筑本身進行結(jié)構化設計,可有效降低能源的損耗,保證生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,同時也可間接為建筑行業(yè)的綠色化、節(jié)能化發(fā)展提供有效途徑。

1低碳建筑設計概念及重要性

1.1低碳建筑設計概念

低碳建筑理念作為一個以節(jié)約為主的設定機制,其是符合大自然的這種發(fā)展規(guī)律,通過遵循著人與自然和諧相處的原則,保證整個建筑結(jié)構在對自然環(huán)境造成破壞時期,效益產(chǎn)出比與能源消耗比可達到一個均衡點。在低碳建筑設計過程中,其本身是以節(jié)能減排為核心,將自然消耗資源與可利用資源進行有效整合,保證整個建筑既可維系行業(yè)本身的使用價值又可最大限度地與生態(tài)環(huán)境形成一個有機整體,進而為我國建筑行業(yè)的發(fā)展提供一個可持續(xù)的發(fā)展點。低碳建筑設計的另一個重要點是保證能源的可持續(xù)利用,通過新能源來替代傳統(tǒng)能源的消耗,保證各類資源呈現(xiàn)出可持續(xù)性以及可再生性的特點,例如風能、光能與水能等,通過資源的合理利用,可有效降低整個建筑過程中廢棄物的產(chǎn)生,及其他資源合理利用,又可有效保證建筑區(qū)域內(nèi)對生態(tài)環(huán)境保護起到一個良好地促進作用。低碳建筑設計在人們生活質(zhì)量的不斷提高下,以低碳理念為主的建筑工藝更加貼合人們的生活需求,通過舒適度方面的契合保證建筑技術的實施是建立在人們規(guī)范式需求基礎之上來實現(xiàn)的。例如建筑材料在選擇中,是以原生態(tài)、無污染的材料為主,且材料在消耗過程中不會產(chǎn)生對周邊環(huán)境以及居住環(huán)境有害的各類物質(zhì),進而為人們居住場所來建立一個良好的生態(tài)環(huán)境。

1.2新時期下低碳建筑設計的重要性

近年來國家經(jīng)濟結(jié)構的穩(wěn)定發(fā)展下去,其本身是以社會資源以及自然資源的過度消耗為基礎來實現(xiàn)經(jīng)濟增長的,當經(jīng)濟發(fā)展速率高于環(huán)境保護速率時,將產(chǎn)生嚴重的生態(tài)污染問題,甚至部分環(huán)境影響所產(chǎn)生的病毒將對整個生態(tài)領域造成較大的危害。以空氣污染為例,國家前幾十年在發(fā)展過程中,其生態(tài)環(huán)境基本處于藍天白云的自然和諧現(xiàn)象,然而在近年來發(fā)展中,霧霾產(chǎn)生的概率逐漸加大,空氣中所存在的有害物質(zhì)將對人身健康造成一定的危害。在現(xiàn)階段建筑行業(yè)中采用低碳設計理念,在一定程度上可避免因環(huán)境污染問題而造成的生態(tài)平衡被破壞的現(xiàn)象發(fā)生,從低碳概念下建筑設計的重要性來進行分析,主要分為下列幾點。第一,與人們生活需求相契合,在建筑結(jié)構的低碳設計下,可有效保證整個建筑行業(yè)與人們主觀需求效果,特別是在近年來自然觀念,和諧觀念的滲透下依托于低碳建筑設計與地域環(huán)境形成精準契合,保證在整個生態(tài)環(huán)境不被破壞或破壞程度較小的前提下,發(fā)揮出建筑應用的住宅功能、商業(yè)功能等,進而提高建筑物的居住質(zhì)量。第二,可滿足建設行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展需求。低碳理念的提出與設定,是針對建筑行業(yè)在整個生態(tài)環(huán)境中所運行的污染機制來進行規(guī)劃的,其也可以看成是建筑行業(yè)在發(fā)展過程中的一個重要導向機制。通過新技術、新工藝的不斷引進,可令整個建筑產(chǎn)業(yè)形成一個持續(xù)性發(fā)展的態(tài)勢,同時也為整個建筑機制提供基準化的信息服務。

2低碳概念下的建筑設計現(xiàn)狀

低碳概念下的建筑設計,是以現(xiàn)階段我國生態(tài)環(huán)境發(fā)展趨勢來進行設定的,通過將建筑行業(yè)在生態(tài)環(huán)境危害中所起到的影響機制制定出一系列的計劃,保證建筑工程設計可滿足生態(tài)環(huán)保需求。同時,地方政府已經(jīng)起到了職能監(jiān)督的作用,對建筑進行監(jiān)督設計以及監(jiān)督施工情況來進行指標測定,確保各類建筑工作的開展可滿足新時期下低碳概念的規(guī)范化延伸。然而,與國外較為完善的低碳建筑體系相比,我國低碳建筑設計理念正處于發(fā)展過程中,其主要呈現(xiàn)出的差異性體現(xiàn)為兩方面。一方面,從我國針對低碳建筑設計的監(jiān)督來講,其在規(guī)范制度層面體現(xiàn)出一定的欠缺性,主要是由于整個機制在建設過程中是以大量時間消耗為主體來不斷實踐與摸索,甚至部分碳排量的測定是需要通過建筑物的實際運營以及建設來進行統(tǒng)計的,這就造成碳排量無法形成一個有效的基準統(tǒng)計值,進而無法為低碳建筑設計提供較為精準的數(shù)據(jù)支持。另一方面,低碳理念的理論建設與實踐不相符,大部分開發(fā)商以低碳建筑為噱頭進行資源的拓展與基本建設,然而在實際工程開設中,并未能體現(xiàn)出低碳設計理念以及其起到的價值效應。當此類利益所產(chǎn)生的不良經(jīng)濟鏈可滿足開發(fā)商的發(fā)展需求時,則大部分開發(fā)商將大肆宣揚低碳理念,而在實際工程建設中并未能體現(xiàn)出任何的低碳設計,這就造成整體建筑無法滿足實際開發(fā)需求,在一定程度上阻礙了低碳理念的實現(xiàn)。

3低碳概念下的建筑設計應對策略

3.1外形設計

外形作為建筑物的主要設計環(huán)境,例如,墻體材料的選取、建筑結(jié)構的設計等,同時其也作為建筑材料消耗最多的環(huán)節(jié)。在對外形設計注入低碳理念時,為進一步降低能源的損耗,應充分考慮到與建筑外形呈現(xiàn)出線性關系的各類因素,將墻體材料、外形結(jié)構、材料顏色等進行分析,測定出各類因素所能起到的能源節(jié)約效果。例如,在對墻體進行設計時,通過屋面材料的設計,依據(jù)建筑所處的地理環(huán)境、自然環(huán)境,對墻體的薄厚度進行界定,在北方建筑中,保證原有建筑保溫板應用的前提下,應將墻體進行適當增厚處理,保證冬天環(huán)境下建筑物的保溫效果,以降低北方冬季采暖設備的能源消耗。同時,為保證建筑物的保溫、保濕效果,應將窗墻比的系數(shù)適當降低,且窗框在選擇時,應盡量以鋁制窗框為主,其既起到保溫的作用,在一定程度上,又可降低光污染的危害,進而達到綠色節(jié)能的環(huán)保目的。

3.2環(huán)保設計

環(huán)保設計是貫穿于整個建筑體系中來實現(xiàn)的,在現(xiàn)場作業(yè)時,材料之間的化學反應、設備運行產(chǎn)生的熱量、噪音污染、光污染、粉塵污染等,都將對周邊生態(tài)環(huán)境造成較大的危害,且整個消耗體系是以能源消耗為產(chǎn)生點的,甚至部分有毒物質(zhì)將對材人身造成嚴重的危害。在環(huán)保設計時,必須針對現(xiàn)階段建筑工程的消耗機制,對建筑材料、建筑工藝以及建筑環(huán)節(jié)產(chǎn)出與消耗之間的比例系數(shù)進行分析,選擇低能耗、高環(huán)保的材料作為主體設計中心,且應保證環(huán)保材料的選取,不會改變原有建筑屬性,而是通過材料的等位替代,保證整個建筑工程的環(huán)保率達到最大化,以提高整體建筑效率。

3.3空間設計

空間設計主要是指房屋結(jié)構在當前建筑環(huán)境中所具備的利用率,房屋結(jié)構利用率的合理性,可最大限度地確保整個建筑產(chǎn)出比是滿足預期建筑需求的。低碳理念下的建筑設計要求在施工作業(yè)中,針對單個房屋結(jié)構在整個建筑物中所起到的價值進行測定,在保證空間利用率最大化的前提下,降低因空間資源消耗比。此外,還可針對空間結(jié)構特性添加可再生資源,保證在有限的空間利用下,縮短整個建筑周期。3.4智能設計低碳建筑的智能設計是未來建筑行業(yè)的主要發(fā)展趨勢,通過智慧建筑體系的建構,可將建筑物前提設計、中期施工、后期運維中數(shù)據(jù)信息進行整合,令建筑物不再僅以可居住性為準則,而是逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)檫m居住性,在各類高新技術的支持下,有效保證建筑物中的各類資源得以充分利用。在建筑物體系中進行智能系統(tǒng)的實現(xiàn),可最大限度提高機械化設備的運行效率,應用效率的提高則可降低建筑施工過程中的污染排放量,令建筑體系真正實現(xiàn)可持續(xù)化的發(fā)展。在實際設計過程中,應對現(xiàn)代化技術與建筑體系的結(jié)合路徑進行分析,正確界定出高新技術在建筑設計以及施工過程中的可行性,然后通過相關參數(shù)的設定,縮減理論參數(shù)與實際施工之間存在的誤差,進而實現(xiàn)傳統(tǒng)建筑與智能建筑的自然過渡,加快低碳建筑的實現(xiàn)效率。

3.5節(jié)能設計

低碳建筑設計中節(jié)能理念的體現(xiàn),主要是利用現(xiàn)有的自然資源進行能源轉(zhuǎn)換,降低其它能源的損耗,以達到節(jié)能目的。例如,對建筑物的結(jié)構布局進行優(yōu)化,提高房屋內(nèi)部的采光率,日照時長的增加可降低日光燈的使用。此外,考慮到裝修過程中的熱分散現(xiàn)象,可在建筑物頂部添設太陽能設備,在晴天進行光能采集并儲能,然后在晚上用于建筑物內(nèi)部電燈設備的能量供應。在對建筑格局內(nèi)的綠地進行規(guī)劃時,應正確分析出草木植被與生態(tài)環(huán)境、建筑格局呈現(xiàn)出的聯(lián)動影響,制定出合理的搭配格局,以降低建筑物使用過程中所產(chǎn)生的空氣污染、光污染、噪聲污染等問題,以提高整體建筑質(zhì)量。

4結(jié)語

綜上所述,低碳概念下建筑體系的設計必須遵循環(huán)保原則、節(jié)能原則,保證建筑施工對環(huán)境所造成的影響值降到最低,以此來真正實現(xiàn)建筑層面上的節(jié)能減排,這對于新時期下的工程建設體系來講,是貼合國家宏觀調(diào)控戰(zhàn)略的。期待在未來發(fā)展過程中,地方政府職能部門可起到監(jiān)管、協(xié)調(diào)的作用,輔助各類政策機制的落實,真正實現(xiàn)建筑行業(yè)的低碳化發(fā)展。

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作者:陳學凱 陳晨 郭亞杰 單位:南京長安建筑規(guī)劃設計有限公司