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  • 現代建筑設計中的低碳設計
  • 時間:2019-01-25 來源:設計中國  作者:
  •    建筑物的低碳設計是當前城市實現可持續發展的重要基礎,是當前建筑設計當中必須要運用的一個理念。因此,低碳的建筑設計需要不斷創新和發展,不斷地深入研究當前的建筑物低碳設計技術,與此同時還需要構建起一整套完善的建筑物設計體系,從而在這一個基礎上去不斷地探索低碳設計的最有效方案。只有讓我國的建筑設計將低碳設計運用到其中,才可以很好地實現建筑行業的可持續發展。

      一、建筑當中低碳設計的重要意義

      伴隨著對資源的不斷開發和使用,資源的開采和存儲量也在不斷地減少,且國內的建筑資源消耗占有的比例是很高的,這樣的情況對資源的可持續發展造成了非常嚴重的阻礙。低碳設計可以對水能、風能、光能、生物能等可再生資源進行利用,從而確保資源的發展可以持續下去。在建筑行業當中,有害氣體的排放是非常嚴重的,占據了工業排放的50%。在當前全球氣候變暖的情況下,國內的建筑行業必須要對這一個問題予以重視。為了更好地減少對自然環境的破壞,確保人們居住的環境可以得到保障,那么就必須要在當前的建筑當中運用低碳設計的理念。在低碳設計理念的基礎上來實現可持續發展,使用尖端技術、資源開發等方式來降低對不可再生資源的消耗,降低有害氣體的排放,從而實現社會經濟和自然環境的和諧發展。

      二、國內低碳建筑設計的當前狀況

      國外一些發達的國家很早以前就已經在建筑設計當中使用了低碳設計的理念,但是就國內當前的情況來看,我們的技術還并不是很發達。國內對資源的消耗相對于國外而言是非常大的。這樣的情況主要是因為沒有對節能的理念進行很好的普及,房地產開放商往往為了追求更高的利潤,在設計當中節省材料,例如,在建筑上使用大面積窗戶,但是并不能打開,從而使得建筑內部的通風不好、空氣質量差,居住在當中的民眾只能通過空調來使空氣進行流通,這樣就使得資源出現浪費的情況。這樣不合理的設計使得建筑的耗能增大,環境出現嚴重的污染。與此同時,低碳設計的理念也沒有深入人心,進行建筑設計的人員也沒有對低碳設計的理念進行很好的了解。建筑的低碳設計是一項有著較強綜合性的工作,必須要有著很高的技術支撐和管理知識。雖然國家當前對低碳設計的理念進行了很好的灌輸,但是設計上還是存在著主觀意識缺乏的現象,在進行操作期間還是有著太多的問題。

      我國是當前全球范圍內最大的太陽能光伏電池生產國,但是出產的商品并沒有較高的運用率。這樣的情況主要是因為太陽能熱水器和建筑相融合的設計標準到現在都沒有得到很好的實現。

      三、當前低碳建筑設計使用的主要方案

      在進行建筑工程設計期間,低碳設計的運用是勢在必行的。低碳的建筑設計當中采光是非常重要的。在建筑的低碳設計當中要想對白天的光能進行很好的利用,必須要確保建筑本身有著很好的采光能力。另外,在建筑設計當中必須要將先進的技術和節能的商品進行很好的融合,來對建筑的耗能比例進行調節,并來降低對不可再生資源的依賴性,從而讓節能減排和保護自然的目的得以實現。

      (一)主動建筑低碳設計

      在建筑物的設計當中混凝土的選擇一般都是使用素混凝土,不但可以很好地節省瓷磚的貼面、花崗巖大理石和粉刷層,同時還可以很好地防止因大量進行石料開采帶來的自然環境破壞。在進行混凝土攪拌期間應當就地取材進行攪拌,這樣才可以很好地降低運輸期間的資源浪費。在建設低碳設計當中還提出了對屋面的綠化設計,從而實現低碳建筑減少有害氣體排放的目的,同時也可以對建筑的結構進行優化,降低對鋼筋混凝土的使用。在主動式的采光設計當中一般都是使用反射采光技術,導光管導光、光纖導光、棱鏡組傳光、衛星反射鏡采光以及光伏效應間接采光等。經過對以上自然采光技術的運用,不但可以很好地對建筑的采光環境進行改善,同時也讓房屋在沒有光的條件下得到日光的照射,對電能進行很好的節約。

      (二)被動建筑低碳設計

      被動式的自然采光設計當中一般都是利用白天來對空間進行充分的照射,從而讓日常的生活行為可以順利地進行。這一種可再生的資源在利用上會受到一定的限制,但這樣的情況完全可以通過當前高精尖技術進行處理,來實現建筑的被動采光。一般在外圍的結構都會出現熱消耗過快的情況,在建筑的外部使用保溫設計,在此基礎上可以將中空玻璃運用到需要保溫的屋面上,這是一種建筑實現低碳節能的主要方法。

      (三)運用新型能源和材料

      降低對化學能源的依賴性,最大程度上對光能、地熱、風能、生物能等可再生資源進行利用。在進行設計期間按照當地的情況來制定設計方案,對周圍工業行業排放出的余氣、余熱、廢氣進行有效的利用,對建筑的制冷、供暖都有著很好的幫助,這也是實現節能低碳設計的主要方法。在建筑設計當中必須要使用綠色環保的建筑材料,建筑外部墻體必須要使用沒有污染、沒有放射的材料來進行建筑保溫層的設計。在外墻的保溫設計當中飾面、建筑保溫絕熱板、隔熱水泥模板、外墻等系統的運用和發展都體現出了新型能源和材料在節能環保當中的重要性。

      四、低碳建筑設計的相關技術

      (一)對建筑位置的朝向進行設計

      建筑自身的位置必須要考慮城市環境的現狀,如果出現建筑過于密集的情況,那么就會大大地影響到低碳建筑的采光效果。低碳建筑設計當中建筑采光是尤為重要的,科學地考慮建筑的位置和朝向,讓每一棟建筑可以接收到更多的熱能。在確認建筑的位置和朝向后還必須要對環境的實際情況進行很好的考慮,且在設計當中必須要根據太陽的高度角來進行日影響圖的設計,這樣才可以很好地確保建筑在冬季的時候也能有著充足的光照時間。建筑的設計當中向南開窗的面積占比應當要大一些,在滿足建筑采光要求的基礎上,對向北、向東的開窗進行嚴格的要求,從而讓建筑獲得更多的太陽光,降低熱能的損失,確保建筑內部可以保持在一個舒適的溫度狀態下。

      (二)優化圍護結構墻體的設計

      在當前的建設設計當中圍護結構一般都是以鋼筋混凝土來作為框架或者是承重結構,這屬于填充材料。為了更好地降低荷載,實現保溫、隔熱的效果,就必須要使用輕質且高效的保溫建材。但是在設計當中必須要注意的是,在天氣較為嚴寒的地方,不同的建材布設的順序又必須要根據材料的效果來進行,一般都是把保溫材料鋪設在外墻會更好些。在建筑的圍護墻上如果使用外部保溫的聚苯乙烯泡沫板和巖棉板會更好一些,在設計上也必須要考慮抗震能力差、易松散、結構構件結合不好、整體性能不達標的情況,防止外部裝修貼、掛荷載,盡可能地減少使復合墻體受振動的鑿刨裝修等。另外,墻體的內部會出現冷橋的情況,這是進行保溫和隔熱處理時必須要注重的地方,這一個環節必須要得到設計人員的重視,運用科學的構造來防止冷橋情況的出現。建筑的風環境也是影響建筑節能低碳的重要原因之一。在冬天,風會為建筑的保溫帶來很大的挑戰。因為建筑的某些構造沒有進行很好的處理,墻體的內部就會出現冷凝水的情況,所以,在使用建筑保溫材料的時候必須要根據建筑的構造情況使用合理的設計方案。

      (三)再生能源技術的一體化設計

      如果是將建筑設計和再生能源技術進行很好的結合,那么在建筑的設計當中就會出現多功能的建筑構件,不但可以很好地提升建筑的各項功能,還可以很好地實現節能低碳的目的。就當前的情況來看,國內的低碳建筑設計當中最為適用的就是太陽能技術,在建筑當中使用這一種技術可以對太陽能進行很好的轉化,從而運用于建筑的改造當中。比如可以在建筑當中使用太陽能熱水器和聚熱器等來實現太陽能的轉化。根據建筑設計當中聚熱器的方向、建筑立面等因素,來提升聚熱的效果,并且還可以很好地降低設備安裝時的難度。

      五、結語

      從當前的情況來看,伴隨著國內社會經濟的不斷發展,建筑工程行業的不斷擴大,對自然環境的保護和能源的節約已是當前社會發展當中重點探討的一個問題。因此,在建筑設計當中使用到低碳的設計理念,在建筑設計當中積極使用環保設計可以很好地提升資源的利用率,可以很好地對當前能源問題進行緩解,同時也可以很好地促進當前國家經濟體系建設的可持續發展。此外,將建筑設計和低碳設計進行很好的結合,對于能源的消耗、自然環境的保護都有著重要的意義,并且也可以使我國建筑行業在當前的國際建筑市場當中占有一席之地。因此,如果想要成為一名合格的建筑設計師,就必須要對節能低碳的設計理念進行很好的了解,從而很好地去滿足當前國家低碳發展的重要要求。

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