天津市新天地建筑设计有限公司天津市300381
摘要:低碳是现今我国建筑设计当中积极强调的理念,在我国能源可持续发展方面具有重要的意义。在城市高层建筑不断建设、数量不断增多的今天,也需要能够做好低碳设计理念的把握,在将其科学应用到建筑设计当中的同时实现区域的绿色发展。
关键词:高层建筑设计;低碳设计;理念
低碳成为高层建筑设计的重要理念是随着社会发展形势而来的:住房紧张,环境污染,不可再生资源的减少等一系列的问题致使高层建筑设计必须考虑其低碳理念,即需要人的住所与自然环境高度融合,在科技发达的今天,我们有了很多能够利用的先进技术更近一步的推动低碳理念融入高层建筑。
1低碳建筑设计理念
在低碳建筑设计中,其设计理念有:
1.1节能。
节能一直是人们非常强调的设计方向,随着近年来相关科学技术的不断进步与发展,更多的节能技术、设备也得到了研发。作为建筑师合计人员,要想实现节能技术同设备的融合,就需要能够将自然同科学技术实现积极的结合,以此对低碳设计当中节能、采光以及通风方面的要求进行满足。如通过对季风的充分应用实现建筑的自然通风,并以当地主导风向设置空调系统设置,采用自动遮阳"双层幕墙"能够调节的建筑外立面等等的设计,在最大限度上利用天然的通风和采光;
1.2能源组合优化。
为了更好的实现环境的保护,同不可再生资源相比,人们更愿意应用部分新型的能源,即能源组合优化。为了实现矿产资源消耗的降低,也可以通过科技技术的应用改造燃料设备,如使用新技术实现建筑燃煤锅炉设备改造,以此实现二氧化碳排放量的减少,通过生物固体燃料以及沼气的应用实现能源绿色发展等;
1.3使用天然材料。
在建筑内部设计当中,要避免应用对人身体有害的建筑或者装饰材料,更多的应用天然类型材料。在对石块、油漆以及木材等材料进行应用前,施工人员也需要能够做好相应的质量检测,避免材料有害而对人体健康产生影响;第四,节约资源。节约资源是实现建筑低碳设计当中的重要内容,从开始的建筑结构设计到后期建筑材料的选择确定,设计人员都需要能够以提升资源利用率、减少资源浪费的角度入手对资源的合理配置以及应用进行充分考虑,在从多个角度入手做好建筑结构节能优化的基础上达到低碳设计目标。
2建筑节能中的“碳”理念
近些年,全球变暖已然成为人人议论的话题,所以,低碳经济也以成为全球热点,大家都很重视。低耗能,低污染低碳经济是可以持续发展的,技术和制度的创新、产业转型以及新能源开发等许多手段都可以使环境得到改善,减少使用煤炭、石油等紧缺能源从而减少温室气体的排放,达到经和生态环境的双重发展。而所谓的低碳建筑是指在建筑材料与设备制造、施工建造和建筑物使用的整个生命周期内,减少化石能源的使用,提高效能,降低二氧化碳排放量。在中国,低碳建筑的理念愈发受重视,而在全球,低碳建筑已成为主流。
3高层建筑的特点与低碳节能设计的必要性
在许多一线城市,我们很容易发现高层建筑随处可见,且其占地面积广,容积率过高,楼与楼之间的空隙不够而形成大片阴影区从而导致人居质量下降。由于建筑设计更加注重建筑的功能利用而轻视生态环境的错误意识,造成了高耗能低效益的巨大浪费,也逐渐影响了一个城市的交通情况和社会发展。所以必须重视起高层建筑中的低碳设计理念。其次,低碳理念越来越普及,所以如今更多的人们越来越追求精神品质,追求更高尚的生活和优越的生活品质。
4建筑低碳设计理念的重要意义
4.1经数据表明,建筑能耗约占社会总能耗的1/3,而我国建筑能耗在能源总消耗量中所占比例从20世纪70年代末的10%上升至今年的27.45%。如此对比来看,我国对低碳理念进入高层建筑的意识还不强。在国际上发达国家建筑能耗占全国总能耗约33%。据国家建筑部统计我国建筑耗能比率还将上升至35%左右。通过数据对比显示来看,我国减少建筑耗能的任务任重而道远,如若建筑耗能比重持续增长,将会严重影响我国能源储备和经济发展。
4.2如今,随处都可以看见高楼大厦,房市的天下果然不是空穴来风,而可曾想房屋建筑越多,所占土地比例就越大,消耗能源就越多,从而加剧能源危机。2000年以来温室气体的排放已经达到了25%,我国所消耗的建筑能源以将近达到4亿吨左右。要想解决这些问题,低碳理念在建筑设计中必不能少,急需低碳经济发展。
5低碳设计理念在建筑设计中的应用
5.1建筑布局问题
在住宅群体布局当中,自由式同行列式是最为典型的布局模式。后续出现的布局形式一般为这两种模式的组合以及演化。在具体设计规划过程中,这两种方式在住区空间关系方面也具有不同的特征。其中:行列式在空间关系方面具有规整以及有序的特点,行列式是布局则能够实现更为丰富住区内部空间的创造,且在通风状况方面具有较大的差异。在行列式布局当中,风在通过建筑后会在其背面产生较大的涡流区,并对人们的室外活动产生影响。同其相比,自由式布局则能够带来更大的益处,不仅能够对日照需求进行满足,且能够通过建筑周边错位情况实现大量土地的节约,在使住区当中风环境具有均匀分布特点的同时保证环境更好的满足人们活动需求,这也是低碳理念的充分体现。
5.2改善建筑朝向
朝向方面,即在建筑选址当中需要做好建筑在城市环境影响的充分考虑,避免因过于追求容积率对建筑日照情况产生影响。阳光具有非常大的能量以及辐射,不仅对地球生物具有积极的意义,在建筑节能方面也具有重要的影响。在城市规划当中,需要在对日照原理充分把握的基础上做好建筑方位以及朝向的准确选择,保证每一栋建筑都能够更好的接受来自阳光的照射。根据朝向的不同,建筑所受到的阳光辐射以及热损失也将具有一定的差异,在实际建筑方位确认工作中,设计人员需要做好环境情况的考虑。根据太阳高度角对太阳的影响范围进行计算,以此实现冬天日照时间的确定。通常情况下,建筑朝南窗户面积应当尽量大一些,而朝东、朝北的窗户面积则可以稍微较小,以此在实现太阳能较多吸收、减少热损失的情况下保证室内环境的舒适性。
5.3降低体型系数
在建筑运行中,其外围护墙体将消耗掉较多的能源,通常会占据建筑总能源的1/4比重,该比值同建筑外露面积具有密切的关联。同时,建筑的体型变化是对建筑外露面积进行控制的重点因素,当建筑具有较大的体型系数时,也将因此具有更高的能耗。在国外,很多高层建筑都为圆塔形,如圆形或者椭圆形等。之所以按照该方式设计,即当图形面积相同时,圆形所具有的周长最短,并因此使建筑具有更小的外露面积。根据该理念也可以了解到,在对建筑形体进行设计时,要避免过于复杂,以此实现能耗的进一步降低。
5.4围护结构墙体改善
在建筑围护结构中,外墙是重要的主体。同普通砖石结构不同,在高层建筑围护结构当中,主要是通过钢筋混凝土框架以及剪力墙结构实现支撑以及承重目标。在该种情况下,为了较好的达到隔热、保温的目标,在此基础上实现自身负重的减轻。在对围墙结构填充材料进行选择时,就需要能够选择质地轻盈、更为高效的材料,如中空Low-E玻璃等。
6结束语
发展低碳已经成为中国乃至世界一个十分重要的目标,低碳在世界的地位越来越重要,相信以后会运用到更多的行业理念当中。通过我们对高层建筑设计中的低碳设计理念进行的一定的研究,希望以后所有的建筑工程都能遵循低碳理念,在发展经济的同时也能够发展生态环境,为我国的资源着想,一起共同发展低碳社会。
参考文献:
[1]赵珉.对高层建筑低碳设计理念的思考[J].低碳世界,2014,13:215-216.
[2]赖智勇.低碳设计理念在高层住宅建筑设计中的应用[J].山东工业技术,2014,20:119.