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            低碳式建筑設計技術及方法應用

            所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2013-01-14 08:45 熱度:

              摘要:近年來隨著經濟的快速發展導致環境遭到了極大的破壞,各國都尋求一條低碳發展之路。而建筑行業耗能極大,必要要降低建筑行業的能耗量,實行低碳式的設計方案。接下來,我們就針對低碳建筑的發展現狀和發展優勢進行簡單地介紹,詳細的論述建筑設計的內部環境和外部環境。

              關鍵詞:低碳建筑,低碳經濟,綠化設計,設計方法

              人類為了更好地適應全球氣候的變化,開始發展低碳經濟。它是發展國家和發達國家共同選擇的經濟模式。如今,現在都提倡低碳環保的經濟發展模式,所以各行各業都要實行低排放和高能效的發展方式。有很多城市的發展過程中,最大的能源消耗者就是建筑行業。所以和其他的行業相比,建筑行業能夠更好地采取相應的措施來減少溫室氣體的排放,而且可以使得更高效的節能技術。經過測算,在社會能耗中建筑行業占總能耗的46.7%。所以,我們要把低碳思想溶于對城鎮的建設中。低碳建筑是低碳生活的一個重要方式,所以可以將其解釋為:要采用人工手段和自然條件使生活環境更加舒適和健康。另外還要對自然資源的使用進行有效地控制,使人們向自然的索取和對自然的回報更加平衡。要做到使建筑既可以適應地方的生態環境,又不會破壞地方的生態。低碳建筑能夠有效地節約土地、能源還能夠改善生態環境的狀況減少對環境造成的污染。低碳的生活方式是沒有污染沒有廢物,生態比較平衡,換句話說,也就是說生活方式低消耗、低能量、低開支。一般,低碳建筑的技術分為八個體系,即設計低碳、用能低碳、構造低碳、運營低碳、排放低碳、營造低碳、用材低碳。

              1當前低碳建筑的分析及應用現狀和優勢

              1.1當前低碳建筑的現狀

              現狀玻璃幕墻是在節能建筑中應用比較多的,但是對于屋頂、樓地板和外墻的研究的使用卻很為欠缺。與此同時,對低碳建筑的研究一般是集中于夏熱冬冷的地區,對于寒冷的地區的研究卻很少。這是因為在夏熱冬冷的地區,用于空調和供暖的能耗極高。在進行節能設計時,既要考慮維護結構的保暖性又要注意結構的隔熱性。但是這兩者卻又是互相矛盾的,如果既想要達到保溫的作用,又要達到隔熱的目的,還有很多問題需要解決。現在,根據對建筑物排放的二氧化碳的研究,可以看出占據建筑生命周期二氧化碳排放量的大部分的就是建筑的日常消耗。另外,二氧化碳的排放量在建材的生產階段和運輸階段只占有一小部分。由這便可知道,要想實現節能減排,就必須先從日常的能耗開始降低,這是很重要的一個環節,另外就是要從建材的生產和運輸過程中開始節能減排。

              1.2低碳節能建筑的優勢分析

              1.2.1采用低碳式的建筑能夠使能量消耗得到明顯的降低。經過調查研究顯示,建筑物的能源消耗一般有一半以上是在建筑的建設和使用過程中,在這一過程中還會產生34%的污染物。而采用低碳節能方式來建造建筑物能夠使能耗得到更好的減少。根據有關的數據顯示,和一般的建筑耗能相比,低碳節能型建筑的消耗更低,能夠降低70%左右。所以低碳式建筑更有利于環境的保護。

              1.2.2低碳節能建筑再現新型建筑藝術。傳統的建筑采用的是商品化的生產技術設計和建設過程。低碳節能建筑突出強調了將本地的文化和原材料融入建筑設計之中,不違背當地的自然和氣候條件,展現出本地風格并形成新的建筑美學。

              2內部環境設計

              2.1聲、光環境設計

              天然采光方面,整棟樓的設計為了增加日照時間,可以設計成波浪形或弧形。每個房間要考慮窗的面積及方位。設置反射光板或光導管等天然光導入設備,建筑內裝修可采用淺色調,增加二次反射光線,通過這些手段保證獲得足夠的室內光線,并達到了一定的均勻度,由此減少白天的人工照明,節省照能耗。夏季要有可收放的遮陽篷在夏季盡可能減少不需要的太陽輻射熱進入室內,門窗設置還要有利于自然通風,帶走熱量。冬季又有利于太陽光進入。針對聲環境設計來看,設計師應考慮將臥室設置在背向噪聲源的方向,這樣可降低噪音30dB,有時可能和采光沖突。這就需要合理布局。采用隔音窗也能顯著阻隔室外噪音;在住宅區沿路適當栽植綠色植物,對降噪也有一定效果。在實際的聲環境設計中,可以采用多孔吸聲材料,用亥姆霍茲共振原理組成的吸聲構造。理想的做法是在建筑設計的同時進行音質設計,已達到人性化的溫馨環境。

              2.2水、熱環境設計

              低碳建筑講究節水,并且要考慮水質和水量兩個問題。低碳建筑采用的節水方法有:選用有良好節水型供水設施;安裝收集雨水裝置,建立污水處理系統,就地處理污水。小區景觀用水要專門設計并將其納入全局一并考慮。熱環境的實現尤其重要。小區的熱供應應該滿足居民的舒適度的要求,并能實現建筑節能和環保的要求。夏季空調的室內適宜溫度為22-27℃,冬季供暖的室內溫度宜在20-24。可采用制冷、取暖、生活用熱水聯合供應的熱環境技術。

              3外部環境設計

              3.1綠化設計

              首先,應將建筑空間與城市綠化通過資源整合的方式達成統一。其次,將建筑與綠化復合,做到雙方效益的最大化。建筑與綠化覆蓋結合。再次,這種設計方式是一種人性化的方式去解決建筑與城市的生態問題。最后,這種方式有利于城市公共空間體系的整合。綠化是與自然環境有機的結合,而不是脫離地面而孤立存在的,是相互依存相互依賴的整體;同時,由于這種空間的連續性,建筑的可達行增加了,人們也能夠從一個外部環境輕松地進入建筑的上部空間,并享有這份空間提供的視覺與心理上的輕松、愉悅。

              3.2智能系統設計

              在滿足需求的前提下,優化設備運行,減少設備開啟臺數和運行時間,節約電能,減少電廠大氣污染物的排放,保護環境。通過建設方便、快捷的信息設施系統和信息化應用系統。使用戶足不出戶即可進行信息交流和應用,減少人們出行的交通壓力及C02排放量.保護環境;另一方面是緊跟低碳建筑的發展趨勢,積極開發智能化技術在環保生態設施和系統中的應用,如對太陽能等可再生能源利用系統、雨水及污水綜合利用系統的監控與管理等,與環保生態系統共同營造高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建筑環境,為建筑的可持續發展提供服務。在建筑智能化系統中最具節能降耗潛力的是建筑設備管理系統。建筑設備管理系統具有對建筑設備進行測量、監視和控制的功能,不僅保證各類設備系統運行穩定、安全和可靠。提高效率,降低運行費用,而且能改善環境,并達到節能和環保的要求。

              4運用當代科學方法與技術手段的低碳建筑設計技術與方法

              4.1基于數字化技術的低碳建筑設計技術

              總的來說,數字化技術主張采用國際先進的數字化技術對建筑整體或重點部分進行科學的分析、預測、監控、反饋、控制,從而減少建筑物碳排放量的釋放,達到低碳建筑的基本要求。

              技術措施一:低碳建筑設計借助數字化技術的相關軟件,可以進行建筑碳排放量的模擬與測算,在幾分鐘內便可計算出建筑的碳排放,同時,利用數字化技術,也使建筑低碳化設計中的物理環境條件的參數化設計(聲、光、熱以及室內空氣質量等)和數字化精確調控成為現實。另外,數字技術結合環境科學可以對建筑將來的碳排放指標、低碳效應進行準確的計算。

              技術措施二:低碳建筑設計可以借助數字控制技術,借鑒和使用當前前沿的生物技術、防污染技術、再循環和資源替代技術、生態式的能量供應技術以及環境保護技術,建立以建筑與自然環境共生、減少碳排放量的建筑節能技術體系。

              技術措施三:低碳建筑設計可以借助數字技術在使用和管理上的優勢,串聯起數字管理系統、給排水系統、供配電系統、照明系統等子系統,形成以中央計算機系統為主的綜合系統,實現對建筑中所有的機電設備和能源自動控制、電訊網絡自動控制,確保建筑物有關設備的合理高效運行。在這里,數字化技術控制下的主系統類似一個中央處理單元,決定驅動部分做何種控制方式反映,以期達到控制建筑碳排放量的目的。

              4.2基于物聯網的低碳建筑設計技術與方法

              物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。物聯網的英文名稱叫“The Internetof things”。顧名思義,物聯網就是“物物相連的互聯網”。

              因此,物聯網的定義是:通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

              5結束語

              綜上所述,低碳經濟時代的新建筑若想要有開拓性的創新,必須要破除傳統的建筑學觀念,深入研究低碳建筑相關的技術與方法。同時,需要建立科學與低碳建筑設計交融的框架體系,積極運用新科學影響下的各種技術手段尤其是計算機技術,探索高效的低碳建筑設計技術與方法,推動我國低碳建筑的發展。

              參考文獻:

              [1]殷文慧.綠色建筑實現目標研究[J].中國科技信息.2005(.13).

              [2]李湘洲.談我國發展綠色建筑的幾個問題[J].中外建筑.2004(.06).

              [3]呂遠.淺談建筑的節能與環保[J].山西建筑,2009,35(15):217-218.

            文章標題:低碳式建筑設計技術及方法應用

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