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摘要:温家宝总理在十一届全国人大三次会议上做政府工作报告指出,要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式。作为建筑设计工作者,如何在建筑设计中融入节能环保的理念,为发展低碳经济,倡导人民的低碳生活做出贡献,是本文重点研究的内容。
关键词:低碳生活建筑设计 节能
环境是人类赖以生存的条件,是人类社会持续发展的基础,建筑作为能耗最大的一种人类活动,其在设计建造以及使用过程中对环境的影响是非常巨大的。尤其是在2010年3月5日,温家宝总理在十一届全国人大三次会议上做政府工作报告指出,要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式以来,低碳经济、低碳生活已成为一种时尚,这也是摆在我们建筑设计者们面前的一个主要课题。
一、低碳设计的必要性
工业文明以来,人类社会经济发展对石化能源的依赖导致了大气中二氧化碳浓度显著提高,由此而引发的海平面上升、冰川融化、疾病的流行、物种的濒临灭绝等一系列问题,让我们认识到人类所面临着环境危机。2003年,英国能源白皮书《我们的能源未来:创建低碳经济》中提出了低碳经济概念,强调节约使用能源,特别是碳基能源,在减少总的能源需求的同時改善能源结构。作为地球能源消耗、污染物排放的大户,建筑的材料生产、建造过程、建成后使用、废弃后的处理等全过程都存在着巨大的能耗。在欧洲,大约有一半左右的生态和环境破坏是由建筑和工程造成的。在美国,甚至城市固体废弃物的60%以上都与建筑运行有关。因此,采取措施使建筑向节能转型,将会在很大程度上节约能源的消耗,并创造出更大的经济价值。截止到2010年,绿色建筑就将为美国带来超过600亿美元的经济价值。
我国处于建设发展的高速增长期,城市化、现代化进程还将持续很长的时间,而建筑业作为我国国民经济增长的重要支柱产业,在能源的有效利用、减少污染、保护生态环境等方面还处于起步与探索阶段,所面临的能源与环境问题更为突出。因此,对照我国的新能源发展规划与低碳经济的发展目标,积极尝试通过设计手段在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率,改善建筑的环境性能,引领低碳的生活方式,是当代建筑师所需肩负的责任。
二、建筑设计中的低碳设计策略
对于建筑来说,低碳设计意味着整个设计、建造、使用与废弃环节都要考虑到低能耗、低污染与低排放。在考虑建筑的耐久性设计的同时兼顾建筑的易拆除设计、节约资源设计和可再生能源利用设计等。
1、更多地考虑建筑的环境属性。在全球化背景下,建筑师们创造出一批具有可识别性的标志性建筑,一种可以独立于其所建造的环境的商标性建筑,但是也有建筑师始终关注在具体环境中解答问题,让建筑成为特定环境所创造出的物体。安藤忠雄设计的很多建筑都是埋在地在的。他曾经说过:“不管出于什么样的自然环境中,我都试图创造一个从不凌驾于环境之上的建筑。” 对场地地形的有效利用从而减少工程量,对风向、光线的有效利用从而减少建筑在使用中的能耗,已经成为大多数建筑师的共识。西班牙女设计师Belinda•Tato的临时搭建物“空气树”,在应对城市高温环境的长期命题、解决都市空间环境再循环的过程中,做出了有效地尝试。“树”由轻质可再生材料制成,可以轻易地拆卸并移动到其他地方。“树”的内部通过喷水管道以及各种攀缘植物如忍冬、常青藤等进行空气调节,吸收二氧化碳,净化空气。其冷却系统可以将内部气温下降至比街道其他地方低8—12℃,从而有效减轻大多数城市中心出现的热岛效应,成为居民休闲避暑的好去处。通过顶部安装太阳能电池板,“树”在能耗上实现自给自足的同时,多余的电量还会输送至电力公司,由此产生的利润用于建筑维护。这一举措增加了现存广场空间的树木密度,减少和重组交通线路,实现了城市空间环境发展的重新配重组交通线路,实现了城市空间环境发展的重新配置,使人工的环境更好的参与到自然环境的良性发展中去。
2、绿色建材的使用。建筑与装修材料、设备管材的生产和建设环节是建筑大量产生能耗和污染的环节。很多常用的建筑材料会对环境产生不利影响,如新鲜加气混凝土会散发氡气,人造板材有大量甲醛挥发。在我国城市化进程中,建筑大多采用钢筋混凝土结构,而水泥是高耗能、高污染、高二氧化碳排放的建筑材料,每建成一平方的钢筋混凝土建筑,将产生300~400Kg的二氧化碳,而且混凝土拆除物还会造成难以处理的废弃物。材料使用的不恰当在后期的使用和维护上带来很多的问题。因此,选用工业化成品或者可再生、循环利用的建筑材料,选取内含能源低的材料,是减少二氧化碳排放,控制建设和使用中和废弃后环境污染的一个有效途径。在开发新材料的同时,强调建筑材料的地域性和原生态性。西班牙建筑师的FOA事务所设计的“竹屋”,选用当地临时建筑上常用的竹子作为外围护材料,尝试将这种临时性的材料和构造用在建筑的永久结构上,寻求寻常材料的不寻常使用方式,“在建筑中引入自然界的消亡和再循环” 试图使人造的城市逐渐向自然生态型转化。黄土高原地区的生土建筑维护结构主要是黄土直接加工成的生土材料,另外混入的麦草、芦苇等防止开裂。生土建筑具有施工简易、低能耗、便于就地取材等优势。生土制成的土坯砖造价仅为混凝土的1/5,用它做成外围护结构可以使建筑室内获得稳定舒适的环境。另外其加工制作过程也无需燃烧,污染很小,并且材料可以重复利用建设,甚至可以作为肥料在农业中使用。在内部装修材料的选用上,选择简单有效、能源消耗少、施工便捷并且可以调节室内微气候的材料。比如日本零排放住宅中采用消石灰壁纸作为墙面装饰,对室内湿度的调节起到了很好的作用。
3、材料的高效利用。老子曾云:“周行而不殆,可以为天下母。”低碳建筑设计节材策略的直接经济效益来自建筑垃圾减排。首先,建筑与室内设计一体化,可以减少构成建筑这个系统的要素,减少不必要的材料损失与能耗。其次,充分利用材料的特性,将材料性能与建造紧密的结合起来。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系,比如自重轻、可再生的钢结构构件,便于现场拼装搭建,可以减少施工环节与施工周期,节约施工成本,减少施工现场的材料浪费,降低废弃材料形成的污染。
三、结论
总之,低碳经济的核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。中国的城市化、现代化进程还将持续很长的时间,只有选择节能减排的低碳发展模式,渗透节能减排的设计理念,才能为我国经济的可持续发展做出贡献。
关键词:低碳生活建筑设计 节能
环境是人类赖以生存的条件,是人类社会持续发展的基础,建筑作为能耗最大的一种人类活动,其在设计建造以及使用过程中对环境的影响是非常巨大的。尤其是在2010年3月5日,温家宝总理在十一届全国人大三次会议上做政府工作报告指出,要努力建设以低碳排放为特征的产业体系和消费模式以来,低碳经济、低碳生活已成为一种时尚,这也是摆在我们建筑设计者们面前的一个主要课题。
一、低碳设计的必要性
工业文明以来,人类社会经济发展对石化能源的依赖导致了大气中二氧化碳浓度显著提高,由此而引发的海平面上升、冰川融化、疾病的流行、物种的濒临灭绝等一系列问题,让我们认识到人类所面临着环境危机。2003年,英国能源白皮书《我们的能源未来:创建低碳经济》中提出了低碳经济概念,强调节约使用能源,特别是碳基能源,在减少总的能源需求的同時改善能源结构。作为地球能源消耗、污染物排放的大户,建筑的材料生产、建造过程、建成后使用、废弃后的处理等全过程都存在着巨大的能耗。在欧洲,大约有一半左右的生态和环境破坏是由建筑和工程造成的。在美国,甚至城市固体废弃物的60%以上都与建筑运行有关。因此,采取措施使建筑向节能转型,将会在很大程度上节约能源的消耗,并创造出更大的经济价值。截止到2010年,绿色建筑就将为美国带来超过600亿美元的经济价值。
我国处于建设发展的高速增长期,城市化、现代化进程还将持续很长的时间,而建筑业作为我国国民经济增长的重要支柱产业,在能源的有效利用、减少污染、保护生态环境等方面还处于起步与探索阶段,所面临的能源与环境问题更为突出。因此,对照我国的新能源发展规划与低碳经济的发展目标,积极尝试通过设计手段在建筑的设计、建造和运行中提高建筑能源利用效率,改善建筑的环境性能,引领低碳的生活方式,是当代建筑师所需肩负的责任。
二、建筑设计中的低碳设计策略
对于建筑来说,低碳设计意味着整个设计、建造、使用与废弃环节都要考虑到低能耗、低污染与低排放。在考虑建筑的耐久性设计的同时兼顾建筑的易拆除设计、节约资源设计和可再生能源利用设计等。
1、更多地考虑建筑的环境属性。在全球化背景下,建筑师们创造出一批具有可识别性的标志性建筑,一种可以独立于其所建造的环境的商标性建筑,但是也有建筑师始终关注在具体环境中解答问题,让建筑成为特定环境所创造出的物体。安藤忠雄设计的很多建筑都是埋在地在的。他曾经说过:“不管出于什么样的自然环境中,我都试图创造一个从不凌驾于环境之上的建筑。” 对场地地形的有效利用从而减少工程量,对风向、光线的有效利用从而减少建筑在使用中的能耗,已经成为大多数建筑师的共识。西班牙女设计师Belinda•Tato的临时搭建物“空气树”,在应对城市高温环境的长期命题、解决都市空间环境再循环的过程中,做出了有效地尝试。“树”由轻质可再生材料制成,可以轻易地拆卸并移动到其他地方。“树”的内部通过喷水管道以及各种攀缘植物如忍冬、常青藤等进行空气调节,吸收二氧化碳,净化空气。其冷却系统可以将内部气温下降至比街道其他地方低8—12℃,从而有效减轻大多数城市中心出现的热岛效应,成为居民休闲避暑的好去处。通过顶部安装太阳能电池板,“树”在能耗上实现自给自足的同时,多余的电量还会输送至电力公司,由此产生的利润用于建筑维护。这一举措增加了现存广场空间的树木密度,减少和重组交通线路,实现了城市空间环境发展的重新配重组交通线路,实现了城市空间环境发展的重新配置,使人工的环境更好的参与到自然环境的良性发展中去。
2、绿色建材的使用。建筑与装修材料、设备管材的生产和建设环节是建筑大量产生能耗和污染的环节。很多常用的建筑材料会对环境产生不利影响,如新鲜加气混凝土会散发氡气,人造板材有大量甲醛挥发。在我国城市化进程中,建筑大多采用钢筋混凝土结构,而水泥是高耗能、高污染、高二氧化碳排放的建筑材料,每建成一平方的钢筋混凝土建筑,将产生300~400Kg的二氧化碳,而且混凝土拆除物还会造成难以处理的废弃物。材料使用的不恰当在后期的使用和维护上带来很多的问题。因此,选用工业化成品或者可再生、循环利用的建筑材料,选取内含能源低的材料,是减少二氧化碳排放,控制建设和使用中和废弃后环境污染的一个有效途径。在开发新材料的同时,强调建筑材料的地域性和原生态性。西班牙建筑师的FOA事务所设计的“竹屋”,选用当地临时建筑上常用的竹子作为外围护材料,尝试将这种临时性的材料和构造用在建筑的永久结构上,寻求寻常材料的不寻常使用方式,“在建筑中引入自然界的消亡和再循环” 试图使人造的城市逐渐向自然生态型转化。黄土高原地区的生土建筑维护结构主要是黄土直接加工成的生土材料,另外混入的麦草、芦苇等防止开裂。生土建筑具有施工简易、低能耗、便于就地取材等优势。生土制成的土坯砖造价仅为混凝土的1/5,用它做成外围护结构可以使建筑室内获得稳定舒适的环境。另外其加工制作过程也无需燃烧,污染很小,并且材料可以重复利用建设,甚至可以作为肥料在农业中使用。在内部装修材料的选用上,选择简单有效、能源消耗少、施工便捷并且可以调节室内微气候的材料。比如日本零排放住宅中采用消石灰壁纸作为墙面装饰,对室内湿度的调节起到了很好的作用。
3、材料的高效利用。老子曾云:“周行而不殆,可以为天下母。”低碳建筑设计节材策略的直接经济效益来自建筑垃圾减排。首先,建筑与室内设计一体化,可以减少构成建筑这个系统的要素,减少不必要的材料损失与能耗。其次,充分利用材料的特性,将材料性能与建造紧密的结合起来。采用高性能、低材耗、耐久性好的新型建筑体系,比如自重轻、可再生的钢结构构件,便于现场拼装搭建,可以减少施工环节与施工周期,节约施工成本,减少施工现场的材料浪费,降低废弃材料形成的污染。
三、结论
总之,低碳经济的核心是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。中国的城市化、现代化进程还将持续很长的时间,只有选择节能减排的低碳发展模式,渗透节能减排的设计理念,才能为我国经济的可持续发展做出贡献。