浅谈低碳理念下建筑设计策略

2023-01-02 02:41
河南建材 2022年2期
关键词:空间设计建筑材料建筑行业

赵 萌

晋城合为规划设计集团有限公司(048000)

0 前言

经济发展和日常生活中,低碳理念尤为普遍。低碳理念即低碳经济、生活和能源。应用低碳理念的过程中需要充分利用节能技术、环保技术和低碳能源技术,以减少碳排放为主要目标。当前,我国人均资源占有量处于较低水平,社会对资源也提出了更高的需求。社会资源的发展态势不容乐观,资源问题始终是亟需解决的社会难题。

1 低碳建筑理念的概念

低碳理念是一种将自然融入到生活及社会各行业中的建筑应用理念,贯穿在经济、文化、生活的方方面面,以节能环保、低碳为核心,展开不断的创新和优化调整,以此满足现今的发展需求,构建完善的生态环境体系,加快森林恢复,减少二氧化碳的排放及能源的过度消耗,解决现存的气候变化问题。低碳理念在建筑设计中的应用,对建筑材料、设备、建筑施工及建筑使用进行科学规范和处理,从低碳环保、节能减排角度展开分析和思考,对二氧化碳排放及化石能源的应用加以调整,在保证建筑质量的同时,达到节约资源的目标,落实可持续发展要求。

低碳理念在设计方面也有着十分严格的要求。低碳理念的建筑设计应有效减少资源消耗,提高资源利用率,加强建筑的安全性,并通过对建筑暖通空调系统的优化和调整,充分利用自然资源,如太阳能,实现内部的照明和温度保持,减少非可再生资源的浪费。与此同时,减少不合格材料的选用,加大绿色环保材料的应用率,提高建筑设计的整体水平。低碳理念在建筑设计中的应用,对环境、能源发展均有着显著作用,满足当前人们个性化需求的同时,推动了社会的健康发展[1]。

2 低碳理念应用于建筑设计中的积极意义

2.1 环境优化处理

低碳理念在经济发展中起着非常重要的作用。在经济环境转型的情况下,存在的环境污染及能源浪费问题日益严重,其中建筑行业带来的污染和浪费问题最为凸显,这不仅不利于经济效益的稳步增长,对于未来的持续发展也起到了较大的阻碍作用。将低碳理念融入到建筑设计中,能够从环保节能角度展开分析,对二氧化碳等有害气体排放量加以科学管控,进而降低工程建设对生态环境的污染和破坏。

2.2 推动可持续发展的有效落实

可持续发展理念是目前社会得以前行的前提保障,该理念的落实一方面保障了经济效益的获取,另一方面考虑到未来发展目标的实现。建筑行业作为目前我国经济发展中的重要产业,应该落实可持续发展理念要求,做好现今和未来的协调与处理,这就需要将低碳理念融入其中,注重二氧化碳高排放、高能耗等问题的处理,不断完善设计内容,实现稳定发展目标[2]。

2.3 紧跟时代步伐

建筑行业在现今发展中呈现稳步上升的趋势,但同发达国家相比,仍存在较大差距。这就需要我国建筑行业全面把握现今的发展国情,做到科学调整和优化,采取有效措施,解决行业面临的挑战和困难,加快建筑业的前进步伐。将低碳理念融入到建筑设计中是实现科学发展的重要一环。在低碳理念的推动下,建筑设计会寻求到更多的创新机遇,做好自身调整和优化处理,并结合所在区域的具体特征,展开技术上的完善,解决传统建筑中存在的高能耗、高污染问题,推动建筑行业的良好发展。另外,在低碳理念的作用下,能够让建筑行业更好地融入到现今发展形势中来,配合时代大环境展开相应工作,打造绿色和谐城市。

3 低碳概念下建筑设计需要考虑的因素

如今,建筑设计向着低碳方向转变已经成为行业发展的必然趋势,建筑设计人员应充分认识到这一需求,采取有效手段,发挥低碳的作用,完善低碳建筑设计的相关内容,并针对现存影响因素展开科学分析,不断提高设计水平。

3.1 环境

低碳理念下建筑设计的目标是营造适合人们居住的空间环境,并将自然元素融入到居住环境中来,为人们打造健康的生存空间。为此,在设计过程中,设计人员需要从环境角度展开综合考量,选择节能性好、无毒害的材料及绿色施工工艺开展设计活动,同时还可将环境与建筑功能要求加以全面分析,使设计方案可以满足低碳理念要求,进而提高空间环境质量[3]。

3.2 空间

建筑空间的科学规划是居住者对建筑物的基本要求,能够改善居住者的居住体验,提高空间资源的利用率。在建筑设计中,应对空间元素加以详细分析和思考,从抗震性、功能性、舒适性等角度展开细致探究、合理设计,以增强空间整体感官效果,提升空间利用率。对空间元素的科学分析,也是提高居住者安全感的关键。设计者要在低碳理念的推动下,开展科学设计和处理,以提高建筑的使用价值。

3.3 建筑材料

建筑材料是满足低碳建筑设计要求的关键要素,设计人员应意识到这一点。在建筑设计中,应科学选择和运用建筑材料,从资金成本、环保节能等角度展开研究。在材料选择上,尽可能以低碳环保材料为主,检查其性能指标,确定材料的运用是否合理。在材料使用上,要衡量预算要求,严格把关材料用量,避免过多垃圾废物出现,保护现场环境。材料的保存上,需制订科学严谨的计划方案,做好区域保护,避免材料在长时间堆放中受到外界因素影响出现各种问题,保证材料的质量和性能[4]。

4 低碳理念下的建筑设计策略

传统建筑行业发展中存在的问题较多,污染和浪费现象严重,所以有必要将低碳理念融入到规划设计,以此解决能耗污染问题,为建筑行业的可持续前行提供支持,并在此基础上改善大众生活环境,提高人们的生活品质。

4.1 建筑环境方面

设计过程中需要从两方面展开思考:一是考虑到现场实际环境特点,开展协调工作,实现建筑与环境的协同共存。如在设计中,可以带动建筑周边环境发展或充分利用建筑所在地的环境特点开展设计,以此达到低碳目标要求,深化建筑使用价值。二是建筑环境设计中,要合理把控绿化面积,扩大绿色植物覆盖面。此外,还应加强交通规划,在调整城市布局的基础上,促进建筑环境与自然环境的协调配合,体现建筑低碳设计理念的内涵。

如在建筑布局规划设计时,可以利用专业设计软件对场地内的风环境实行动态模拟,判断场地内是否存在热岛效应,判断存在的热岛效应的强度等级,然后选择最合理的布局规划形式。然而现阶段,大多数项目设计流程都是相反的,即在确定设计方案后,再开展绿色建筑设计,这使得整体设计成果不够理想。总而言之,低碳理念只有在建筑设计中做到全程参与,通盘考虑,才能创造舒适、安全、环保的生活空间[5]。

4.2 空间设计

目前,我国土地资源呈现紧缺态势,建筑工程设计中需全方位考量空间设计。建筑空间设计应将人们的空间需求作为核心目标,全方位展现低碳理念。我国社会发展中出现了较为明显的环境问题,人们的居住环境也受到不同程度的破坏,空间利用呈现紧张态势。噪声污染、光污染和光热量均直接影响着人们的生产生活,所以建筑空间设计中,要考量空间的舒适性和空间对人们日常生活产生的影响,倡导健康的生活。

建筑工程施工质量和建筑结构性能密切相关。设计人员在空间设计的过程中,应全面考量建筑结构空间设计,保证建筑空间设计在顺应建筑结构性能要求的同时,满足住户对建筑的个性化需求。为实现该目标,在空间设计的过程中,需立足科学、合理、低耗和节能减排等角度加以考量,基于建筑工程的抗压性、抗震性和绿色环保等理念,优化建筑的环保性能。低碳空间设计能够有效降低工程建设中的材料损耗,改善工程质量,延长建筑使用寿命。空间设计中,需要基于低碳理念,科学、合理地利用现有空间。

4.3 材料设计

建筑材料的质量和性能对工程施工质量具有决定性的作用。部分建筑方在建筑材料设计中并未融入低碳设计理念。为降低材料成本,部分建筑方依然选择传统的建筑材料设计方案。建筑方若想完成低碳建筑设计,则需在建筑设计的每一个细节之中渗透低碳理念。建筑材料设计中,所有工作均要以低碳理念为基础和前提。

选择建筑材料的过程中,应考量材料的结构性能可否符合材料强度、韧性和刚度等性能要求,也要思考所选的建筑材料是否影响人们的身心健康。如部分人造地板、装修橱柜会释放有毒有害气体。选择建筑材料的过程中,要始终坚持适量原则,保证购进的材料能够满足工程的建设要求。为实现该目标,设计人员要基于建筑工程的整体视角,基于低碳建筑设计理念,优选可再生、可循环利用、低能耗、轻污染的建筑材料,减轻环境污染对人体健康的危害。以日本的零排放式住宅为例,既达到了优化空间配置的目的,又保证了住宅建筑的生态效益,受到了业内人士及社会公众的高度推崇和青睐。

选择建筑材料还需全方位考量材料是否易于受外界因素的影响而发生变质,以免对工程质量产生不良作用。建筑设计中,设计人员需全方位考量材料的诸多反应,避免材料接触部分元素后发生化学反应而产生变质问题。同时,采取多种措施做好建筑材料的储存与保护,合理回收部分建筑材料,并以此作为建筑材料设计的重点内容,保证建筑材料回收和循环利用。

4.4 自然采光的设计

低碳建筑设计中,建筑采光设计发挥着十分重要的作用,这也是实现建筑节能环保目标的重要基础。只有保证建筑采光面积和采光时长,方可有效减少电能损耗。所以在建筑设计的过程中,务必始终坚持因地制宜的原则,保障建筑间距和朝向的科学性与合理性,一方面延长采光时间,另一方面也要严格把控采光面积。为实现以上目标,可适度加大建筑物的间距,且建筑朝向不得选择冬季主导风向。结合建筑物采光概况确定照明设备的具体位置,照明设备要选择节能环保形式,以全方位满足室内设计的基本需求,从而最大限度地降低建筑的电能损耗,保障工程的环保性能,减少碳排放量。

4.5 围护结构设计

建筑物节能设计中,墙体保温性能发挥着不可忽视的作用。在低碳设计中,要合理利用混凝土辐射采暖制冷技术优化墙体保温和隔热性能,确保室内温湿度平衡,具有优良的吸音和隔音功能。外墙设计中,需充分利用泡沫板、苯板、岩棉板及胶粉聚苯颗粒保温材料等多种优质材料,保证外墙热阻值满足工程施工要求。

门窗是建筑围护结构中保温隔热的薄弱环节,设计人员应用铝木复合型材料和铝合金断热型材,门窗可采用双层中空玻璃。该设计模式可优化门窗气密性和隔热性能。屋顶设计中需采用种植屋顶和太阳能集热屋顶,利用可控制通风屋面等技术,彰显建筑的防水、保温、隔热和节能等诸多优势。

4.6 合理利用多种能源

建筑是人类活动中的重要场所,需要为人们的社会活动提供资源与能源支持。合理利用资源是完善建筑低碳节能设计的有效方式,所以在建筑设计的过程中,可采用太阳能和生物能等清洁可再生能源。太阳能在大面积高层建筑中得到了广泛应用。太阳能电池板可在白天收集大量的太阳能,储存处理后将其转化为电能,为建筑提供电能支持。

还要结合实际,选择低碳节能系统。如南方城市的建筑电能损耗较大,因此建筑设计的过程中,务必高度重视通风、隔热设计,应用低能耗电气设备,减少由此产生的电能消耗。在气温较低的北方城市,建筑物供暖过程中需要消耗大量的能源,可加强建筑保温层设计,使用节能型能源,以降低污染和能耗问题。

5 结语

现如今,我国建筑低碳设计发展速度明显加快,建筑节能降耗的发展潜力较大。建筑设计中,设计人员需要积极践行可持续发展的基本理念,跟上时代前进步伐,对低碳理念建立正确的认知,合理利用多种清洁型能源,注重建筑的自然采光设计,以此达成建筑行业可持续发展的目标。

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