蔡泓 周庆
摘要:社会的发展进步使得人们对低碳节能和环境保护的关注日益提高。建筑业却是大量消耗资源和能源,并影响生态环境的传统行业,建筑业在蓬勃发展的同时也带来严重的环境问题。因此在低碳节能理念下对建筑设计方法的运用研究具有十分重要的意义。本文从低碳节能理念的重要性出发,分析了低碳节能理念下建筑设计概念,针对新型建筑设计节能技术的应用进行详细探究。
关键词:低碳节能;建筑设计;方法技术
引言
2009年“哥本哈根世界气候大会”制定了2012-2020年的全球减排路线图,世界各国更加高度重视对发展经济与保护环境的可持续发展关系。建筑行业作为影响环境的重要因素,对全球碳排放量控制起到至关重要的作用。有资料表明:建筑行业每年能耗占全球总能耗的40%。根据对我国建设发展现状调查分析,单位建筑面积能耗是发达国家的2-3倍,而高能耗建筑在既有建筑中的比例甚至高达95%。目前,低碳节能建筑已成为世界建筑设计思潮的重要组成部分和发展方向,也必将成为中国建筑业健康发展的必然趋势。
一、 新旧两版绿色建筑评价国家标准的调整
对比住房城乡建设部2014年发布2015年实施的新版《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)和原《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2006),主要调整重点如下:1)新标准由原标准的部分适用建筑类型进一步扩展至民用建筑各主要类型,评价对象范围得到扩展;2)新标准将评价分为设计评价和运行評价,并在运行评价中增加了“施工管理”、“运营管理”,使得评价阶段更加明确;3)在评价指标体系指标大类方面增加了“施工管理”,更好地实现对建筑全生命期的覆盖,评价方法更加科学合理,以及评价指标体系更加完善等多个方面。
各地方为配合国家新标准的顺利实施,相继出台了相关的执行细则和管理办法,并明确对建设高星级绿色建筑的支持政策以及财政奖励补助政策等,以大力引导各地绿色建筑建设向高水平方向发展。
二、 低碳节能理念与建筑设计技术的关系
我国绿色建筑发展和评价的核心,是要求在建筑全寿命周期内最大限度的节能、节地、节水、节材和保护环境(即“四节一环保”),同时满足建筑功能的要求。现阶段我国低碳建筑设计的研究领域主要包括四个方面:一是建筑低碳材料应用;二是建筑节能技术研发;三是建筑全周期管理;四是既有建筑改造。
2.1低碳建材
低碳建材是指可用于降低建筑物能耗的建筑材料。与传统建材相比,它们具有低能耗、低排放、低污染等特点,尤以可再循环材料为最佳。主要包括:钢材、铝合金、高性能混凝土、生态纳米乌金石、以及一些有色金属等。
目前,我国建筑材料的年消耗量占全国各种材料消耗量的比重很大,如水泥和玻璃的70%、木材的40%、钢材的25%。广泛使用低碳建材可以很大程度缓解工业产业的二氧化碳排放量。新型低碳建筑材料和产品的推广与应用,必将成为建材业乃至建筑业未来的发展趋势。
2.2建筑节能
据相关资料统计,建筑运行过程能耗约占整个建筑生命期能耗的75%-85%,其中暖通空调的能耗约占建筑运行过程能耗的65%,而且伴随着人们对建筑环境舒适度要求的不断提高,该方面的能耗势必增大。因此,实现建筑节能的重要环节是有效的降低暖通空调的能耗。
可以通过如增大建筑体量、简化建筑体型、增加建筑层数、组合建筑体型等具体设计策略,优化控制建筑体型系数。通过多种复合节能墙体、新型幕墙结构、节能屋面(如保湿屋面、种植屋面、蓄水屋面、通风屋面等)、以及高效节能的楼地面等建筑构造,改善建筑围护结构的节能效果。通过采用国标能效等级标准、综合部分负荷性能系数、蒸发冷却技术等技术手段,提高建筑暖通空调节能实效。
2.3全周期管理
从能源与环境的角度,建筑全生命周期是指从建筑材料与构件的生产和制作、建筑施工、运行维护、直到建筑拆除(建筑垃圾的再利用)的完整过程。
在建筑全生命周期管理中,可以通过建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)技术可以实现集成管理。BIM技术可以为设计者、承造商、业主、管理者之间搭建可视化的沟通平台,提供实时准确工程项目信息。它不仅可在建造前期对各专业进行碰撞实验,便于协调优化完善方案;还可以模拟实际施工,从而来确定合理的施工方案;还可以最大限度实现建造成本控制;在后期运营阶段可以模拟日常紧急情况以及运行成本控制等。
2.4既有建筑改造
按照《民用建筑设计通则》的规定,一般性建筑的耐久年限为50年到100年。然而,现实生活中却与之有相当大的距离。有专家学者指出:“我国是每年新建建筑量最大的国家,却只能持续25-30年。”相较之下,英国建筑的平均寿命达到132年,美国是74年。对既有建筑改造是合理延长建筑使用寿命的有效办法,可以避免大量社会资源的浪费和对自然环境的破坏。
数据显示,我国目前有超过400亿平方米的既有建筑,其中绝大多数属于高能耗建筑,迫切需要进行节能改造。
结语
从低碳经济模式到低碳生活理念,从低碳城市建设到低碳建筑设计,社会大众的环保意识和能源节约意识也逐渐上升到了一个新的高度。随着低碳建筑研究的不断深入,新的设计手法、建筑材料和施工工艺的日益丰富。不管是从宏观方面分析,还是充微观层次分析,都要求决策者和设计者必须将低碳节能理念融入到建筑设计创作中,进而进一步推动我国绿色建筑和生态文明建设的健康发展。
参考文献:
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