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摘要:低碳概念下的建筑设计理念,是一种新兴的绿色建筑理念。对于建筑设计而言,低碳即在整个设计过程中都考虑到低能耗、低污染、低排放。对于低碳概念下的建筑设计,本文将从建筑的环境属性、建筑材料的选择等多个角度来探讨与低碳建筑设计相关的策略。
关键词:低碳概念;建筑设计
随着低碳生活方式的普及,在建筑设计中融入低碳理念,成为新时代建筑设计的要求。建筑行业作为我国国民经济的支柱产业,在降低能耗、减少污染、保护生态环境方面起着重要作用。低碳建筑理念,是在建筑设计中运用先进的节能减排技术,减少使用和消耗非可再生资源,为居民提供健康、舒适的生活环境。而从资源利用的实际来看,我国资源利用方式仍然处于低级阶段,能源与环境问题相当突出。因此,根据我国新能源发展规划与经济发展目标,建筑师在进行建筑设计时,要尝试使用各种手段,将低碳理念贯彻到建筑设计中,以促使资源利用最大化,实现绿色建筑烦人目标。
一、低碳建筑的设计方法
1、建筑的环境属性
在建筑物的建设中,建筑设计是其先行步骤,其主要是为了解决建筑建设中点与面的关系问题,以满足建筑物的用途为前提,以一系列建设技术为手段,对建筑工程进行全面规划,根据建筑物的未来用途,来合理规划好建筑物的大小、空间组合方式。建筑设计使得建筑物在内部能够达到经济、美观、实用的统一,而在外部则与周围环境和城市规划相协调。在全球化背景下,建筑师可以设计出具有自身特色的建筑物,但由于建筑物是城市中最基本的单元,因此在建筑设计中,不能仅仅考虑单个建筑,还要将建筑周围的环境充分考虑,要将建筑与周围环境有效融合,建筑外部的整体轮廓要与周围现有建筑相呼应,保持城市轮廓的整体性。低碳理念中的建筑设计,尤其要考虑建筑是否与自然环境箱协调,建筑设计过程中不能对自然环境构成破坏,反而应该使建筑融入到自然环境中,与自然环境相得益彰。
2、建筑材料的选择
由于建筑施工过程中能耗和污染的主要来源是建筑材料,当前建筑行业中许多建筑材料都会对人体、居住环境、生态环境造成污染,如新鲜加气混凝土会产生氡气,人造板材会挥发出甲醛,而建筑施工中使用最多的水泥,则是高能耗、高污染的建筑材料,而且其在后期会产生大量的二氧化碳,对环境产生不利影响。因此在建筑设计中贯彻低碳理念,就需要选择绿色的、低能耗、可重复利用的建筑材料。西班牙FAO事务所设计的“竹屋”,就是选用当地临时建筑中常用的竹子作为外围护材料,将这种临时材料运用到建筑的永久结构上,试图使常见的建筑材料达成不寻常的使用方式。在我国黄土高原,生土建筑的维护结构主要是靠黄土直接加工而成的生土材料,另外加入麦草、芦苇等材料,这样能够防止建筑结构出现裂缝,生土材料直接取自黄土,制作简单、造价低,仅为混凝土的1/5,用生土构成的生土建筑施工简易、能耗低、污染小、方便就地取材,而且建筑材料可以多次使用,甚至在农业中使用,作为肥料,这种建筑建成以后形成的建筑环境稳定舒适,可以对建筑内的小环境形成有效调节,这样的建筑设计就是低碳的,不仅耗能少、而且无污染,可以重复使用,能够最大限度地体现绿色特点。
一般而言,建筑师在选择建筑材料时除了要考虑绿色等特点以外,还需要考虑建筑的原生态性和地域性,这样设计出的建筑不仅是生态的,而且符合当地文化习俗,具有地域特色。
3、材料的高效利用
低碳建筑设计,不仅要减少污染、减少能耗,还需要尽可能高效地利用建筑材料。要高效的利用建筑材料,首先对建筑与室内进行一体化设计,减少建筑系统中的组成要素,进而减少不必要的建筑材料消耗;其次,要将建筑设计与材料特性紧密结合起来,达到资源的优化配置,使每一种建筑资源的利用效率都达到最大,比如在建筑施工中采用可再生的钢结构构件,可以减少施工环节,节约施工周期,节约施工成本,同时使用可再生的刚结构构件,可以减少施工现场的材料浪费,降低废弃的建筑材料对环境的污染。此外,在建筑设计中要注意控制浪费现象,对建筑施工中的建筑材料,尤其是剩余的建筑材料要予以回收,在其他施工中予以利用,杜绝浪费现象的发生。最后就是要实现建筑材料的再利用,在废弃的建筑材料中,发现可利用的价值,通过加工或处理,再次利用。比如采用纸管结构与集装箱构成的Papertainer Museum 在设计时就考虑到以后拆除过程中,建材可以再回收利用,使用这类可重复利用的建筑材料,可以提高建筑材料的利用效率。
在建筑设计中,实现建筑材料的高效利用,往往可以减少建筑材料的浪费,降低能耗、保护生态环境,使低碳理念真正贯彻于建筑设计中。
4、建筑空间的充分利用
在低碳概念下的建筑设计,要充分利用建筑空间,这样可以降低对建筑空间的需求。在日常建筑中,注重建筑空间的充分利用,能够控制建筑面积,进而降低建筑中的能耗和污染。以日本公共建筑为例,日本由于土地面积贫乏,所以在建筑设计中,往往将日常活动较为频繁的空间作为枢纽,进而组织起整个公共建筑的空间,促进建筑空间的充分利用,减少不必要的冗余空间,同时这样的建筑设计,可以减少公共建筑中的交通长度,达到节约空间的目的。
此外建筑设计中,促进建筑空间充分利用的另一个手段是,建筑空间的再利用。随着时间的变迁,建筑空间的功能也在发生着变化,因此在建筑设计时,如果考虑到建筑空间功能的变化,将建筑空间再次利用,不仅可以延长建筑寿命,也可以因此而减少建筑的建造,降低建造费用,进而减少建筑材料的消耗,节省资源,而这也是低碳建筑设计的一个重要方法。
5、与气候相协调的建筑设计
我国建筑在设计时,对于气候一向很重视,并且各个地区的建筑往往根据气候来确定建筑形式。传统民居往往通过设置庭院、天井等来调节民居内的照明和通风情况,其他国家的传统建筑也有类似的设计,如印度建筑形式,往往根据气候而发生变化,在干旱地区,采用水体院落,而在湿润地区,则使用“管式”住宅,来实现对民居内微气候的调节。根据气候情况来设计建筑,可以减少对机械风能的依赖,减少能源的使用,同时也可以创造出更加舒适的居住环境。
此外,在现代城市建筑设计中,窗和玻璃是一种独特的造景工具,玻璃幕墙的大量使用,往往能够创造出独特的造型和空间效果。但是大量使用玻璃幕墙,也会带来光污染,增加能耗,不利于生态环境的保护。因此,在设计建筑时,在满足建筑采光的前提下,应尽可能少地使用玻璃,采用较小的窗墙比,或者可以采用中空隔热玻璃、铝制窗框、以及多种遮阳技术,来减少建筑使用中的能耗。如利用阳台、外廓等形体的凹凸变化形成自遮阳,利用植物构成窗前垂直和水平遮阳等都是可以考虑的遮阳手段。而对于一些以照明为主要功能的公共建筑,可以将采光与建筑空间有机结合,创造独特的空间效果。
建筑设计除了避免能耗以外,还可以充分利用太阳能。随着低碳概念在建筑设计中的推广,许多新材料被开发出来,建筑墙体的外围护结构从能量损失的系统转变为能量吸收的系统,如TWD符合材料,可以再夏季阻挡热辐射,使夏季建筑内的温度不会过高,而在冬季可以吸收太阳能,提高屋内温度。甚至有的建筑物在设计时,采用多晶硅光伏材料,充分利用太阳能来满足建筑运营。
二、结语
在建筑設计中贯穿低碳理念,让建筑在施工和运营过程中能够产生最小的能耗、造成最小的污染,取得生态效益的最大化,是现代建筑设计的必由之路。
参考文献
[1]曾旭东,秦媛媛.设计初期实现低碳建筑设计方法的探索[J].新建筑,2010(04)
[2]谭光伟,吴丽华.基于低碳经济的建筑设计探讨[J].中国住宅设施,2010(6)
关键词:低碳概念;建筑设计
随着低碳生活方式的普及,在建筑设计中融入低碳理念,成为新时代建筑设计的要求。建筑行业作为我国国民经济的支柱产业,在降低能耗、减少污染、保护生态环境方面起着重要作用。低碳建筑理念,是在建筑设计中运用先进的节能减排技术,减少使用和消耗非可再生资源,为居民提供健康、舒适的生活环境。而从资源利用的实际来看,我国资源利用方式仍然处于低级阶段,能源与环境问题相当突出。因此,根据我国新能源发展规划与经济发展目标,建筑师在进行建筑设计时,要尝试使用各种手段,将低碳理念贯彻到建筑设计中,以促使资源利用最大化,实现绿色建筑烦人目标。
一、低碳建筑的设计方法
1、建筑的环境属性
在建筑物的建设中,建筑设计是其先行步骤,其主要是为了解决建筑建设中点与面的关系问题,以满足建筑物的用途为前提,以一系列建设技术为手段,对建筑工程进行全面规划,根据建筑物的未来用途,来合理规划好建筑物的大小、空间组合方式。建筑设计使得建筑物在内部能够达到经济、美观、实用的统一,而在外部则与周围环境和城市规划相协调。在全球化背景下,建筑师可以设计出具有自身特色的建筑物,但由于建筑物是城市中最基本的单元,因此在建筑设计中,不能仅仅考虑单个建筑,还要将建筑周围的环境充分考虑,要将建筑与周围环境有效融合,建筑外部的整体轮廓要与周围现有建筑相呼应,保持城市轮廓的整体性。低碳理念中的建筑设计,尤其要考虑建筑是否与自然环境箱协调,建筑设计过程中不能对自然环境构成破坏,反而应该使建筑融入到自然环境中,与自然环境相得益彰。
2、建筑材料的选择
由于建筑施工过程中能耗和污染的主要来源是建筑材料,当前建筑行业中许多建筑材料都会对人体、居住环境、生态环境造成污染,如新鲜加气混凝土会产生氡气,人造板材会挥发出甲醛,而建筑施工中使用最多的水泥,则是高能耗、高污染的建筑材料,而且其在后期会产生大量的二氧化碳,对环境产生不利影响。因此在建筑设计中贯彻低碳理念,就需要选择绿色的、低能耗、可重复利用的建筑材料。西班牙FAO事务所设计的“竹屋”,就是选用当地临时建筑中常用的竹子作为外围护材料,将这种临时材料运用到建筑的永久结构上,试图使常见的建筑材料达成不寻常的使用方式。在我国黄土高原,生土建筑的维护结构主要是靠黄土直接加工而成的生土材料,另外加入麦草、芦苇等材料,这样能够防止建筑结构出现裂缝,生土材料直接取自黄土,制作简单、造价低,仅为混凝土的1/5,用生土构成的生土建筑施工简易、能耗低、污染小、方便就地取材,而且建筑材料可以多次使用,甚至在农业中使用,作为肥料,这种建筑建成以后形成的建筑环境稳定舒适,可以对建筑内的小环境形成有效调节,这样的建筑设计就是低碳的,不仅耗能少、而且无污染,可以重复使用,能够最大限度地体现绿色特点。
一般而言,建筑师在选择建筑材料时除了要考虑绿色等特点以外,还需要考虑建筑的原生态性和地域性,这样设计出的建筑不仅是生态的,而且符合当地文化习俗,具有地域特色。
3、材料的高效利用
低碳建筑设计,不仅要减少污染、减少能耗,还需要尽可能高效地利用建筑材料。要高效的利用建筑材料,首先对建筑与室内进行一体化设计,减少建筑系统中的组成要素,进而减少不必要的建筑材料消耗;其次,要将建筑设计与材料特性紧密结合起来,达到资源的优化配置,使每一种建筑资源的利用效率都达到最大,比如在建筑施工中采用可再生的钢结构构件,可以减少施工环节,节约施工周期,节约施工成本,同时使用可再生的刚结构构件,可以减少施工现场的材料浪费,降低废弃的建筑材料对环境的污染。此外,在建筑设计中要注意控制浪费现象,对建筑施工中的建筑材料,尤其是剩余的建筑材料要予以回收,在其他施工中予以利用,杜绝浪费现象的发生。最后就是要实现建筑材料的再利用,在废弃的建筑材料中,发现可利用的价值,通过加工或处理,再次利用。比如采用纸管结构与集装箱构成的Papertainer Museum 在设计时就考虑到以后拆除过程中,建材可以再回收利用,使用这类可重复利用的建筑材料,可以提高建筑材料的利用效率。
在建筑设计中,实现建筑材料的高效利用,往往可以减少建筑材料的浪费,降低能耗、保护生态环境,使低碳理念真正贯彻于建筑设计中。
4、建筑空间的充分利用
在低碳概念下的建筑设计,要充分利用建筑空间,这样可以降低对建筑空间的需求。在日常建筑中,注重建筑空间的充分利用,能够控制建筑面积,进而降低建筑中的能耗和污染。以日本公共建筑为例,日本由于土地面积贫乏,所以在建筑设计中,往往将日常活动较为频繁的空间作为枢纽,进而组织起整个公共建筑的空间,促进建筑空间的充分利用,减少不必要的冗余空间,同时这样的建筑设计,可以减少公共建筑中的交通长度,达到节约空间的目的。
此外建筑设计中,促进建筑空间充分利用的另一个手段是,建筑空间的再利用。随着时间的变迁,建筑空间的功能也在发生着变化,因此在建筑设计时,如果考虑到建筑空间功能的变化,将建筑空间再次利用,不仅可以延长建筑寿命,也可以因此而减少建筑的建造,降低建造费用,进而减少建筑材料的消耗,节省资源,而这也是低碳建筑设计的一个重要方法。
5、与气候相协调的建筑设计
我国建筑在设计时,对于气候一向很重视,并且各个地区的建筑往往根据气候来确定建筑形式。传统民居往往通过设置庭院、天井等来调节民居内的照明和通风情况,其他国家的传统建筑也有类似的设计,如印度建筑形式,往往根据气候而发生变化,在干旱地区,采用水体院落,而在湿润地区,则使用“管式”住宅,来实现对民居内微气候的调节。根据气候情况来设计建筑,可以减少对机械风能的依赖,减少能源的使用,同时也可以创造出更加舒适的居住环境。
此外,在现代城市建筑设计中,窗和玻璃是一种独特的造景工具,玻璃幕墙的大量使用,往往能够创造出独特的造型和空间效果。但是大量使用玻璃幕墙,也会带来光污染,增加能耗,不利于生态环境的保护。因此,在设计建筑时,在满足建筑采光的前提下,应尽可能少地使用玻璃,采用较小的窗墙比,或者可以采用中空隔热玻璃、铝制窗框、以及多种遮阳技术,来减少建筑使用中的能耗。如利用阳台、外廓等形体的凹凸变化形成自遮阳,利用植物构成窗前垂直和水平遮阳等都是可以考虑的遮阳手段。而对于一些以照明为主要功能的公共建筑,可以将采光与建筑空间有机结合,创造独特的空间效果。
建筑设计除了避免能耗以外,还可以充分利用太阳能。随着低碳概念在建筑设计中的推广,许多新材料被开发出来,建筑墙体的外围护结构从能量损失的系统转变为能量吸收的系统,如TWD符合材料,可以再夏季阻挡热辐射,使夏季建筑内的温度不会过高,而在冬季可以吸收太阳能,提高屋内温度。甚至有的建筑物在设计时,采用多晶硅光伏材料,充分利用太阳能来满足建筑运营。
二、结语
在建筑設计中贯穿低碳理念,让建筑在施工和运营过程中能够产生最小的能耗、造成最小的污染,取得生态效益的最大化,是现代建筑设计的必由之路。
参考文献
[1]曾旭东,秦媛媛.设计初期实现低碳建筑设计方法的探索[J].新建筑,2010(04)
[2]谭光伟,吴丽华.基于低碳经济的建筑设计探讨[J].中国住宅设施,2010(6)