建筑设计中对低碳节能理念的运用分析

(整期优先)网络出版时间:2023-10-16
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建筑设计中对低碳节能理念的运用分析

赖黛思

佛山市岭南建筑设计咨询有限公司

摘要:在建筑领域,房屋建筑设计日益受到节能环保理念的影响和推动,基于节能环保理念的房屋建筑设计,不仅可以有效减少能源消耗和环境污染,还可以提高建筑物的舒适性和使用价值,实现经济、社会和环境效益的多重叠加。本文旨在系统探讨基于节能环保理念的房屋建筑设计原则和应用,通过实践案例的分析和总结,为房屋建筑设计者提供有益的参考和借鉴。希望本文能够促进基于节能环保理念的房屋建筑设计的实践和发展,为实现可持续发展做出积极的贡献。

关键词:建筑设计;低碳节能理念;运用

引言

节能环保理念以维护自然环境为目的,从能源和环境角度进行房屋的设计,减少资源浪费,降低工业废弃物和有害气体的排放量。环境友好型设计思想不但适合建筑行业,而且可以推广于其他产业。在建筑流程中,将环境保护思想贯穿其中,能有效提升资源利用效率,降低建设成本,加快建设进度,降低环境污染。在节约自然资源的同时,提高资源利用率,降低工程对不可再生资源的消耗,并通过开发新的可再生资源增加能源利用率。

1 建筑设计中低碳节能理念概述

建筑设计往往会涵盖诸多的内容,尤其是在目前建筑工程行业迅速发展的背景下,在建筑设计中融合低碳节能理念至关重要。建筑设计中低碳节能理念包含的内容极为丰富,既包含了资源能效型,也囊括了建筑和自然有效结合的理论。从建筑的资源能效型理念角度来讲,主要是对资源展开充分利用。建筑工程施工中使用的可再生和不可再生的资源,而低碳节能理念则是对可再生能源加以全面性使用,促使相关资源能实现循环应用的目标。例如,将太阳能和风能应用到建筑设计中,既能提升自然资源利用效率,也能降低对生态环境污染程度。将建筑设计和自然资源展开高效结合,还能推动建筑工程行业的可持续发展。

2 在建筑设计中应用低碳节能理念的意义

2.1绿色节能建筑加强对环境的优化

绿色节能建筑强调在建筑生命周期全过程中,以绿色、生态、节能为目标,减少对能源的消耗,维持建筑与生态环境的协调,但根本上不能忽视建筑自身的居住属性,安全、便捷、舒适的住宅环境对于居住者十分重要。绿色节能建筑在满足基本居住要求的前提下,更加注重对生活质量的提升。设计者在建筑设计之初,要综合考虑建筑物所处地区的风向、光照等条件,对建筑物进行合理布局,实现对自然风和太阳光的高效利用,创设良好的循环空气环境;将卧室、客厅等高频使用场所设置在向阳面,减少对电能的依赖,营造良好的使用空间;采取低辐射玻璃、中空玻璃、防晒墙等遮阳手段,避免过度日晒,达到遮阳效果,提高居住环境的舒适度。绿色节能建筑能够增加绿化面积,垂直分布季节性植物,营造舒适美观的居住环境,降低噪音污染。绿色节能建筑对施工过程进行高效监管,检查各项污染状况,积极采取措施避免环境污染。

2.2减少工程成本,提高经济效益

虽然建筑工程建设是为大众打造相适应的生活生产空间,但是建筑工程建设从本质上来讲隶属商品范畴,其首要目标是实现经济效益最大化。在建筑设计中融合低碳节能理念,可以让建筑工程企业根据设计方案制定绿色施工方案,为建筑工程建设提供科学性及有效性的指导依据,减少建筑工程施工中资源的消耗量,使建筑工程施工中的有限资源得到最大化利用,这样既能减少建筑工程建设中所需的施工成本,也能降低整个建筑工程建设中对生态环境造成的污染程度,提高建筑工程的整体施工效率,使建筑工程的施工周期有大幅度缩短,在建筑工程施工质量及安全得到保障的基础上,最大程度上减少建筑工程的整体成本支出,使建筑工程企业获取可观的经济效益,同时使建筑工程企业因此树立良好的形象,进而促进建筑工程企业实现稳定且可持续的发展。

2.3推动经济发展

建筑是国民经济的重要支柱之一,建筑业的发展不仅能够推动国民经济的发展,还能创造就业机会。然而,传统建筑方式存在着很大的能源浪费和环境污染问题,这不仅对环境造成负面影响,同时也浪费了大量的资源和资金。因此,在建筑设计中,应用节能材料来减少能源消耗和环境污染,不仅有助于保护环境,还可以促进经济发展。比如,应用节能材料可以提高建筑的能源利用率,从而降低建筑的运营成本。节能材料的应用可以有效减少建筑能耗,降低能源消耗,节省电费和供暖费用等运营成本,这将对企业和个人的经济发展带来积极的影响。从长远来看,通过应用节能材料减少建筑的能源消耗,还可以减少国家的进口依赖,促进国内经济的发展。节能材料的应用可以提高建筑的保温性能、隔热性能、防水性能等,从而提高建筑的舒适度和使用寿命。建筑的舒适度和使用寿命的提高,可以减少维护和修缮成本,同时还可以增加建筑的使用寿命,节约资金,为经济发展创造更多的机会。

3建筑设计中对低碳节能理念的运用原则

3.1经济性原则

在当前的建筑市场中,为了争取建设权,企业往往会通过招投标形式展开竞争,并采取以低廉的竞标价格来提高中标机会。然而,这种做法可能会降低中标企业的实际利润,同时也会影响工程质量。因此,在BIM技术普及的背景下,强化造价控制变得尤为重要,而绿色建筑生态节能设计就是其中一个关键环节。最优状态的绿色建筑设计必须兼顾经济效益和生态保护,旨在降低资源损耗量、提高资源利用率,减少对生态的破坏和对环境的污染。在选购节能材料时,除了考量价格,还需分析耐久性、功能性等因素,综合评价后选出最具性价比、同时又具备经济性和生态性的材料。

3.2适宜性与地域性

在建造绿色建筑时,应根据当地的地理条件,合理利用土地资源,采用规范的勘测技术,以保证建设的可实施性。从某种意义上而言,城市不同,则地域空间上也会有一定的差异。所以,要因地制宜,选择适合当地情况的建筑技术和建筑风格。

3.3节约性原则

随着城市化的不断加速,自然资源的利用量也不断增加。根据特性分类,自然资源可细分为可再生和不可再生两类。在社会发展初期,不可再生资源如石油、矿产和水源是支撑资源的主要来源。然而,这些资源总量是固定的,若无节制地使用,最终将枯竭。建筑工程施工需要消耗大量资源,因此在设计过程中必须遵循节约原则,将资源节约置于重要位置。例如,在室内保温设计中,可以采用在外墙设置保温层、合理设计开窗位置、加大对自然光照的利用等一系列手段,以降低对其他资源的使用量,实现绿色建筑设计的生态节能性。

4建筑设计中对低碳节能理念的运用

4.1绿色设计的地域应用

要以节约能源来实现绿色建筑的环保目的。首先,要符合社会发展的趋势,利用新兴理念与新型建筑技术对建筑体进行多种结构的设计,居民可根据自身需求选择不同结构和环境的建筑物。每一座城市都有其独特的魅力,不同的自然环境也会影响到建筑风格,住宅区的与休闲区的建设在设计风格和技术要求上都存在很大差异。北方地区的建筑对供暖设备尤为重视,而南方地区的建筑更注重节能环保,因为南方一年四季过渡期较长,所以,在隔热、遮雨等方面需要综合考虑和设计。从目前绿色建筑的发展情况来看,由于地域环境的差异,给绿色建筑的设计带来了很多困难,因此,绿色建筑的应用范围受到了较大限制。

4.2合理运用绿化设计

每当夏天来临的时候,楼层越高,其室内温度也会越高,而为更好解决这一问题,可以将绿化设计融入建筑设计中。通过采用绿色门窗以及绿色屋顶的设计,从而在最大程度上降低高楼层的室内温度。与此同时,充分利用绿色屋顶也可以更好的完成蓄水以及排水。除此之外,合理运用绿化设计还可以通过为建筑增加绿植的方式实现,通过根据气候的变化选择适当的绿植进行种植,进而促使绿植发挥出调节气温的作用,更好的降低高楼层之间的高气温。比如说,在夏天的时候,太阳的辐射增大,可以选择一些高大的绿植进行种植,这样不但可以更好的遮挡太阳辐射,还可以切实达到降温的美化建筑物的外观,还可以通过攀爬类的植物对建筑外墙的温度进行保温。当然在阳台的设计中也可以加入一些绿植,这样室内也可以通过绿植的作用提升空气质量,确保室内空气时刻保持清新。

4.3节能玻璃

玻璃在建筑中的应用非常广泛,既可以用作窗户、门、幕墙等构件,也可以用于天窗、隔断、墙面等装饰。然而,传统的玻璃材料存在着隔热性能差、能量损失大等问题,这不利于建筑的节能设计。因此,在建筑设计中,采用节能玻璃是一种有效的措施。节能玻璃一般采用多层中空玻璃、夹层玻璃、反射膜玻璃等技术,以提高其隔热和保温性能。这些技术在玻璃内部形成了空气层或填充了隔热材料,从而减少了热量的传递和损失,达到了节能的目的。除了隔热保温性能外,节能玻璃还具有透光性、防紫外线等功能。例如,夹层玻璃可以通过中间的PVB层来吸收紫外线,达到防紫外线的作用。同时,节能玻璃还可以采用自清洁玻璃、变色玻璃等技术,使玻璃具备自我维护和调节功能。在节能玻璃的应用方面,除了在门窗、幕墙等构件上的应用外,还可以采用玻璃幕墙、玻璃屋顶、玻璃隔断等方式来增加建筑内部的自然采光和通透性,达到节能和美观的目的。

4.4充分利用绿色建筑材料

绿色建筑设计理念在建筑设计中的应用,不仅可以为人们提供一个良好的居住环境,还可以在最大程度上提升建筑整体的环保性。其中建筑材料发挥了重要作用。比如说,利用绿色建筑材料中的吸热性可以更好的在冬季白天吸收太阳的热量,然后在夜间释放热量,有效调节室内温度。与此同时,在某些容易发生地震的地方也可以通过利用绿色建筑材料提升建筑的抗震性,比如说,可以采用复合压缩板作为建筑的基本材料,这样当地震发生的时候,可以依靠复合压缩板的抗震性提升建筑整体的稳固性,从而减少建筑在地震中发生倒塌的情况。除此之外,在进行建筑设计的时候也可以通过结合温度的变化以及不同区域的气候特点,选择一些具有保温功能的玻璃、混凝土等建筑材料,在最大程度上实现对建筑整体的温度的有效调节。

4.5加强建筑的空间规划

绿色节能建筑是一项多学科交叉的综合工程,需要专业设计人员掌握建筑学、生态学、艺术学等多学科知识,将生态理念融入绿色节能建筑中。绿色节能建筑注重生态、环境、建筑的有机融合,丰富建筑的空间布局层次,提高居住舒适度,满足居住者的多功能需求。首先,建筑从业者需要对建筑的朝向、楼体间距、环境等进行合理规划,保证建筑之间的物质能量流动;优化建筑功能区域的配置与交通组合,保障功能的实现且互补干扰。其次,多采用自然通风,减少空调的使用;利用自然光源,降低人工光源的使用;减少大落地窗的使用,选择浅色外墙,有效降低光污染。最后,关注建筑居住体验,减少不合理的空间设计和非必要的公摊面积,扩大居住者的使用空间。

4.6探索屋面节能设计

在采用有关技术对住宅建筑物外部墙体进行改善之后,还需要积极探索屋面的节能设计,提升屋面保温隔热效果。屋面节能需要从两个方面进行,首先,选择密度小且导热系数低的屋面保温层,屋面重量和厚度不宜过高;其次,选择吸水率小的屋面保温层,避免或者减少保温层吸水过多而导致屋面保温效果差的现象。如果选用吸水率较高的节能材料,则需要安装排水孔,保证屋面不会储存太多水分。当前,节能材料市场上已有保温效果好的建筑材料,被相关行业应用在建筑工程中。部分高新屋面保温技术的出现,如保温芯板,不仅适合多种类型屋面使用,与传统材料相比更具优势,其防火、材料密度、吸水率、导热和蓄热系数很好地满足住宅建筑设计标准。如密度小且导热系数小等特点,使其具有很好的保温特性,可以作为一种较好的保温材料被应用于住宅建筑工程中。

4.7建筑墙体的绿色设计

在整个建筑工程项目设计中,墙体是最为关键的部位,属于建筑围护结构。做好建筑墙体的节能设计,能够有效减少建筑物的能源消耗。在传统的建筑墙体设计中,往往存在较大的能源消耗问题,建筑室内温度会从墙体流失,这就不得不通过空调等设备来提高建筑室内温度,特别是在严寒的冬季,墙体是热量流失的主要方式。基于此,在现代建筑墙体设计中,设计人员应当积极引入绿色环境保护节能理念,通过选用高质量的环保型材料,以尽可能减少墙体的热量流失。目前墙体保温多采用外墙保温与内墙保温两种方式,其中前者的应用相对广泛,对室内空间的占用较少,可获得理想的保温效果。该墙体保温方式主要选用聚氨酯泡沫塑料和聚乙烯塑料,这些保温材料能够降低建筑墙体的热传导系统,避免发生热桥现象,提高建筑的使用年限;后者则能够改善建筑室内的舒适度,减少热损失,并提高能源效率,还能够提高消防安全系数等。近年来,随着科技的发展,一种绿色墙体设计理念开始应用到现代建筑工程建设之中,也就是墙体绿化,其应用绿色攀缘植物来对热能进行较好的隔绝,还能够带给人们不一样的视觉体验,特别是在如今由钢筋水泥造成的现代化城市之中,采用墙体绿化能够为城市增添一抹清新的绿色,还能够对城市空气进行净化,从而达到绿色节能的目的。

4.8智能化系统技术

这一技术已成为当前绿色建筑设计中不可或缺的一部分,且在很久以前便已深入人们的生活当中,以应用较广泛的声光控灯为例,其便是智能控制系统的构成部分。智能化系统技术的显著特征在于如果光照较为充足便不会发亮,在光照有限的阴暗环境下一旦感应到有人在或者有声音便会自动开启。类似例子不在少数,其应用不但可以为人们的生活供以不小的便利,同样有助于减少不必要的电能使用。在将来的绿色建筑设计工作中,这一技术的应用无疑将会更为遍及,在展现节能生态效益的同时,也极大地便利了人们的日常生活,助力生活品质的提升,带来更多的幸福感和满足感。

结束语

总之,绿色建筑是未来建筑工程领域十分清晰的发展方向,特别是在生态环境保护方面起到了重要作用。坚持开展绿色建筑设计符合当今社会的发展趋势,也是未来建筑设计的发展方向,相关设计师要将绿色建筑的理念落到实处,就必须严格遵守绿色建筑设计的原则,不断提高自身专业技能,改进和创新设计方案,以人为本,保护生态环境,实现建筑、人与自然的和谐共存,遵循可持续发展的绿色建筑设计理念,落实党的十九大绿色生态发展战略,大力发展绿色生态建筑。

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