建筑低碳设计研究

2024-04-30

建筑低碳设计研究(精选8篇)

篇1:建筑低碳设计研究

绿色建筑设计低碳生态理念研究论文

1低碳生态理念下绿色建筑设计原则

1.1将绿色建筑视为一个整体的生态系统

在进行绿色建筑的设计过程中,设计师必须转变传统的设计理念,运用创新的意识,将该建筑物体视为一个完整的生态系统。这样一来,整个系统就能够针对太阳能和风能等可再生能源进行更加科学合理的应用,并根据这些条件来开展建筑物内部空间和结构以及外形的设计。建筑物建成以后,不会对当地大的生态系统产生影响,其内部的采光、取暖等系统也能够完美结合并相互协作。设计过程中,应当注重选择合适的朝向,这样一来就能够将阴影及太阳能等进行充分的利用;结合室内外的空间进行设计,促使空气流通顺畅;建筑空间要能够体现科学化,提高空间的灵活运用性,保障其拥有可改造的余地,能够在重新改造下进行重复利用。

1.2建筑环境的整体规划

首先,在进行绿色建筑的设计过程中,不仅要考虑该建筑中这一小的生态系统环境,还要结合当地整个的生态系统环境进行全面的考察,在此基础之上才能够促进土地的合理使用,促使建筑对当地的社会、生态及经济具有积极的促进作用。设计中为了促使物流和能源能够顺畅,要加强对自然本质属性的研究,促使各个环节和区域功能更加合理;其次,综合考虑绿化、间距和朝向等各个方面内容,促使其得到充分的循环利用,整体的建筑设计过程中要注重以智能和小型为主,这样一来能够提高整个建筑的`绿化效果,并促使能耗量得到降低;在选择建筑材料时,要尽可能选择对环境和空气污染较小的材料,从整体上对建筑的绿化进行考察。在进行建筑区域内绿化建设的过程中,要尽可能选择多种植被,绿化环境形成一定的立体感和层次感,将建筑区域内的绿化同整个城市的绿化建设相结合,促使绿色建筑的生态系统同城市生态系统相辅相成。

2低碳生态理念下绿色建筑特征

低碳生态理念下的绿色建筑指的是在建筑物中各个设备及施工过程和建筑物的整个使用过程中,化石能源的消耗将被降到最低,提高可再生能源的利用率,从而减少二氧化碳的排放量。据有效数据显示,在每年所产生的废气当中,建筑物产废气占有一半以上,有40%的二氧化碳是由建筑物排出的。在这种情况下,绿色建筑要想实现低碳环保,最重要的手段就是节能。因此该建筑应当具有以下特征。

2.1加强对可再生能源的利用

在科学技术不断进步的背景下,现阶段实施节能最主要的方法就是通过将一部分热量进行提前储存,并在今后的使用过程中对其加以利用,从而减少能耗。在这过程中能够对可再生能源(如风能和生物能等)进行充分的利用,减少对煤和石油等不可再生资源的消耗。在绿色建筑的设计过程中,要充分考虑当地的气候及太阳运行轨迹等客观条件,通过选择太阳能蓄热和通风等技术,对可再生能源进行充分利用的基础上减少对不可再生资源的消耗。针对建筑物的表面要应用保温和隔热性能较好的材料,在冬季有效利用太阳能来进行取暖,夏季则能够在这样设施的保护下降低室内温度,为人们提供更加科学、环保和舒适的生活环境。

2.2加强建筑材料的再生利用

在进行绿色建筑的设计过程中,要加强对其材料选择的考虑。从建筑材料的方面来看,要想实现绿色低碳环保,最重要的就是建筑垃圾的减少,因此增加对再生建筑材料的应用是一项有效措施。在对建筑保温隔热能力进行加强的过程中,可以使用新型的墙体原材料。现阶段,建筑的外表是否具有较高的保温隔热功能是影响建筑环保性能的最重要因素之一。据调查,现阶段我国大部分建筑的围护结构都具有较低的保温隔热功能,不仅需要在夏季增大空调的开放量,在冬季也需要增加对煤炭资源的利用来进行取暖,能耗量非常大,而且人们居住的环境也达不到舒适的程度。所以,要想有效实现建筑节能,最佳方法就是增强建筑围护结构的保温隔热功能。

3低碳生态理念下绿色建筑设计要点

低碳生态理念下,绿色建筑的设计是一项复杂而庞大的工程,设计过程中如果只重视节能技术和设备的应用是达不到有效节能的效果的,必须通过设计师精细的设计,促使各项设备和技术进行科学有效的结合,实现系统设计的定量化。这一设计要求该建筑从整体上能够实现协调和平衡,综合考虑多种限制性因素,如资金、材料等,追求应用最少的投入和最佳的手段实现节能设计目标。从这个角度来看,低碳生态理念下的绿色建筑拥有以下两个设计要点。

3.1节能建筑系统设计

这一设计的实施具有一定的限制性,它应当在不改变装机功率的基础上进行,达到节能目的的手段是将能源利用率提高。例如,应运用空调热泵来代替空调机,因为前者更加节能。同时,加强对太阳能伏电和风力发电机等可再生能源机械的应用;加强对新节能技术的应用,以此来减少煤炭等对环境污染较大能源的使用,使生态平衡得以维护。例如我国西部地区拥有较多的沼气、太阳能等可再生能源,因此设计中应当能够体现对这些资源的充分运用。

3.2环保建筑系统的设计

对生活舒适度的考虑是这类型设计的主要目标,设计中要以促进能源设备装机功率的降低为主。设计中充分体现了自然资源的充分利用,并能够促使室内的通风和温度达到人们的需求。建筑物在为人们提供良好环境的过程中,最佳的状态就是能够实现冬暖夏凉并保持良好的通风。在这种情况下,只要使用功率较小的空调和系统即可。该设计方案中,设计师应当充分考虑建筑物的外界条件,如方位和朝向等,促使风能和太阳能得到充分的运用。墙体表面玻璃、窗口和建筑材料都要进行优化设计。要想实现科学合理的设计,整个设计过程中设计师必须针对一定的客观条件不断的对设计图进行修改和完善。

4结语

时代的不断进步,促使人类开始思考自身的行为给大自然和生态系统造成的威胁。近年来我国建筑行业得到了突飞猛进的发展,为了促进其能够得到长期稳定的进步,在进行建筑设计的过程中融入低碳生态理念已经成为一种绿色建筑趋势。绿色建筑具有应用可再生能源替代不可再生能源的功能,还能够加强对建筑材料的再利用,并从节能建筑系统和环保建筑系统两方面体现出了其设计的要点。对于中国建筑业的长期发展具有重要的促进作用。

篇2:建筑低碳设计研究

公寓住宅、办公楼、酒店、商业建筑、花园住宅社区、别墅、公共建筑等降低碳排放建筑设计。以及城市规划、城镇体系规划、旅游发展规划等。

◇建筑低碳用能-降低建筑用能低碳技术/设备/产品

制冷暖通系统包括:创新低能耗中央空调;蓄能中央空调;新风系统;余热回收;低能耗供热设备;冷热电联产技术等

电梯: 节能电梯应用

智能楼宇:智能楼宇;安防;综合布线;电气系统;楼宇用能系统集成节能技术;

室内节能照明、智能照明;LED照明

新能源应用包括:热泵中央空调、热泵热水机组、热水器;太阳能光电光热与建筑一体化技术产品;太阳能集热系统;太阳能光电建筑应用;

城市与建筑室外照明:LED室外、道路、建筑夜景照明;太阳能室外照明; ◇低碳构造-降低建筑碳排放的建筑构造:

墙体复合保温系统产品、保温板材;新型墙材;保温涂料;

门窗幕墙:节能门窗;节能幕墙系统技术;中空玻璃,镀膜玻璃;隔热玻璃;智能玻璃等;

屋面:屋面防水保温系统以及太阳能、可控通风、雨水收集等智能、生态屋面技术

地板采暖应用:电地暖系统产品;水地暖系统产品; 钢结构、木结构集成房屋

◇低碳用材-生产与应用过程中低碳排放的建筑材料、装饰材料

石材:石材板材;石砖;石雕;复合异型制品;

厨房/卫浴:卫浴设施系列产品;整体厨房/橱柜;配套设施产品 地板/铺地材料:地板;地毯;塑料地面;铺地石材、地砖 门:木门;自动门;安全防盗门;门窗配件

吊顶/楼梯:集成吊顶系统;吊顶材料/配套;楼梯 遮阳:室外遮阳;室内遮阳;室内窗饰 瓷砖/玻璃:墙面/地面瓷砖;装饰艺术玻璃 管道型材:建筑应用各类材质管道和型材产品 防水保温:建筑应用防水保温系列产品材料 涂料油漆:各类建筑涂料;油漆;化学建材

篇3:建筑低碳设计研究

关键词:低碳节能,绿色建筑,生态节能,设计

引言

从目前状况来看, 我国的资源严重紧缺, 建立、建设资源节约型和环境友好型社会已经成为我国一项不可动摇的基本国策。在这种历史条件下, 建筑行业只有做出相应的改变, 朝着低碳节能和绿色生态的方向不断发展, 才能适应新的潮流。建筑领域的低碳节能设计和绿色建筑生态节能设计对于节约能源、保护环境、应对资源枯竭、生态危机及气候变化有着重大意义, 是全面落实科学发展观, 实现经济、社会和生态环境协调可持续发展的重要举措, 是实现生态文明建设的重要途径。

1 建筑领域的低碳节能设计和绿色建筑生态节能设计的含义

低碳节能建筑设计主要目的就是要最大小限度地降低二氧化碳的含量, 因而在选择建筑材料时或者是建筑施工的整个过程中, 要尽量降低化石能源的使用量, 从而提高能源的利用效率。在此过程中, 二氧化氮、二氧化硫等其它有害气体也都相应减少, 从而降低其对臭氧层的破坏, 减弱温室效应的影响。所谓的低碳节能建筑设计就是指在低能耗、低污染的环保理念下所做出的设计作品, 这些设计作品正逐渐出现在人们的视野中, 指导着现代住宅的发展方向, 对未来地产业的发展起着主导作用。

绿色建筑不仅能够为人们提供健康的生活空间, 而且可以营造出自然和谐的生态环境。建筑施工过程中, 在用地、用水、用电、用材等方面最大限度地节约资源, 保护人类赖以生存的环境, 减少了污染物的排放。如今, 我国的资源短缺矛盾日益突出, 人们在想方设法节约不可再生资源的同时, 又在努力提高可再生资源的利用效率。因此, 绿色建筑设计应运而生。绿色建筑的低碳节能不仅节约了资源, 提高了资源利用率, 减少了污染物的排放, 保护了生态环境, 减轻了温室效应的影响, 而且对于发展循环经济、建设生态文明城市、建设美丽中国做出了重要贡献。建筑领域的低碳节能设计和绿色建筑生态节能设计就是在节约资源、节约能源、减少污染、回归自然的理念下设计的建筑物, 是建筑领域未来的发展方向。

2 建筑领域的低碳节能设计和绿色建筑生态节能设计的原则和意义

2.1 设计原则

低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计都要遵循这些原则: (1) 和谐原则, 具体来说就是同大自然和谐共生, 绿色建筑要与周边环境相融合, 在保护环境的基础上对自然环境进行有效利用; (2) 节约资源的原则, 绿色建筑要因地制宜, 充分利用太阳能、地热资源、自然通风, 自然采光, 减少电力资源的消耗, 减少空调和采暖的使用; (3) 循环利用原则, 在设计、施工和材料选择的过程中, 减少资源浪费, 循环利用资源, 达到节约资源的目的; (4) 舒适的原则, 绿色建筑要满足人们对于舒适美好生活空间的需求。

2.2 设计意义

传统建筑在施工及使用过程中消耗了大量的资源, 同时, 绿色建筑能够有效地利用资源, 降低能源损耗, 对于保护环境、节约资源有重要意义。可给人们创造更加健康安全的生存环境, 满足人们高质量的生活需求, 能够让城市生活更美好。绿色建筑为建设美丽中国、实现中华民族的永续发展做出了重要贡献。

3 建筑领域的低碳节能设计和绿色建筑生态节能设计的策略

3.1 实现低碳节能建筑设计的策略

3.1.1 解决水和供暖方面的节能问题

实现低碳节能建筑建设, 首先要解决的问题就是供水和供暖问题, 因此建设方可以采用一些措施来处理, 例如可以设立节水型供水设施、安装收集雨水装置、建立污水处理系统等, 水资源的综合利用至关重要。要做好水资源综合利用, 就要做到水资源的循环利用。通过合理规划设计, 将雨水进行收集和利用, 做好雨水的储存工作, 建立污水处理系统, 将处理好的污水和储存的雨水投入到人们的生活生产中去, 这样污水、雨水就可以及时净化并再次投入到使用中去, 从整体上减少了建筑群整体的水资源消耗, 从而减少对水资源的浪费, 实现节水的目的。大力发展和推广绿色建筑材料, 推行建筑废弃物的循环可再生利用;积极使用绿色环保施工工艺, 应用节能环保材料, 提高施工技术水平, 实现建筑行业的节约资源和降低能耗。而在供暖方面, 可以采取的措施就十分多样了。如建设方可以通过做好墙体衔接处的工作, 减少冷桥、热桥, 从而在一定程度上保证墙体的保暖性, 进而降低热能的消耗;其次, 在现代化的建筑设计上, 可以适当运用一些新型的环保节能材料, 如新型轻质隔墙板等, 从而达到良好的节能效果;最后, 建设方可采用制冷、取暖、生活用热水等联合供应的热环境技术, 将夏季的室内温度控制在22~27℃, 将冬季供暖的室内温度控制在20~24℃等。

3.1.2 通过室内的采光设计达到节能目的

通过采光设计达到节能目的主要有两种方法: (1) 利用自然资源即太阳能, 太阳能是一种取之不尽用之不竭的无污染的能源, 在建筑设计中要充分利用太阳能。在建筑内部设计中合理布局, 充分利用自然采光, 减少灯光的使用, 节约电力资源;安置太阳能加热装置, 减少电力加热装置, 将太阳能转化为电能, 满足人们的生活需求;因地制宜的利用风能等资源, 进行空气循环;北方冬季采暖采用集中供热方式, 利用地热资源进行供热, 采取增加双层窗, 减少屋内热量的散发, 做好供暖管道的保温工作, 减少供暖途中热量的大量散失, 能够大大减少了煤炭资源的消耗, 对全球气候变暖、缓解空气质量有重要贡献。 (2) 通过设置反射光板或是在建筑内装修采用浅色调油漆来增加二次反射的光线等手段, 获得充分的室内照明, 从而有效减少白天的人工照明, 进而节省相关的照明能耗。而且可以将保温层加厚, 从而减少暖气的流失在保证住户舒适度的同时, 实现低碳节能的理念。

3.2 绿色建筑生态节能设计的基本策略

3.2.1 利用绿色植物

绿色植物能够通过光合作用, 释放出一定的氧气, 给人们提供新鲜空气, 不仅可以有效吸收建筑物内的有害气体, 而且还可以使人们接触到大自然。绿色植物能够在光照强时起到遮阳的目的, 降低室内温度, 增加室内空气湿度, 减少空调和降温设备的使用, 降低能源消耗, 达到环保的目的。加大小区绿化率, 改善局部的气候、空气质量等, 拓展绿化空间。因此, 可以设置一些屋顶绿化、外墙绿化或室内绿化这些设施可以达到绿化和建筑结合的效果。有了绿色植物, 就要考虑绿色植物的保养工作。因此在建筑设计的过程中, 就要慎重考虑建筑物的朝向问题。只有朝向合理了, 才能够保证建筑物内部每日的阳光充足, 保证为住户和绿色植物提供一个舒适的温度。所以, 施工方在进行施工之前要以实际情况为基础, 综合各方面的因素, 计算并测出建筑物的朝向, 为居民营造一个良好的居住环境打下基础。

3.2.2 可以在设计中融入一些新型元素

绿色建筑生态节能设计中融入一些新型元素, 将现代的高新技术与大自然相结合, 如在进行窗户的设计时, 可以采用高效节能外窗或是幕墙系统, 这两种方案都会在保温和防辐射方面起到良好的效果。在应用新材料、新技术的同时, 还应注重对自然资源的利用。如可以通过设置太阳能光板, 从而有效收集太阳能, 使其为住户服务:可以通过优化设计方案, 实现对流, 从而引入“穿堂风”等。才能创造出最好的居住环境。

4 结语

综上所述, 低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计不仅符合国家的发展政策, 而且满足了用户对美好环境的需求。生态文明建设已纳入我国现代化建设的总体布局, 建筑领域的低碳节能设计和绿色建筑生态节能设计是我国十二五规划的重要发展任务, 全面落实科学发展观, 实现经济、社会和生态环境协调可持续发展的重要举措。建筑领域的低碳节能建筑设计和绿色建筑生态节能设计能够给人们创造更加健康安全的生存环境, 能够满足人们高质量的生活需求, 能够让城市生活更美好。因此, 要加大对绿色建筑的研究, 使绿色建筑得以更加广泛的应用。

参考文献

[1]冒亚龙, 何镜堂.遵循气候的生态城市节能设计[J].城市问题, 2010 (06) :12~14.

[2]冒亚龙.回应气候的山地城镇与建筑设计[J].山地学报, 2009 (05) :15~18.

篇4:当前低碳生态建筑设计思路研究

【关键词】建筑设计;节约;理念;方法

生态建筑的设计,没有通用的方法,也没有一个万能的公式,建筑师应当主动承担自己在生态保护方面的责任,在自己思想意识中树立起生态的观念,工作中应借鉴各类生态建筑创作的成功经验,努力探索建筑生态化的设计方法,本文就低碳生态建筑设计中普遍存在的问题进行剖析,通过相关设计实践,为建筑业生态化与可持续性发展的进程做出自己的贡献。

一、不重视建筑方案的节能性研究

在建筑设计构思中,人们习惯于仅对一般的建筑功能、形式表现等进行思考;对设计方案的评价,也常常只关注其形式表现力、空间舒适度、技术先进性等方面,缺少对建筑经济性问题的研究以及对节能条件的客观分析,使得实际工程中超出预算额而违反概、预、结算梯级制约关系的实例屡见不鲜。

其次忽视建筑使用中的消费成本。对建筑经济性的认识局限于建设成本的最小化,而忽视使用过程中能源、资源的消耗成本,缺少对社会资源综合高效利用的研究,常常造成建设低投入和使用高能耗、低效率的非良性循环。同时缺乏综合效益观念。孤立地理解经济效益,将高经济回报作为建筑发展的首要目标,忽视环境质量、社会效益,最终使经济效益也很難得到保证。这些问题在很大程度上是源自传统发展观的局限。在单纯追求经济增长的思路中,经济性往往被理解为产出的最大化和对投入成本的被动性限制。自然资源的消耗成本、整体效益的协调以及对社会消费的客观引导等问题没有进入人们的思考范围之中。

二、建筑设计节约原则的实现

注重节约的建筑设计包含非常广泛的内容。除了以往实践中所强调的改善建筑体形系数、降低层高、改进建筑材料保温性能和气密性等一系列节能降耗措施外,更要在建筑空间组织、结构设置、能源与资源利用、技术组织,以及建筑循环再利用等方面全面地确立经济性的原则、方法。

1、“少费多用”原则

这个概念是由国外建筑师提出的。意在借助有效的手段,用尽可能少的材料、资源消耗来取得尽可能大的发展效益1。在人类发展与资源危机的矛盾日渐突出的今天,它不失为一条重要的经济性设计原则。在国外的建筑生态化设计实践中,这一原则最具代表性地表现在他对空间结构及建材应用的创意中。他的短杆网架穹隆结构体系被称为人类迄今为止最轻、最高效、最为有力的空间围合手段,在造型、尺寸、材料选用上具有很大的灵活性,且造价低廉、营造方便。

“少费多用”原则还体现在建筑空间组织、利用的高效化方面。这要求我们不仅要重视对每一平方米面积的有效利用,还要对三向度的空间做充分的发掘。

2、集约化原则

建筑是各项物质资源的集合体,大约2/5的能源、材料,1/6的水消耗在建筑的建造及使用中。提高建设及使用过程中资源、能源利用的集约化程度,无论是对于建筑业还是对于社会经济的良性发展都具有非常重要的意义2。

(1)土地利用的集约化,随着国内建筑用地的不断减少,在建设设计中应注意立体地开发用地空间,发掘城市地上及地下空间的利用效益;结合旧城改造,拆旧建新,提高城市容量;在建筑空间的构筑中,还应积极采用轻、薄的新型节能建筑材料,以少占建筑空间。

(2)水资源利用的集约化,水是人类十分有限的资源,建筑设计中应注意结合废水净化、雨水收集,设置循环用水和分质用水系统,并积极采用各类节水设施、设备,有效地控制用水量。

(3)能源利用的集约化,在全球推进可持续性能源开发、利用的战略进程中,建筑节能是其中的一个重要环节。设计中应结合相关技术的进步,提高能源的集约化利用程度;另外,要积极结合自然气候条件,充分利用太阳能、风能、地热能等资源,以减少空调、照明对不可再生能源的消耗。

3、适宜性原则

当前的建筑设计中应将“适宜性”应是建筑设计的出发点,在实际案例中多加运用。当前多种技术体系并存的现实首先是与地域经济差异相对应的。技术设置要做到切实可行、经济有效,就必须从地域经济的客观条件出发,与人们的实际消费需求相适宜。许多优秀的设计实践为我们提供了良好的启示。

(1)与自然条件相适宜,建筑设计中与自然气候、地形、地貌、地质等因素相结合,常常会使方案的建构获得事半功倍的效果,而且可以有效地降低建筑使用中的能耗、物耗。如今,“设计结合自然”、“设计结合气候”已成为建筑设计的一个基本出发点,国外的生态建筑实践也是建立在对自然环境因素进行全面分析的基础上展开的3。这些与自然环境条件相统一的设计思路,是技术设置达到高效节能、经济适宜目的的重要保障。

(2)与社会人文因素相适宜,社会习俗、信仰、审美、价值观等因素对建筑有重要的影响作用。一个单纯从技术合理化角度出发,而忽视社会人文要素的建筑方案是很难得到使用者认可的,甚至与其经济实用性的基本前提都是相背离的。由此,我们应意识到,与各类人文环境要素相适宜,是建筑实现其社会价值及经济性的必要前提。

4、循环利用原则

从人类发展的长远利益着眼,将建筑的循环再利用与添建、新建相结合,形成建筑发展的动态循环机制,这不仅有利于环境的维护,对于提高建筑的经济性也有十分重要的意义。建筑的循环利用原则包括再利用、再循环两方面内涵。再利用是指将各种建筑产品以初始形式多次加以使用。主要表现为对早期建筑的改造利用以及对结构构件、照明设施、管道设施、各类设备以及砖石构件的重复利用。再循环是指建筑产品在完成其使用功能后,经过一定加工处理使之变成可再次利用的资源。这表现在对旧建筑中可再生材料的重新加工、合成和利用。

只有顺应可持续发展的目标要求,使建筑发展走高效化、集约化的道路是一个综合的系统工程。它在总体上要求社会宏观经济的发展要步入高效化、集约化的轨道,为建筑的集约化发展提供良好的社会环境;同时也要求建筑设计者必须从当今经济现状及发展趋势出发,建立宏观的经济性理念,合理地确定各种条件下的建筑设计标准、评价体系,总结各项经济性措施、原则,为满足社会各类需求、改善人居环境质量做出贡献。

参考文献

[1]倪丽君,吕爱民.富勒生态设计思想的启示[J].华中建筑,2009.01.

[2]张希晨.低碳概念下的建筑设计应对策略[J].城市发展研究,2010.07.

篇5:低碳概念的建筑设计途径探析论文

摘要:随着我国社会经济的迅猛发展,人们的生活水平也实现了较大程度的提高,在环境保护和节能减排工作大力开展的现阶段,人们对生活环境的要求也越来越高,如何在基于低碳概念下对建筑进行科学合理的设计,已经成为城市现代化建设中被加以关注的焦点。为此,本文对低碳建筑的概念进行了简介,并在基于低碳概念的建筑设计原则基础上重点对其设计途径进行了探究,以推动我国城市的可持续发展。

关键词:低碳理念;建筑设计;途径

中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:1673-0038(2015)49-0111-02

前言

在社会经济发展水平不断提高的现阶段,人们对于生活质量等方面的要求也发生了较大的变化,特别是在环境问题日益严重的背景之下,人们开始关注对低碳生活的追求。在城市建设的设计工作当中,建筑设计师肩负着引领低碳生活的重要责任,其设计理念是实现建筑长远发展的重要影响因素,同时也是建筑设计质量、品味和格调实现的关键。在城市化进程不断加快的当下,高能耗的建筑设计已经不再适应现代化的发展需要,大力建设节约型社会要求建筑设计中必须要实现低碳环保和节能减排的目标,实现建筑整体环境和功能上的最优化,以切实提高人们的生活质量。

1、低碳建筑概念

低碳建筑概念的提出是建立在绿色建筑和生态建筑的基础之上,在21世纪又提出了低碳建筑这一新的概念,从内容上来看包括了绿色建筑和生态建筑的主要内涵,只是将降低二氧化碳的排放量作为最终要实现的目标。低碳建筑,实际上是指在建筑物的全生命周期范围之内,包括建筑材料的生产、运输、施工和建筑的运行、拆除等整个阶段,能源消耗低和二氧化碳排放量少的建筑。从本质上来讲,低碳建筑是节能建筑概念的延伸,但是与建筑节能又具有一定的区别,低碳建筑是以提高需求终端的能源利用率为目标,其节能减排的实现有一个约定的基准线,且这一基准线是历史某一时间节点的实际排放量,要求未来的减排目标必须要低于这一基准线。

2、基于低碳概念的建筑设计原则

2.1环境友好型原则

低碳建筑要求在其规划设计阶段要切实的考虑到与自然环境友好共存的关系,还需要考虑到建筑的合理自然通风和日照等,尽可能的保留原来场地中的自然环境;在建筑材料的选择方面要尽可能的选取当地的材料,且在施工建设阶段要对场地内的乡土植物进行必要的保护,且减少在自然环境对废弃物的排放。

2.2低能耗原则

从低碳建筑的概念可以看出,低碳理念是贯穿于建筑的整个全生命周期过程当中的,具体表现在建筑的规划设计阶段、施工阶段和维护阶段,在材料的选择与使用方面要充分的考虑到如何减少碳排放量和降低能源消耗;另外,还要对自然界中的太阳能、风能等可持续能源进行应用,为建筑提供必需的能源供应。

2.3居住空间舒适性原则

大力倡导低碳建筑,不仅仅只是为了实现减少二氧化碳的排放量和降低资源和能源的消耗,更主要的目的是对人们生活的居住环境的健康性设计,因此在对低碳建筑进行平面设计的时候,要对热环境质量、空气环境质量、声环境质量和光环境质量等方面进行考量,保证自然环境的亲和性,实现自然环境的高清新性和融合性。

3、基于低碳概念的建筑设计途径探索

基于低碳概念的.建筑设计主要体现在整体结构的设计、构造形式、长期使用等环节中,对低污染、低消耗和低排放等相关问题进行综合考虑,同时重视建筑的易拆性和资源节约等问题,具体可以从以下几种途径进行探索:

3.1建设形式与地区条件统一

建筑形式的合理,不仅可以有效的节约资源,降低有害气体的排放量,而且还能够与建筑地区的降水量和温湿度条件相结合形成可再生的循环环境系统。光和热是气候因素中两大最基本的要素,其在建筑当中的直接体现就是窗户的采光作用,因此在对低碳建筑进行设计的时候,在标准采光条件得以满足的情况下,要尽可能的选择较小的窗墙,并且配合铝制窗框或者隔热玻璃等设备材料,以实现减少废气的释放量。另外,建筑遮阳散热的方式也要合理适度。具体的遮阳散热方式包括了很多种类,也具有一定的开放性特点,例如利用植物遮挡阳光和吸收热量、建筑物之间相互遮挡、设置人工遮阳构件等,一方面能够使建筑表体对外部气候资源的利用率实现提高,另一方面还能够为建筑的内部空间提供较为通畅的气候回流循环环境。

3.2建筑材料的选择

3.2.1绿色材料的选取

在建筑施工和装修等过程中所使用的材料的生产和使用等环节当中,都会对环境的改变和能源消耗产生不同程度的影响,传统的混凝土材料会散发出一种对环境产生不良影响的氡气,而人造板材中又会挥发出大量的甲醛,且钢筋混凝土结构的建筑中所使用的水泥会造成较大的能耗,在拆除之后的废弃物处理方面的难度也比较大,因此,低碳建筑设计要尽量选取绿色材料。例如,在黄土高原地区,生土材料主要是对黄土进行直接的加工,并在其中混入了麦草和芦苇等,能够有效的避免建筑结构出现开裂的问题;而且,从生土结构建筑来看,其施工方法十分简便、取材容易、能源消耗较低、适合长期使用;以土坯砖为例,其制作成本仅仅是混凝土的20%,但在维护结构上面却与混凝土具有相同的效果,甚至比混凝土的效果更好,且土坯可以被反复使用,不会对环境造成污染。

3.2.2提高材料利用率

在对低碳建筑进行设计的时候,要对材料资源节约设计进行重点把握,争取实现材料利用率的最大化,并且从建筑垃圾的减排方面着手,最大程度的避免材料的浪费。①要保证建筑设计和室内室内设计的一体化,尽量减少建筑结构要素,以减少材料的损失;②对不同材料的特性和使用方法进行全方面的掌握,结合建筑设计的实际来发挥出不同材料的优势;③尽量选择低碳、节能、环保的新型建材,如自身重量较轻,且具有可再生性的钢结构构件,减少废弃材料所造成的环境污染。

3.3建筑结构设计的合理性

建筑墙体的保温性能是影响建筑节能指标实现的关键因素,同时也是众多国家建筑节能开发工作中的重点,其墙体的颜色、构造方式等都会对建筑的能耗产生直接的影响,因此要保证建筑结构设计的合理性。例如,在屋面的节能设计和构建当中,采用屋面绿化和墙体垂直绿化相结合的方式,能够增加建筑的保温设计;同时,水分的蒸发还可以对空气环境进行净化,对建筑的室内温度进行有效的调节,缓解城市“热岛效应”。

3.4可再生能源的综合利用

在对低碳建筑进行高度节能设计的同时,还应该对其能源利用方式进行优化,重视对新技术和新材料的开发与应用,对可再生资源进行综合利用。建筑的能源消耗存在地区差异性,因此要针对不同地区的实际特点来选择不同的能源利用方式,例如北方城市建筑设计要考虑保温层的设计;同时还要对生物质能、地热能、风能和海洋能等非化石能源进行考量,以满足建筑和环境二者之间的辩证关系。

4、结束语

篇6:建筑低碳设计研究

低碳设计理念在高层住宅建筑中的融合, 首先要从高层建筑的整体布局入手。高层建筑的整体布局主要由行列式和自由式两种组成, 但是, 在实际建设设计中却包含了多种形式, 这些形式也都是在这两种形式基础上延伸出来的[4]。在高层建筑整体布局中使用低碳设计理念, 可以很好的利用空间范围, 从而扩大住户房屋的使用面积。同时, 在对建筑进行整体布局时, 也需要注意建筑的朝向问题, 必须准确定位, 合理利用太阳能, 减少其余能量的消耗程度。

4.2 提高自然建筑材料的使用效率

在当前的高层建筑中, 材料消耗和浪费是其中普遍存在的问题。我国高层建筑主要使用的材料是钢筋混凝土, 需要大量的水泥和砂石, 同时浪费大量的.水资源[5]。因为钢筋混凝土存在特殊的性能, 很多材料都不能进行有效的回收和二次利用, 给环境带来严重的污染。所以, 在高层建筑中, 尽可能的使用可以循环利用的建筑材料, 减少高污染材料的使用, 以此减轻大气中排放的二氧化碳数量, 从而达到保护环境的目的。

4.3 科学运用低碳技术

低碳技术, 是指在建筑中, 将自然能源, 如太阳能, 光能, 风能, 地热能等进行充分的, 科学的, 合理的开发和利用, 以此来代替不可再生资源, 减少其他资源的使用和浪费, 促进社会资源的可持续发展。通过光伏电池板来获得电能和热量[6], 而风能主要是用在建筑通风系统中。通过对自然风的开发和利用, 实现建筑室内空气记性流通和转换, 以此来确保室内空气的通畅和清新。另外, 在建筑的屋顶安装无动力通风设备, 利用风速和风流对其进行调节, 从而达到调节空调的效果[7], 既节约电能, 又降低人体受危害的程度。

4.4 加强建筑围护结构墙体设计

建筑外墙是建筑整体结构中的必要部分, 主要是用来遮挡和保暖的作用。当在围护结构墙体设计中利用低碳设计理念时, 可以使用保温性较好的轻质新型材料来代替传统的钢筋混凝土进行轻体的填充材料[8], 以此达到更好的保温和隔热的效果, 同时也降低建筑墙体结构的承重程度, 提高了墙体围护结构的安全性。在设计施工中, 必须选用合适的墙体材料, 提高建筑围护结构墙体的使用寿命。

5 结束语

综上所述, 在高层建筑设计中融入低碳设计理念, 对于我国社会的可持续发展具有很高的价值。通过低碳设计理念, 可以在很大程度上节约社会资源的消耗, 降低了城市环境污染程度, 提高了开发商的经济利润。但在实际应用中, 由于地区的温度, 湿度等差别, 给高层建筑的低碳标准化设计带来极大的困难。因此, 城市的高层建筑要想实现低碳设计, 还需要加大对其研究的力度, 创造人类社会环境的和谐发展。

参考文献

[1]赖智勇.低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的应用[J].山东工业技术, 2014 (20) :119.

[2]马俊文, 罗志荣, 刘孝.低碳住宅建筑设计理念与施工探讨[J].建筑设计管理, 2011 (7) :55-56.

篇7:建筑低碳设计研究

近几十年来,英国、美国、德国、日本等国家在节能减排相关方面的工作一直处于领先地位。从政策和法规上看,英国在公布了《气候变化法案》草案,承诺了以及2050年的温室气体减排目标,2年后,英国又发布了《英国低碳转换计划》,该计划涵盖全国土木、工业等多个领域,表明该国开始向低碳经济转型;在美国,政府在的政府文件《能源部能源战略计划》中提出未来要进一步提升能源利用率,此外,美国还在各个州采用减税的形式支持低碳建筑的发展;德国在制定了建筑能耗标准《能源节约法》,对国内所有节能材料和设施均作出统一规定和节能要求,新法规可使能耗较之前的规定进一步降低约30%;在日本,节能减排已经形成了完善的体系,降低能耗甚至覆盖到节能管理工作中,且政府会对节能减排效果进行跟踪。除上述国家外,其他欧美国家也有使用一些节能减排手段来建造低碳建筑并与节能减排经验丰富的国家合作。从节能技术上看,英国主要运用常规节能技术和创新节能技术,前者从外围护结构和新能源利用出发,主要利用节能材料、设施、清洁能源等实现节能减排,后者从智能角度对传统电器进行改造,制造出智能空调、绿色洗衣机、节能灯等;美国、德国等国家则将节能技术划分为建筑本体的节能、建筑设备的节能和建筑热环境的节能,其实质和英国的节能技术划分基本相同。

篇8:低碳背景下的建筑设计策略研究

随着社会主义现代化进程的不断加快, 建筑领域也得到了迅猛的发展, 在城市到处都可以看见耸入云端的高楼大厦, 到处都可以看见在建或者接近完成的建筑, 尽管建筑行业的发展为经济发展和社会的进步都做出了巨大的贡献。但是建筑业, 作为一个粗放型的行业, 在建设的过程中, 我国有将近一半的资源都消耗在了建筑行业中, 在建筑的过程中, 建筑材料生产, 建造过程或者建成后使用以后废弃物的处理等都存在着巨大的能耗。并且, 越来越多的的数据显示, 在建筑材料的使用当中, 石膏容易发生化学反应, 污染环境。水泥的使用不当导致种种不良现象的出现, 玻璃的不合理使用, 使得光污染等现象的出现。建筑行业的碳排放量占到了我国碳排放总量的1/3, 并且由于其环境污染严重, 已经引起了社会各界的关注。

二、在建筑设计中注入低碳理念的意义和必要性

1. 意义

(1) 有利于环境的改善

在全社会的用能中, 特别是在城市的用能中, 建筑物耗能占到相当大的比例, 除了增大资源的压力之外, 建筑能源的持续上升还会加剧环境污染的问题的发生。因此, 加强建筑节能, 对于城市的总体能源节约和温室气体的减排以及空气的改善都起着很大的作用。

(2) 符合可持续发展的要求

在我国, 我们要走的是可持续发展的道路, 这就要求我们在生活以及工作中, 都要注重可持续的发展, 以推动我国的节能减排往更好的方向发展, 在建设中注入低碳理念不仅符合时代发展的潮流, 还有利于在建筑行业开创一个新局面, 把我国的建筑行业推向另一个高峰。

(3) 有助于紧跟时代发展的趋势

我国的建筑行业发展还处于初级阶段, 相对于发达国家来说, 我国的建筑行业更是处于落后的状态, 我国建筑行业还存在很多的问题, 比如建筑技术不够成熟或者是建筑在设计的过程中, 忽略了很多必要的因素以及对低碳建筑的理解不到位等。这种种问题都使我国无法紧跟时代的步伐, 以至于我国的建筑设计远远达不到国际低碳经济的标准。所以, 为了紧跟低碳建筑国际化的发展趋势, 我们很有必要在建筑设计中注入低碳的理念。

2. 必要性

(1) 我国对低碳建筑的理念认识不够

就目前来说, 我国建筑能源的使用中, 主要依靠的还是煤炭、石油以及天然气, 但是这些资源所产生的废气以及二氧化碳排放量都是惊人的。尽管情况是这样, 但是我国依然没有与之相对应的措施来提高资源的利用率。尽管在社会中对低碳经济已经有一定的初步认识, 但是对其了解还不准确和全面。并且, 由于对低碳的重视度相对来说还是比较低的, 政府以及有关部门对低碳经济的宣传力度不够, 推广范围小, 使得低碳建筑的推行阻力增大。

(2) 我国对现代建筑节能设计重视度不够

尽管我国有推行低碳经济, 以及推动低碳建筑的发展, 但是结果却不尽如人意, 在实际的生活以及实行中, 我们建筑行业的节能还是未能达到指标的。我国缺乏高素质的设计人才, 设计人员并没有形成完整的知识体系, 在设计的时候, 在主观上没有对建筑进行节能的设计。并且, 我国的节能设计审查体制不够完善, 针对低碳建筑的法规和标准基本没有。国家政策措施的不完善在一定程度上阻碍了低碳建筑的发展。

三、低碳背景下的建筑设计

1. 低碳建筑设计理念的主要内涵

中国作为一个高能耗国家, 推进低碳经济是可持续发展的有效途径, 发展低碳建筑概念是在全球生态环境日益遭到人为破坏的大背景下提出来的, 实际上, 对于低碳建筑, 目前我国学术界并没有一个明确的概念。低碳建筑, 指的是, 在建筑物的设计和建设过程中, 减少石化能源的使用、降低二氧化碳的排放量以提高能源的利用率。这样所要达到的目的就是最大限度降低温室气体的排放, 保护环境, 达到人与社会和谐发展。并且, 在建筑的设计过程中, 我们还需要建筑师在潜意识里面把低碳经济的理念融入到设计中去, 尽可能在设计的方案中, 加进一些复合型的建筑材料、绿色建材等。并且在设计的过程中, 我们可以融进采光设计理念、太阳能利用理念以及通风设计的等低碳理念。在进行设计的时候, 我们要重视整体的作用, 重视整体的设计, 整体设计的优劣直接影响建筑的性能和成本。所以, 不能仅仅着眼于局部而不顾整体。除此之外还要因地制宜, 尊重基地环境。在保证建筑安全性、便利性、舒适性的基础下, 要合理引进环境概念, 力求做到建筑与周围的环境、生态有机结合, 增加人类的舒适感。

2. 建筑低碳节能设计的方法和策略

(1) 基于保护自然和利用自然的建筑设计策略

要进行节能减排和发展低碳建筑, 我们首先应该充分利用大自然给我们的条件, 在保护自然的基础上进行更深一步的发展。人类与自然之间是存在着相互关系的, 存在着作用与反作用。建筑作为一个费资源费人力的活动, 需要在大自然中吸取它所需要的资源和能量, 才能够完成建筑工作。如果我们一味为了达到自身的目的而不择手段地破坏大自然, 不对自然的资源进行合理的利用, 没有保护自然环境, 将影响整个生态系统可持续发展, 从而导致自然环境的退化与恶化。从保护生态环境、改善环境质量、合理利用自然资源、减少或消除有害物质进入环境、利于人类生命活动等方面的核心内容来讲, 基于环境保护的建筑设计, 应主要在保护自然和利用自然两个层面上、在保护自然和利用自然的建筑设计上, 采取灵活多样、系统综合的方法策略, 进行集成性设计。重视整体, 对各种因素进行综合分析, 不可盲目而行。

(2) 基于利用可再生资源的建筑设计策略

众所周知, 自然资源不是所有的都是不可再生能源, 比如风能、水能以及太阳能。在进行建筑设计的时候, 把自然能源的循环性、不可再生性考虑进去是非常有必要的。在建筑工程中, 建筑、材料、结构以及施工四者是密切相关的。其中, 材料是基础, 而建筑是材料、能量和环境系统的合成。建筑师在进行建筑设计的时候, 应当合理谨慎地使用自然资源, 尽最大限度利用可再生自然资源, 减少不可再生能源的使用, 以达到减少对自然生态系统造成压迫感的效果。

(3) 基于材料的高效利用的建筑设计策略

材料的品种、性能和质量决定了建筑的形式和施工方法, 建筑材料的革新可以促使建筑设计、结构设计和施工技术的革新。建筑材料能否合理利用也关系到低碳建筑的发展。改革开放以后, 我国的建筑材料呈现出多功能、大产量的发展特征, 主要有三大特征。第一, 复合型建筑材料日益增多。复合材料是由两种或者多种材料通过恰当的结合, 充分发挥几种材料的复合特性。第二, 发展绿色建材势在必行。目前, 建材的发展速度很快, 但是存在很多问题, 主要表现在资源能源消耗大、集约化程度低、环境污染严重等。因此, 依靠科技手段, 在建材生产中采用清洁技术、减少对天然资源和能源的利用, 是建材行业发展的必然趋势。第三, 化学建材已经成为主流。化学建材指的是以高分子材料为基础, 经过配制加工而成。化学建材具有科技含量高、节约资源和易于设计等优点。因而, 在进行建筑的设计的时候, 一定要对建材进行充分有效的利用

(4) 基于建筑空间的高效利用建筑设计策略

建筑的设计形式对建筑使用中的能耗有很大的影响。如果两间房子在规模体积相差不远的情况下, 由于内部空间的不同、建筑形式不同。所消耗的能耗也会不一样。降低建筑使用的能耗, 一个最简单的办法就是从建筑设计出发, 注重空间的充分利用, 控制住房面积标准, 必然降低建造的能耗。建筑空间的再利用, 也是达到节约能源的有效手段。在建筑的建设过程中, 把建筑空间的可变性和灵活性充分考虑进去, 不仅利于降低建设费用, 还能达到节省能源的效果。

(5) 基于能源综合利用基础上的低碳节能设计策略

随着建筑低碳的要求不断被提出, 不断被提高, 在建筑的设计阶段就把低碳节能理念加入设计当中并贯穿于整个设计, 这个方法是非常可取的。在进行低碳节能设计的同时, 还要对资源能源的使用方式进行优化。从地区差异上来看, 在北方由于冬季比较寒冷, 因此在设计的时候, 一定要把保温方面的因素考虑进去, 寻找新的取暖方法取代旧的高能耗的取暖方法, 改变传统的供暖方式。利用对太阳能、生物能、风能、水能、地热能及海洋能等非石化能源的综合利用, 可以有效地降低污染物的排放。从而达到低碳节能的效果。

四、低碳背景下建筑设计的具体措施

低碳经济是一个现代化经济发展的派生词, 它与经济发展的未来趋势息息相关。我们应该向低碳经济转型, 尽可能地降低资源消耗, 并且要带有长远的眼光, 把项目设计的有超前性, 紧跟时代的步伐。在进行现代建筑的设计过程中, 努力优化能源组合, 以全新的创作理念打造低碳建筑。

1. 推陈出新, 革故鼎新

这是一个要求摒弃旧思想, 创造新思维的时代。为了在低碳背景下更加好地进行建筑设计, 我们首先需要的是在低碳背景下对传统的低碳技术进行探索与推广, 我们要在原有的传统做法的基础上进行创新。现代建筑设计过程中, 传统的做法往往是利用聚苯板、稻草板、岩棉板等节能技术来进行低能耗低碳围护。从一定程度上来说, 这种低碳技术的探索是有益的, 也的确帮助我们在建筑设计中实现了某种程度的节能标准。这些材料的使用不仅可以减少空气中的污染物排放, 达到既改善居住环境, 更能够起到保护自然环境的作用。

2. 应该探索出低碳背景下的新型低碳技术

在建筑工程中, 由于使用环境和使用功能的不同, 建筑材料要承受不同的作用。因而, 需要建筑材料具有相应的不同的性质。对于建筑结构材料, 在使用过程中需要受到各种外力作用, 所选材料就要具备相应的力学性能。而对于长期暴露在外的材料, 则要求所选建筑材料具有良好的耐久性、能抵抗风吹日晒, 甚至有冷热胀缩所导致的破坏。这种种的因素都要求我们在建设的工程中投入更大的能源和资源, 投入的资源量大, 能耗量自然也大。对此, 我们必须要探究出新的低碳技术, 以现有的低碳经济作为基础, 对低碳技术进行突破, 尽量减少不必要的能源浪费。提高建筑对于能源的使用率。

3. 探索新的低碳节能设计理念下的建筑形式

对于现代建筑而言, 注重的是节能设计、舒适度以及环境的好坏。首先, 对于墙体的设计应该进行区分, 在北方, 冬天寒冷的地方应该选择保温性能好的建筑材料, 在南方, 由于夏天较为炎热, 在墙体的设计时, 可采用隔热性能好的材料。这是建筑节能的关键指标之一。其次, 对于建筑屋面的设计可以采用立体绿化网络体系的形式。目前最常见的屋面保温隔热设计方式主要有覆土种植和架空等。在给建筑进行美化的同时, 充分利用太阳光与植物进行光合作用, 不仅有利于降低二氧化碳排放, 还有利于对室内的温度、湿度进行调节。

五、结语

就目前来说, 向低碳城市转型已经成为世界城市发展的大趋势。总之, 现代建筑设计和低碳节能设计理念是息息相关的, 建筑的低碳设计是低碳经济发展的关键所在, 因此, 在进行设计的时候, 应从小到大, 从多方面考虑低碳节能的设计, 让人们在通俗易懂的理念下真正认识到低碳节能的意义, 从而提高对低碳经济的理解和支持力度。通过建筑设计逐步建设绿色住宅、节能公寓、低碳小区、低碳校园、低碳城市, 使我国的土木工程建设得到更大的发展, 营造一个“资源节约型、环境友好型社会”。

参考文献

[1]李启明, 欧晓星.低碳建筑概念及其发展分析[J].建筑经济, 2010 (02) .

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