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摘要:随着我国经济的发展和可持续发展观的普及,人们越来越多的关心我们的生活环境,碳排放问题正是其中之一。之前人们往往重视汽车、工厂的排放量,而建筑的碳排放却被忽略了,据国际研究表明低碳建筑才是减少温室气体排放最具性价比的领域,因此在建筑领域必须重视低碳设计技术与方法。这就要求我们在低碳理念下进行建筑开发设计,将建筑采暖、照明、通风、空间、房屋外部建筑等都纳入低碳设计范围。本文在低碳建筑理念下重点介绍了低碳建筑设计的要点,并从建材、建筑空间、采光通风、暖通,外部建筑等方面介绍了低碳建筑设计的方法。
关键词:低碳建筑;设计理念;设计技术;节能环保
Abstract: with the development of our national economy and the concept of sustainable development in the popularization, more and more people care about our living environment, carbon emissions is one of them. Before people often pay attention to car, factory emissions, and construction of carbon emissions but ignored, according to the international research shows that low carbon buildings to reduce greenhouse gas emissions is the most cost-effective fields, therefore in the construction field must pay attention to low carbon design techniques and methods. This requests us in the low carbon concept of building development design, the building heating, lighting, ventilation, space, building outside building into low carbon design range. Based on the low carbon architectural concept introduced the low carbon architectural design points, and from the building materials, architectural space, lighting, heating, ventilation, external building introduces the low carbon architectural design method.
Keywords: low carbon architecture; Design concept; Design technology; Energy conservation and environmental protection
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
低碳建筑与设计
低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量的建筑。低碳建筑设计是以降低能耗为目标的设计,设计过程中主要通过空间的合理布置、构造及围护结构设计、采光设计、日照设计、暖通节能、扩大绿化等综合措施实现低碳效应,降低能耗,为住户创造良好的居住环境,促进国家的可持续发展。
二、低碳式建筑的设计要点
(一)居住环境的气候条件
低碳建筑属于气候适宜性建筑,也就是说低碳建筑的设计是遵循当地的气候状况而进行的建筑设计,是一种低耗能建筑设计。许多设计师在设计过程中往往不考虑气候特点而是笼统的采用一般标准的采暖和制冷设备改变室内环境,虽然也达到了改善居民居住环境,创造舒适生活的目的,但是能耗消耗过大,排放过多CO2,不符合低碳建筑的标准。因此,在建筑的设计中要充分考虑不同地区的气候特点。
(二)确保人体健康
低碳建筑设计的首要目标也是最基本的目标就是要确保居住者的安全。这要要求建筑的设计能够保证室内空气质量(co、co2、有毒气体不超标),噪音不超过规范标准,电磁场辐射不会对人体造成伤害。具体来说,设计师在建筑材料的选择过程中一定要选择有质量保证的品牌材料,确保材料不会释放有害气体;地板装饰最好采用陶瓷、硬木材料,减少对健康隐患较大的材料的使用,如地毯、涂料、密封膏、织物等;结构材料可以选择隔音效果显著的材料,起到降低噪音的效果。合理的设施房屋的进风口和出风口,保持室内空气流通,改善空气质量。做好门窗设计,在节能的前提下,提高采光效果。做好外墙保温设计与暖通空调设计,保证取暖与制冷,改善室内温度与湿度,提高人体舒适性。
(三)整体设计
当前建筑设计的一个通病就是将低碳设计作为建筑设计之外的附加工作,将它与建筑设计分开来看,做好一般的建筑设计后才进行节能设计的考量。这种设计理念使得低碳设计不能贯穿于设计的全过程,与整体设计割裂,容易造成节能成本的增加。因此,低碳设计应当作为建筑设计贯穿全程的内核,在设计的开始就将低碳理念运用其中。例如暖房设计方面,采用集群式太阳能技术,将太阳能转换为热能,直接用于取暖;在夏季通过制冷设备将热水转化为冷水,实现空调制冷。冬夏两季既环保又节能。
(四)降低能耗
低碳设计对于能耗的要求非常严格,设计一定要能够实现能耗的降低。低碳设计通过材料的选择,外墙保温技术的应用,门窗、房顶的等方面的合理设计完全可以实现建筑节能的目标。
三、低碳式建筑设计的应用
(一)绿色建材
建筑设计未来的发展趋势就是以低碳建筑理念为核心。绿色材料的使用是低碳理念与设计的基础,绿色材料的广泛应用能够确保使用者的身体健康,也是响应我国节能减排号召的表现,促进了我国的可持发展与和谐社会的构建。
绿色建材指采用清洁生产技术,大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,达到使用周期后可回收利用,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。主要包括:新型墙体材料、 防水密封材料、保温隔热材料、装饰装修材料。
低碳建筑设计在材料选择上要重视以下方面:地板可采用木质地板或瓷砖地板,尽量不用大理石。墙体涂料尽量选择低碳性、无毒性涂料;卫生间墙面可以选择防水涂料,避免传统的大理石;一些对坚固性要求不严的结構,可以采用石膏板、轻钢龙骨等轻质材料,从而减少传统砖墙、铝合金门窗中砖体和铝合金材料的大量使用;在暖通方面,采用地源热泵、太阳能空调、余热回收等技术进行采暖与制冷,减少 能源的消耗和二氧化碳的排放量。
(二)建筑空间的利用
建筑空间如果利用得当就能实现降低总体面积的目标,实现空间的高效利用成为解决城市人口多,人均居住面积小的矛盾的重要手段。如何在小空间里创造出大空间的感觉,给居住者提供舒适的生活环境成为室内环境设计的难点。具体来讲,可以通过对空间结构的认识,对墙体进行改造,使空间组织更加宽敞。通过家具的选择与布置,是空间更大居住起来更舒适。还可以利用色彩的设计,使居住者产生大的空间“错觉”。
采光通风设计
建筑的采光通风设计是否到位直接影响着建筑物的绿色节能,是低碳建筑设计的重点工程。首先,如果建筑室内的采光较为良好,照明系统的选择标准就可以適当降低,照明系统的耗电量也会相应地减少。其次,是否能够形成良好有效的自然通风,完全取决于规划及建筑的设计,因此在进行设计时应充分考虑当地的气候特点和现场的地形特点,以充分利用自然气候资源为目的进行设计。如果室内自然通风设计良好,空调系统的设计与安装就能够节省很大一部分物力与财力,空调能耗也能够降低。所以,低碳化建筑设计要求室内的采光和通风条件较好,从而实现自然光代替耗电光源,自然风代替空调送风,达到节约用电、降低能耗的目标。
(四)暖通空调的应用
随着科技的发展和人们对生活品质要求的提高,暖通空调越来越广泛的应用于住宅中。当前在暖通空调专业领域,已经取得了节能减排的显著成果:提高设备运行效率实现能耗的减少;使用智能中央控制系统,自动依据周围环境变化调节设备,减少过度负荷造成的浪费;使用太阳能等可再生能源空调系统,减少有害气体排放,降低能耗;夏季利用冷凝热技术进行热水供应,提高空调系统能源利用率。
(五)园林景观的低碳设计
住宅区园林景观建筑也要遵循低碳建筑的理念,并且是低碳建筑的重要组成部分。住宅区园林景观低碳建筑设计可以从以下几个方面实现:首先,在绿化区的设计规划中,要充分利用原有地形,如可以就劣地、洼地及坡地之势进行绿化,节约用地和施工耗材。其次,园林景观中的建筑设计要注重空间组合、建筑朝向、建筑色彩等来满足人体舒适感,建材的使用必须选择低碳建材。再次,结合气候进行设计,控制阳光辐射、空气流动。通过通透、骑楼、敞廊、架空、深檐等设计实现炎热地区遮阳、通风、隔热的效果,提升建筑空间舒适度。对于寒冷地区,则以保温、纳阳为上,使用双层墙窗、日光廊道、围护结构蓄热、封闭等设计。最后,设计可因地制宜利用水在建筑环境中引人亲水设施,增添人们可接触的水,可起到调节空气温度、降温的作用,创造理想的微气候。
结束语
低碳建筑有利于解决我国的环境问题与能源问题,就我国当前情况来看,真正大范围的实现低碳建筑还有一定难度,但是未来建筑发展的低碳趋势是必然的。低碳式建筑设计要从建材、建筑空间、采光通风、暖通,外部建筑等多方面努力,真是实现建筑的低碳理念,为人们生活创造更舒适、安全的环境,也为国家经济的发展节省能源消耗。
参考文献
[1] 李越.低碳式建筑设计技术及方法[J].民营科技,2011(06).
[2] 孙国萍,王晓妮. 低碳式建筑设计技术及方法[J].城市建设理论研究(电子版),2010(05).
[3] 刘云胜.高技术生态建筑发展历程[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4] 李钢.建筑腔体生态策略[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[5] 任军.当代建筑的科学之维[M].南京:东南大学出版社,2009.
[6] 任军.当代建筑的科学观[J].建筑学报,2009(11).
关键词:低碳建筑;设计理念;设计技术;节能环保
Abstract: with the development of our national economy and the concept of sustainable development in the popularization, more and more people care about our living environment, carbon emissions is one of them. Before people often pay attention to car, factory emissions, and construction of carbon emissions but ignored, according to the international research shows that low carbon buildings to reduce greenhouse gas emissions is the most cost-effective fields, therefore in the construction field must pay attention to low carbon design techniques and methods. This requests us in the low carbon concept of building development design, the building heating, lighting, ventilation, space, building outside building into low carbon design range. Based on the low carbon architectural concept introduced the low carbon architectural design points, and from the building materials, architectural space, lighting, heating, ventilation, external building introduces the low carbon architectural design method.
Keywords: low carbon architecture; Design concept; Design technology; Energy conservation and environmental protection
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
低碳建筑与设计
低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量的建筑。低碳建筑设计是以降低能耗为目标的设计,设计过程中主要通过空间的合理布置、构造及围护结构设计、采光设计、日照设计、暖通节能、扩大绿化等综合措施实现低碳效应,降低能耗,为住户创造良好的居住环境,促进国家的可持续发展。
二、低碳式建筑的设计要点
(一)居住环境的气候条件
低碳建筑属于气候适宜性建筑,也就是说低碳建筑的设计是遵循当地的气候状况而进行的建筑设计,是一种低耗能建筑设计。许多设计师在设计过程中往往不考虑气候特点而是笼统的采用一般标准的采暖和制冷设备改变室内环境,虽然也达到了改善居民居住环境,创造舒适生活的目的,但是能耗消耗过大,排放过多CO2,不符合低碳建筑的标准。因此,在建筑的设计中要充分考虑不同地区的气候特点。
(二)确保人体健康
低碳建筑设计的首要目标也是最基本的目标就是要确保居住者的安全。这要要求建筑的设计能够保证室内空气质量(co、co2、有毒气体不超标),噪音不超过规范标准,电磁场辐射不会对人体造成伤害。具体来说,设计师在建筑材料的选择过程中一定要选择有质量保证的品牌材料,确保材料不会释放有害气体;地板装饰最好采用陶瓷、硬木材料,减少对健康隐患较大的材料的使用,如地毯、涂料、密封膏、织物等;结构材料可以选择隔音效果显著的材料,起到降低噪音的效果。合理的设施房屋的进风口和出风口,保持室内空气流通,改善空气质量。做好门窗设计,在节能的前提下,提高采光效果。做好外墙保温设计与暖通空调设计,保证取暖与制冷,改善室内温度与湿度,提高人体舒适性。
(三)整体设计
当前建筑设计的一个通病就是将低碳设计作为建筑设计之外的附加工作,将它与建筑设计分开来看,做好一般的建筑设计后才进行节能设计的考量。这种设计理念使得低碳设计不能贯穿于设计的全过程,与整体设计割裂,容易造成节能成本的增加。因此,低碳设计应当作为建筑设计贯穿全程的内核,在设计的开始就将低碳理念运用其中。例如暖房设计方面,采用集群式太阳能技术,将太阳能转换为热能,直接用于取暖;在夏季通过制冷设备将热水转化为冷水,实现空调制冷。冬夏两季既环保又节能。
(四)降低能耗
低碳设计对于能耗的要求非常严格,设计一定要能够实现能耗的降低。低碳设计通过材料的选择,外墙保温技术的应用,门窗、房顶的等方面的合理设计完全可以实现建筑节能的目标。
三、低碳式建筑设计的应用
(一)绿色建材
建筑设计未来的发展趋势就是以低碳建筑理念为核心。绿色材料的使用是低碳理念与设计的基础,绿色材料的广泛应用能够确保使用者的身体健康,也是响应我国节能减排号召的表现,促进了我国的可持发展与和谐社会的构建。
绿色建材指采用清洁生产技术,大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性,达到使用周期后可回收利用,有利于环境保护和人体健康的建筑材料。主要包括:新型墙体材料、 防水密封材料、保温隔热材料、装饰装修材料。
低碳建筑设计在材料选择上要重视以下方面:地板可采用木质地板或瓷砖地板,尽量不用大理石。墙体涂料尽量选择低碳性、无毒性涂料;卫生间墙面可以选择防水涂料,避免传统的大理石;一些对坚固性要求不严的结構,可以采用石膏板、轻钢龙骨等轻质材料,从而减少传统砖墙、铝合金门窗中砖体和铝合金材料的大量使用;在暖通方面,采用地源热泵、太阳能空调、余热回收等技术进行采暖与制冷,减少 能源的消耗和二氧化碳的排放量。
(二)建筑空间的利用
建筑空间如果利用得当就能实现降低总体面积的目标,实现空间的高效利用成为解决城市人口多,人均居住面积小的矛盾的重要手段。如何在小空间里创造出大空间的感觉,给居住者提供舒适的生活环境成为室内环境设计的难点。具体来讲,可以通过对空间结构的认识,对墙体进行改造,使空间组织更加宽敞。通过家具的选择与布置,是空间更大居住起来更舒适。还可以利用色彩的设计,使居住者产生大的空间“错觉”。
采光通风设计
建筑的采光通风设计是否到位直接影响着建筑物的绿色节能,是低碳建筑设计的重点工程。首先,如果建筑室内的采光较为良好,照明系统的选择标准就可以適当降低,照明系统的耗电量也会相应地减少。其次,是否能够形成良好有效的自然通风,完全取决于规划及建筑的设计,因此在进行设计时应充分考虑当地的气候特点和现场的地形特点,以充分利用自然气候资源为目的进行设计。如果室内自然通风设计良好,空调系统的设计与安装就能够节省很大一部分物力与财力,空调能耗也能够降低。所以,低碳化建筑设计要求室内的采光和通风条件较好,从而实现自然光代替耗电光源,自然风代替空调送风,达到节约用电、降低能耗的目标。
(四)暖通空调的应用
随着科技的发展和人们对生活品质要求的提高,暖通空调越来越广泛的应用于住宅中。当前在暖通空调专业领域,已经取得了节能减排的显著成果:提高设备运行效率实现能耗的减少;使用智能中央控制系统,自动依据周围环境变化调节设备,减少过度负荷造成的浪费;使用太阳能等可再生能源空调系统,减少有害气体排放,降低能耗;夏季利用冷凝热技术进行热水供应,提高空调系统能源利用率。
(五)园林景观的低碳设计
住宅区园林景观建筑也要遵循低碳建筑的理念,并且是低碳建筑的重要组成部分。住宅区园林景观低碳建筑设计可以从以下几个方面实现:首先,在绿化区的设计规划中,要充分利用原有地形,如可以就劣地、洼地及坡地之势进行绿化,节约用地和施工耗材。其次,园林景观中的建筑设计要注重空间组合、建筑朝向、建筑色彩等来满足人体舒适感,建材的使用必须选择低碳建材。再次,结合气候进行设计,控制阳光辐射、空气流动。通过通透、骑楼、敞廊、架空、深檐等设计实现炎热地区遮阳、通风、隔热的效果,提升建筑空间舒适度。对于寒冷地区,则以保温、纳阳为上,使用双层墙窗、日光廊道、围护结构蓄热、封闭等设计。最后,设计可因地制宜利用水在建筑环境中引人亲水设施,增添人们可接触的水,可起到调节空气温度、降温的作用,创造理想的微气候。
结束语
低碳建筑有利于解决我国的环境问题与能源问题,就我国当前情况来看,真正大范围的实现低碳建筑还有一定难度,但是未来建筑发展的低碳趋势是必然的。低碳式建筑设计要从建材、建筑空间、采光通风、暖通,外部建筑等多方面努力,真是实现建筑的低碳理念,为人们生活创造更舒适、安全的环境,也为国家经济的发展节省能源消耗。
参考文献
[1] 李越.低碳式建筑设计技术及方法[J].民营科技,2011(06).
[2] 孙国萍,王晓妮. 低碳式建筑设计技术及方法[J].城市建设理论研究(电子版),2010(05).
[3] 刘云胜.高技术生态建筑发展历程[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.
[4] 李钢.建筑腔体生态策略[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[5] 任军.当代建筑的科学之维[M].南京:东南大学出版社,2009.
[6] 任军.当代建筑的科学观[J].建筑学报,2009(11).