浅谈低碳建筑范文

时间:2024-03-14 11:14:09

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浅谈低碳建筑

篇1

人们越来越清晰的认识到二氧化碳排放量猛增,会导致全球气候变暖,而全球气候变暖会对整个人类的生存和发展产生严重威胁。实际上,城市里碳排放,60%来源于建筑维持功能本身上,而交通汽车仅占到30%。具体到房地产行业就更是能耗大户。统计数据显示,中国每建成1平方米的房屋,约释放出0.8吨碳。另外,在房地产的开发过程中建筑采暖、空调、通风、照明等方面的能源都参与其中,碳排放量很大。因此,尽快的建设绿色低碳住宅项目,实现节能技术创新,建立建筑低碳排放体系,注重建设过程的每一个环节,以有效控制和降低建筑的碳排放,并形成可循环持续发展的模式,最终,使建筑物有效的节能减排并达到相应的标准,是中国房地产业走上健康发展的必由之路,也是开发商们义不容辞的责任。

如果每个人一天的碳排放量以数字纪录,可以得出一个人一天的碳足迹。记录碳足迹可以提醒自己亏欠了大自然,算是一种社会责任心的体现。作为建筑物,无论在时间和空间上,它的碳排放是影响环境的主要来源,所以说“低碳建筑”是当前“绿色建筑”理念的前沿体现。

低碳建筑是指建筑材料生产商在生产建材、设备时,业主在使用建筑时,建筑施工商在修建、拆除建筑时,尽量提高能效,降低能耗,减小二氧化碳排放量。由此可见,低碳建筑强调的是组成建筑各元素的能耗、二氧化碳排放量。只有将建筑物每个组成元素的能耗和二氧化碳排放量计算分析后,才能判断其是否为低碳建筑。

我们应科学地制定低碳建筑标准。对于建筑师来说,有了低碳建筑标准和评估体系就等于有了设计手册;对于管理部门来说,有了低碳建筑标准和评估体系就等于有了管理标准;对于科技工作者来说,有了低碳建筑标准和评估体系就等于有了明确的研究方向;对于普通老百姓来说,有了低碳建筑标准和评估体系才能不被奸商欺骗。

一、建筑物碳排放量计算方法:

2009年,联合国环境规划署的可持续建筑与环境协会(UNEPSBCI)倒是在哥本哈根大会上了碳排放计算方法报告(Common Carbon Metrics),算是国际性组织的首次尝试,但报告中并没有给出具体的计算公式。

以德国DGNB为代表的世界上第二代可持续建筑评估技术体系,首次对建筑的碳排放量提出完整明确的计算方法,在此基础之上提出的碳排放度量指标(Common Carbon Metrics)计算方法已得到包括联合国环境规划署(UNEP)机构在内多方国际机构的认可。

建筑的碳排放量表现在建筑全寿命周期中一次性能源的消耗, 进而排放出二氧化碳气体。 DGNB可持续建筑评估技术体系对于建筑碳排放量的计算原则是:分别计算建筑材料在生产、建造、使用、拆除及重新利用过程中每个步骤的碳排放量并相加,形成建筑全寿命周期的碳排放总量。计算单位是每年每平米建筑排放二氧化碳当量的公斤数。

DGNB体系对建筑物碳排放量首次提出了系统而可操作的计算方法。建筑全寿命周期主要表现在建筑的材料生产与建造、使用期间能耗、维护与更新、拆除和重新利用这四大方面。建筑物的碳排放四大方面与计算方法分别为:

1.材料生产与建造:考虑原料提取,材料生产,运输,建造等各方面过程中的碳排放量。计算方法是根据DIN276体系将建筑分解,按结构与装修的部位及构造区分对待,计算所有应用在建筑上KG300和 KG400组别的建筑材料及建筑设备的体积,考虑材料施工损耗及材料运输等因素,与相关数据库进行比较,得出每种材料和设备在其生产过程中相应产生的二氧化碳当量。所用应用在建筑上的材料碳排放量相加得出总量。材料碳排放量的计算时间按100年考虑,每年的碳排放量即为其1/100。这样就可计算出建筑物的材料生产与建造部分每年的碳排放量。单位是kg CO 2- Equivalent / m2 *y。

2.使用期间能耗:主要包含建筑采暖,制冷,通风,照明等维持建筑正常使用功能的能耗。对于建筑使用部分的碳排放量计算,要根据建筑在使用过程中的能耗,区分不同能源种类(石油、煤、电、天然气及可再生能源等),计算其一次性能源消耗量,然后折算出相应的二氧化碳排放量。

3.维护与更新:指在建筑使用寿命周期内,为保证建筑处于满足全部功能需求的状态,为此进行必要的更新和维护、设备更换等。材料和设备的寿命与更新及维护间隔频率,按照VDI2067和德国可持续建筑导则(Leitfaden Nachhaltiges Bauen)相关规定计算。计算所有建筑使用周期内(按50年计算)需要更换的材料设备的种类体积,对比相关数据库,可以得到建筑在使用寿命周期内维护与更新过程中的碳排放量数据。

4.拆除和重新利用:DGNB对建筑达到使用寿命周期终点时的拆除和重新利用的二氧化碳排放量计算采用如下方法,将建筑达到使用寿命周期终点时所有建筑材料和设备进行分类,分为可回收利用材料和需要加工处理的建筑垃圾。对比相应的数据库,可以得到建筑拆除和重新利用过程中的碳排放量数据。

二、低碳建筑技术:

外墙节能技术:墙体的复合技术有内附保温层、外附保温层和夹心保温层三种。我国采用夹心保温作法的较多;在欧洲各国,大多采用外附发泡聚苯板的作法,在德国,外保温建筑占建筑总量的80%,而其中70%均采用泡沫聚苯板。

门窗节能技术:中空玻璃,镀膜玻璃(包括反射玻璃、吸热玻璃)高强度LOW2E防火玻璃(高强度低辐射镀膜防火玻璃)、采用磁控真空溅射方法镀制含金属银层的玻璃以及最特别的智能玻璃。

屋顶节能技术:利用智能技术、生态技术来实现建筑节能的愿望,如太阳能集热屋顶和可控制的通风屋顶等。

采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分,如使用地(水)源热泵系统、置换式新风系统、地面辐射采暖。

新能源的开发利用:太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电窗间墙、光电天窗以及光电玻璃幕墙等

三、中国应如何建设低碳建筑:

篇2

关键词:低碳建筑;低碳生活;低碳设计;建筑节能

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

低碳经济是人类应对全球气候变化的战略选择,也是发达国家和发展中国家经济发展模式的共同选择。在倡导低碳环保的今天,各行各业向“高能效”“低排放”转变已经成为社会共识。目前,世界上城市只占地球土地面积的2%,却用掉全世界资源的75%,产生超过70%的碳排放。全球744个大城市所排放的二氧化碳,超过了世界所有森林吸收能力总和的10%。在许多城市中,建筑产业都是最大的能源使用者,也就比其他行业有更多的潜力来减少温室气体排放和使用高效的节能技术。经测算,建筑业能耗占全社会能耗排放的46.7%。因此,用低碳的理念推进城镇建设,使城镇更加宜居宜业。

低碳建筑作为一种“低碳生活”方式,可理解为:利用自然条件和人工手段来创造一个有利于舒适、健康的生活环境,同时又要控制自然资源的使用,实现向自然索取与回报之间的平衡。它是既适应地方生态而又不破坏地方生态的建筑,它具有节地、节能、改善生态环境和减少环境污染等优点,体现在无废无污、生态平衡,也就是低能量、低消耗、低开支的生活方式。通常低碳建筑的技术体系分为8个方面:低碳设计、低碳用能、低碳构造、低碳运营、低碳排放、低碳营造、低碳用材和增加碳汇。

1 我国低碳建筑的现状

1) 作为资源能耗性较大的建筑工程行业,为更好的促进本行业的快速健康发展,低碳式建筑设计已成为其首要发展选择方向。对于低碳建筑产品,目前国家尚没有成熟标准。现行法律、法规也没有明确执法主体,已有的各项管理规定也未能发挥其应有的强制性约束效应,尤其是行政监管体系不健全,执法不严,监督不力。

2) 低碳生活既是一种生活方式,同时更是一种可持续发展的环保责任。生活要求人们树立全新的生活观和消费观,减少碳排放,促进人与自然和谐发展。但是人们对其重要性和紧迫性认识不足,在低碳、节能领域存在着重设计、轻运行,重概念、轻落实的现象。对开发商而言,在房价一路看涨的背景下,房价成了老百姓购买房屋的主要指标,而要完全执行低碳节能标准,就要在建筑施工中应用大量节能材料,企业成本将要提高,必将压缩企业的利润空间。据统计,按建筑节能标准开发工程,开发的材料成本将相应提高10%左右。所以这是开发商不愿做低碳建筑的主要原因。

3) 低碳生活虽然主要集中于生活领域,主要靠人们自觉转变观念加以践行,但也需要政府营造一个助推的制度环境,我国虽出台了一些低碳节能文件,但相应的配套措施并没有跟上,比如我国北方城市,目前的供热就体现不出节能节费的要求。这主要是因为现在住宅供热是按面积来收费的,对已实行节能标准的住宅,供热部门不能将节约的能源让利于民,适当降低供热收费标准,给百姓实惠,而是节能和不节能的住宅的供热上执行同一个收费标准,体现不出节能节费,这样就挫伤了搞低碳节能建筑的积极性。

4)现有的城市发展模式还表现在城市资源消费水平偏高。按目前的统计数据来看,6亿多城镇人口中包含了人均占有资源量很少的半城镇人口——农民工,其数量已达到1.5亿人~ 2 亿人,占全部城镇人口的1 /4~ 1 /3,这些人口一旦真正实现了城镇化,其所占用的资源包括土地、水、能源等还会提高10% 左右,如果不改变现有的城市发展模式,考虑到示范效应,未来半城市化人口实现完全城市化后,人均碳排放量将会出现爆发性增长。

2 发展低碳建筑的措施

1) 结合我国城镇现状,可以得出结论,即我们要走人本化、集约型、可持续的城镇化道路。应从突出强调人口城镇化在城乡结构调整中的主体地位,推动“以物为本”的城镇化模式向“以人为本”的城镇化模式转变。

2) 加快农民工本地化,兼顾不同群体的利益要求,使城镇化发展成果惠及全体人民,同步推进人口城镇化和土地城镇化,增强城镇对农村富余劳动力的吸纳能力和城镇的综合承载能力,让农民能够享受城镇化成果。

3) 大力推动低碳城市建设。注重对现有城镇空间的高效利用,建设紧凑型城市。盘活城市存量土地,适当提高土地利用强度,对城市土地进行再开发,提高城市的综合承载力,走城市用地内涵式挖潜的发展道路。通过零碳和低碳技术研发及其在城市发展中的推广作用,节约和集约利用能源,有效减少碳排放,改善城市形态,控制城市无序蔓延。通过空间低碳化、产业低碳化、出行低碳化、住宅低碳化、动力低碳化、生活低碳化6 个领域,全面建设低碳城市。

4) 建筑追求低碳、绿色不意味增加造价,很多设计原本不合理,比如门窗设计、玻璃的使用,稍微改动就能实现绿色、低碳,并不需要斥巨资,当今的住宅设计中首要的问题是:窗墙比普遍过大,即窗户占的比例太大。“窗户造价比墙贵得多,传热系数比墙大,再好的窗,节能也不如外墙。所以在达到采光要求情况下,窗户不要开太大,特别是地处严寒地区的东北。”我国每年新建房屋建筑面积近20亿m2,其中80%以上为高耗能建筑,单位建筑面积能耗是发达国家的2倍以上,节能型的低碳住宅更具有现实意义。

5) 要将被动设计策略放在首位。所谓“被动”就是要让自然做功。被动式设计的目的是以地区的自然环境为研究对象,在设计的过程中最大限度的利用自然环境的潜能。

由于我国幅员辽阔,南北气候差异大,因此建筑设计要结合各地、各个季节不同的气候、气象条件有针对性地提出一系列被动 生态策略,使建筑通过合理布局、合理结构、合理选材等设计手段获得良好的物理性能,大幅降低自身的能耗水平,减少对建筑设备的依赖,实现真正意义上的节能。具体设计措施如下:

a.户型设计上南北通透,尤其是起居厅、餐厅、厨房一线的公共区域无隔墙、家具等遮挡,有利于形成贯穿南北的气流,实现高效的自然通风,带走室内多余热量,减少对空调的依赖。

b.阳台板等出挑构件会增大建筑的体形系数,加剧建筑内外之间的热量传导,因此需改变阳台板等出挑构件结构形式,大幅减少其与建筑主体结构之间的连接面积,避免“热桥”出现,减少室内外热传导,从而保证室内热工环境的稳定。

c.南向主阳台设计为可封闭式,冬季将其关闭,由于温室效应作用,能储存阳光照射带来的热量,在室内环境与外界空气之间形成一道热缓冲层,避免室内热量过快散失。在其他季节将其打开,能保证良好的自然通风效果。封闭阳台能遮风挡雨,增加阳台的使用效率。

此外,户型采用小进深明厨明卫设计,所有室内空间都能享用直接自然光照明,大大降低人工照明电力消耗。

d.在北方,整合太阳能设备的屋顶构架。屋顶构架设计能遮挡掉大部分直射阳光,避免屋面过热。将太阳能设备整合在屋顶构架上,则能将多余的日照转化为有利因素,产生额外能源。

在南方,要进行屋顶绿化。屋面是建筑外表面中获得直接日照最多的部分,屋顶绿化的植入能起到保持温度、隔热、降温等作用,使得屋面的热工情况更为稳定,减少自然气候因素对建筑内部(尤其是顶层)的干扰。

篇3

关键词:低碳;理念;建筑;装饰;装修;管理

近年来,建筑行业的迅猛发展不仅为城市发展带来了诸多的机遇,同时也产生了一系列的建筑材料及污染问题,对于区域的稳定发展带来不利影响,未能够有效的解决该问题,做好低碳理念的建筑装饰装修全程管理便凸显的尤为重要,是现阶段解决建筑装修装饰污染问题的有效途径。

一、在建筑装饰装修设计中引入低碳理念

1.低碳化的设计理念

建筑装饰装修的过程中引入低碳设计理念,是尊重自然精神的体现,必须提高低碳设计意识的重要性。在设计阶段渗透低碳的概念,对实现建筑装修装饰的节能减排,进一步提高建筑装修的绿色水平有着重要意义。而传统思想的建筑装饰装修设计过程中,人们大多喜欢奢华装饰,只为创造一个豪华的生活环境,严重影响了对建筑布局、甚至建筑结构的影响,过分追求豪华的装饰装修造成了资源的严重浪费。因此,在现代建筑装饰装修的设计中,必须严格执行低碳能源的概念,设计程序时尽可能保证原有的建筑结构的完整性,避免不切实际的复杂设计,实现资源节约减少浪费的目标,以绿色、生态、环保的理念传递给客户。

2.简约化的设计风格

受经济条件影响,我国传统建筑装修较为单一,在经济快速发展的中期阶段,我国建筑装修装饰逐渐迈向复杂化及多元化发展,虽然在装饰效果方面得到一定提升,但在装饰平衡性方面不仅降低了装饰美观度,同时也产生了一系列的装饰材料浪费及环保问题。为此在建筑装饰设计方面要在充分考虑设计整体美观度的基础上做好建筑的简约化设计,从而有效的避免装饰材料浪费等方面问题,以此建立简约建筑设计机制。简约化设计风格的应用能够在最基础的环节上的降低装饰材料的基本消耗,这便不仅有效的控制了装修装饰的基本成本,同时对于后期装修装修意外坏损的维修与管理也起到一定的帮助作用。

3.节能化的设计方案

科学合理利用空间,在设计过程中结合建筑设计应用空间的实际情况,实现最大的空间利用。鉴于目前形势,实现建筑空g的科学合理利用,也能有效解决土地资源短缺问题。科学合理地规划内部空间,还可以适当增加空间的可变性,为后期空间转换提供可能性,从而利用空间实现可持续性,为低碳建筑、低碳装饰提供了有效途径。我国的土地和资源绝对丰富,空间相对短缺,科学合理利用空间,不仅在一定程度上减少了土地浪费,而且控制了不必要的建筑材料成本。基于节能设计的目的,建筑装饰装修设计过程中,还应充分考虑通风和照明等问题,采用科学设计低功率通风和照明。比如在房屋设计过程中实现照明的低能耗,通过计算不同时间的住宅空间相同的光量,合理分配节能灯位置,另外要确保房间具有良好的自然通风,采用空气主动循环,以最节能的方式去除室内有害气体和病毒等物质。照明方面应尽可能多地采用自然光,选择节能的LED灯,实现低碳建筑装饰装修。

二、在建筑装饰装修材料采购中把握低碳理念

1.尽可能采用当地材料

保证低碳概念的建设深入实施,可以通过严格控制装修材料有效实现。装饰材料在生产阶段、材料的输送过程中产生的二氧化碳对环境有着严重影响,而且建筑材料的类型、数量、距施工现场的距离等都是影响建筑装饰装修材料二氧化碳产量的重要因素。因此非原生材料就会在无形中导致碳排放量的增加,使用当地的建筑装饰材料对减少产品运输中的碳排放量具有重要意义。

2.使用低碳环保材料

建筑材料的能耗占建筑总能耗的很大比例,是影响建筑业是否低碳化的重要因素之一,使用绿色低碳环保的建筑装饰装修材料,是降低建材能耗的有效途径。我国许多建材企业正在逐步建设清洁生态产品,严格控制生产过程,为降低传统能源和资源的消耗不断努力,做到生产和使用过程中对人体和周围环境影响最小化。新型环保材料,具有很好地抗氧化和耐久性,稳定可靠,还可以重复利用和回收利用,生物降解,避免环境污染综合考虑建筑装饰装修的实际需要,选择节能、环保、低碳的装饰材料,也对减少后期维护、延长使用寿命提供了很大的帮助,选择再生循环和可回收材料,还能保护生态环境资源。

三、在建筑装饰装修施工中重视低碳理念

1.加强低碳施工工艺

低碳施工工艺的加强需在最基础的环节入手解决,首先要采用科学合理的方法将提高建筑装饰施工质量。进而避免其出现质量不合格而产生二次施工的问题。其次要在材料的应用方面加以控制,通过计算实际材料应用来进行材料的选购,以此降低材料浪费问题发生概率。最后要在装饰施工前,根据实际的施工环境选择适宜的施工技术,以便于确保相关材料能够在施工后发挥其实际的重要作用,以此提高建筑装饰施工的有效性,这便能够进一步的解决材料消耗过于严重及设计施工方案不达标的相关问题。

2.做好建筑材料设备的维护保养

做好建筑装饰中使用的材料和设备的维护保养也是实现节约能源的有效手段。建筑材料设备的使用寿命一般长于建筑物本身的寿命,合理的维护和保养措施对延长材料和设备使用寿命有着很大帮助。在建筑装饰装修设计的初期,不仅要明确材料和设备的基本性能、功能,还要制定节能、合理的设计目标,为提高建筑装饰装修材料的利用率打下良好的基础。而在建筑施工过程中要求施工人员改进建筑材料,持续关注建筑设施和设备,采取适当措施延长施工设备的使用寿命。比如定期检查设施及设备,保障建筑设备的正常运作;采取更科学的维修方式,根据具体使用设备设置的设备数量进行维护,并最终减少施工期的碳排放,从而为实施低碳建设理念创造良好的环境。

3.规范施工人员管理

标准化的施工管理一方面能保证施工装修工程按时完成;另一方面还能减少施工对环境污染。因此要科学组织施工,严格控制施工质量和进度,确保施工进度,在施工环节各方面做好低碳化的工作。比如对施工现场使用的材料的剩余材料的回收利用,节约建筑材料,提高材料利用效率,严禁浪费;控制施工过程的垃圾、灰尘、噪声污染,针对实际情况采用相应的预防措施;做好室内空气流通工作,以确保不会对施工人员的健康和环境造成影响。总之,实现规范管理,保证施工进度,严格控制工程施工质量,控制总碳排放,减少对自然环境的影响。

四、结语

在现阶段的低碳理念环境下,做好建筑的装饰装修全过程管理至关重要,不仅能够有效的提升建筑装修装饰的基本经济效益,同时也进一步避免了建筑装饰材料浪费的问题,使其基本成本得到有效的控制。因而在未来阶段建筑装饰装修过程中,要充分的将低碳理念考虑到装修过程中,以便于保证建筑装修的经济效益与社会效益。

篇4

关键词:低碳建筑技术堆砌;技术评价;技术选择整合设计

中图分类号:TU243

文献标识码:A

文章编号:1008-0422(2014)03-0078-03

1、前言

上海世博会成功举办之后,低碳建筑日益走入寻常百姓的视野。各地的低碳节能示范楼,以及以低碳为卖点的房地产层出不穷。在我国低碳建筑在蓬勃发展时,我们也发现了诸多的问题。出现了一些以低碳为噱头,靠简单的低碳节能技术堆砌的伪低碳建筑。这混淆了大众对低碳建筑概念的理解,不利于我国低碳建筑的长远以及健康发展。

2、低碳建筑的技术堆砌问题

低碳节能技术堆砌是指我国一些低碳建筑项目靠简单的堆砌低碳节能技术未标榜低碳节能的现象。

2.1 低碳节能示范楼中存在技术堆砌问题

目前,国内在低碳建筑领域中涌现出一大批行业先行者,在低碳建筑技术方面不断探索和实践,全国各地建起了很多著名的低碳节能示范楼,其中大陆比较著名的有深圳市建筑科学研究办公大楼、清华大学节能楼、上海建院节能楼等。另外香港九龙的零碳中心,台湾成功大学的绿色魔法学校在国际上也很著名。

国内几乎所有低碳节能示范楼都是各式低碳节能技术大集成大检阅。清华大学超低能耗示范楼很具有代表性,现在就以此为例来分析国内低碳节能示范楼存在的技术堆砌问题。

从表格1中我们可以看到清华大学超低能耗楼大楼采用了8种以上的维护结构节能技术,2种以上的采暖/制冷/通风系统节能技术,7种以上的照明碳节能技术,以及5种以上的清洁可再生能源的利用技术,3种以上被动式技术。据清华大学江亿院士等学者的研究,清华大学超低能耗楼使用了那么多了低碳节能技术后,其实际节能效果却不理想。这很显然这是技术堆砌的典型案例。

国内其他的低碳节能示范楼几乎都存在这个问题。清华大学的栗德祥教授认为:“示范楼是一个综合了多种技术的混合体,通过设置很多观测点对各种新技术进行测试。它只是试验装置并不是推广项目。示范项目建筑面积较小,且多考虑一些新技术的实践节能效率而没算经济账,故成本较高。”因此,低碳示范楼的技术堆砌问题具有一定的客观性。但是低碳节能示范楼本身就是普及低碳建筑常识,和推广低碳节能技术的试验田,它的技术堆积可能对民众造成低碳建筑必须使用大量高新技术的误解。特别是国内的地产开发盲目跟风的话会带来严重的问题。

2.2 国内低碳地产存在的技术堆积问题

随着低碳建筑概念在普通大众中普及,很多开发商纷纷开始打“低碳牌”,太阳能系统、空气源热泵供热系统、LOW-E中空玻璃幕墙、景观生物链……一时间这些词汇被标签化。很多房地产项目简单的靠技术堆砌和片面的最求高技术未吸引眼球。下面用笔者随机调查的几个天津低碳住宅实例来说明。如表格2所示。

以上几个住宅项目是笔者随机调查的几个天津低碳地产项目,通过分析可以发现,每个住宅都有太阳能光电系统和太阳能热水系统。其中天津万通生态城新新家园项目和中新天津生态城起步区万拓住宅项目使用两种以上的维护结构节能技术,每个项目都是用了两种以上甚至四种的清洁可再生能源技术。特别天津万通生态城新新家园项目使用的低碳节能技术总数达到了12种以上。由此可见在低碳地产中存在不同程度的技术堆积问题。上文举的几个项目都是通过绿色建筑设计评价标识三星级的项目,国内其他没有进行能源认证胡乱拼凑低碳节能而以低碳自居的项目更是不在少数。

3、技术堆砌问题的不良影响

由于目前高昂的成本制约了“低碳产品的大众推广”。由于国内一些地产商刻意标榜“低碳标签”,大量使用节能减排收益率不高的低碳节能技术增加了“低碳建筑”的增量成本。低碳建筑并不意味着高价和高成本。举个很典型的例子山西陕西等地的窑洞就是传统建筑中“低碳”的代表,窑洞冬暖夏凉,可谓物美价廉。国内一些房地产项目利用技术堆积炒作,造成“低碳豪宅”盛行。南京的风尚国际公寓是中国第一个被发展商冠以低碳的噱头售卖的地产项目。2007年,该项目16套均价9万/m2的别墅在两天内被抢空,最贵的一套价格直逼10万/m2。原封不动地拷贝到了北京,同样是开盘两天之内,850套价格不菲的公寓全部售罄。总之技术堆砌和低碳概念的炒作造成了低碳必然高价的假象,不利于低碳建筑在国内的长远和健康发展。

4、相应的对策措施

4.1 进行技术评价

建筑节能领域有很多节能技术,其中可能有些不合理的技术方案,甚至有些建筑节能技术的科学性也有待商榷。退一步来说即使一个项目使用的技术确实起到了节能的效果,但是这种技术在其他方面付出的代价远远超过节能带来的效益,那么这个技术也没有实施的意义。现在国内的低碳建筑领域存在着这样的乱象:一些项目在能耗上做到了节约,但是在经济上却不能满足要求,一些项目在经济上满足了要求,在环境保护方面又没有达标。总之,只有选择技术上可行,经济上合理,环保上达到要求的,社会利益上最大化的节能方案才是建筑节能工作的初衷。这时,节能技术评价就有了用武之地。

目前业界的节能技术评价方法主要有以下几种:经济效益评价、生命周期评价、能源使用率评价。

4.2 进行技术选择

在对建筑节能技术进行评价之后就要进行技术选择。

技术选择在技术经济学上的定义如下:“为了实现一定的经济技术以及社会目标,决策者依据技术评价的结论,比较和优化选择多种技术措施、技术方针、技术路线、技术方案的过程叫做技术选择。它遵从一定的原则,总体上可分为宏观选择和微观选择两种。”

技术选择是一个动态决策过程,具有多因素的,多层次的特点它包括三层含义:

(1)技术选择不仅仅是选择生产装备、生产工艺和生产手段,也是选择技术方针,选择原则和政策;

(2)技术选择不仅仅是比较技术的经济效益,也是在比较环境效益、社会效益、区域效益;

(3)技术选择不是对某种具体问题的权宜性措施进行选择,而是为达到一定目标,选择适合于一定社会、经济、生态环境、自然资源,甚至能引领经济发展的技术结构、技术类型及技术方案。

技术选择有以下四条原则:

(1)技术的适用性和先进性相统一;

(2)技术的效益与投入成本相统一;

(3)技术的特定目标与社会效益相统一;

(4)技术结构合理化原则。

4.3 进行整合设计

在进行技术评价和技术选择之后,要对低碳建筑进行整合设计。低碳建筑整合设计最基本的目标就是降低多余的能耗,这通常通过将不同的建筑系统进行战略性的组合来实现,这些系统在节能建筑的造型、空间和功能的共同要求前提下,通过协调发挥作用。低碳建筑的整合设计要逐步达到以下三个目标:

(1)物理整合:只要几个节能技术系统占据了同一个建筑空间和区域,物理整合就出现了。物理整合是建筑整合活动中最基本的形式,它涉及建筑构造的所有范围。

(2)视觉的整合:一个节能技术系统或者多个节能技术系统的组合通过视觉元素表达出来,就是视觉整合。

(3)性能的整合:在达到了物理整合和视觉整合之后,节能建筑的最终目标是达到性能的整合。在理论上,不同的建筑系统在某些同样要求的功能上实现了共享,就达到了性能的整合。

5、结语

篇5

关键词:低碳概念;建筑设计;应对策略

中图分类号:TU201 文献标识码:A

一、低碳节能建筑的定义

低碳节能建筑是指在建筑设备及材料购买、项目施工及投入使用整体过程中,降低能源损耗,减少CO2排放,提高资源利用率的建筑。建筑项目是资源与能源的固化产物,相关数据显示,50%的废气产于建筑领域,40%的CO2产于建筑施工,一座建筑物的整体耗能大约占自然总耗能的26%—30%左右。所以对于低碳建筑来讲,节能降耗将是重要的发展方向,相关设计人员应予以关注。

二、低碳节能建筑的特征

(一)能源损耗较低

相关数据表明,普通建筑项目施工过程会消耗大量能源,而低碳节能建筑的能耗就相对较低,可以下降75%至85%。瑞士、丹麦等国,曾经提出了零排放、零损耗、零污染的建筑理念。

(二)融入环保意识

以往建设项目一般在施工过程中或投入使用时才考虑环保,但节能低碳建筑从购买建材开始,到运输、加工、应用、拆除等各环节,环保意识,贯穿始终,从而更好的降低能源损耗,提高能源利用率。

(三)形成了特殊的建筑美学

普通建筑施工所应用的生产技术过于商品化,施工过程较为产业化、标准化,从而就导致各地区的建筑风格相近。但是对节能低碳建筑来讲,重点突出当地文化,应用本土资源,结合本土气象信息,使建筑风格更具地方性,形成了特殊的建筑美学。节能低碳建筑凭借其低能耗、重环保、特殊美感等特点,不仅保护了自然环境,同时也为人们提供了更加舒适、温馨的居住环境。

三、低碳概念下的建筑设计的方法

(一)应用绿色环保建材原料

项目建设施工中,建材原料是其能源损耗及产生污染的起源。现今,很多应用频繁的建材原料都会对环境造成污染,例如:人造的板材会释放甲醛气体,加气的混凝土会释放氡气等,这些气体不但会威胁环境,更会影响人们的身体健康,引发各种疾病。因此,相关人员在进行建筑设计时,应选取可循环再利用或工业化成品等原料,尽量不要选用能源包含较多的建材,从而对二氧化碳的排放量进行控制,防止有毒有害气体释放。另外,在选取建材原料时,还应对其地域特性及原生态特性进行细致考量。

(二)建筑结构的设计

合理的建筑结构能够促进气体流通,降低空调或采暖损耗的能源,有助于贯彻低碳建筑的概念。对于不同环境来讲,建筑的结构也应发生变化,提倡室内同建筑统一化的设计标准,尽可能确保建筑结构的性能较强、能耗较低、耐用性良好等特性,进而降低施工过程中各项能源的损耗,将环境污染危害降至最低。

(三)自然采光的设计

自然采光指的是在白天,充分利用太阳光作为照明资源。将自然采光的设计进行类别划分,主要为主动式自然采光及被动式自然采光。

1主动式自然采光

主动式的自然采光可以利用光纤引导、镜面反射、导管作用、棱镜组合、卫星反射等方法进行建筑的采光设计。通常将这些方法应用于地下建筑或没有窗的房屋中。另外,房间朝北、有防爆需求、识别有色物体等房间也会应用上述采光设计。其不但可以提高房屋采光的质量,在没有自然光的房间中也可以感受阳光,同时还极大的缩减了用于照明的资金投入,降低能源损耗,削弱CO2排放,对环境起到良好的保护作用。

2被动式自然采光

被动式的自然采光指的是在白天被动利用阳光进行照明的节能设计方法,在现今依旧采用。但是,此类建筑设计的采光方法都是在阴天基础上进行规划,并没有对阳光直射或晴朗天气进行考量,也没有对一天中阳光的变化进行思考,完全忽视了利用光热、光电等能源的问题。这对于光能来讲是较为严重的损失。虽然光能是一种取之不尽、利用率较低的自然资源,但却也可以利用科学技术方法对其进行应用,提高建筑的采光效果。

3采光设计方法

在进行建筑设计过程中,进行自然采光规划时,设计人员应对建筑整体进行细致的评估与分析,尤其是对建筑物的间距、朝向、环境、周边障碍物等可能对采光设计造成影响的因素进行充分考虑,另外,还应思考建筑照明设施同室内格局的分配、怎样把自然光引入房间、照明设备的负荷区别、怎样提高照明设备的效率等内容。自然采光设计不但可以确保建筑的节能低碳,并且还可以使人们感受到自然照明的舒适。其实,相关数据资料表明:应用自然光进行照明可以增强人们学习及工作的效率,并且保证人们的视觉健康。也就是说,自然采光的设计观念是一种低碳、环保、健康的方法。

(四)保温性能的设计

1应用单一建材进行保温设计

由于这种方法所应用的建材具有良好的保温性能,并且重量较小,因此,适用范围较广。例如:加气混凝土砌块及情形的空心砖等建材都可以在非承重的保温墙体设计中应用。

2混合保温设计

这种方法不仅符合当前建筑的保温需求,同时还具备良好的经济性能。例如:建筑项目利用混合保温方法进行施工时,其不但具有可以封闭空气、承载结构的外墙,同时还有实体建材的保温层,进而进一步提高了保温效果。这种方法一般广泛应用在热工需求较高的建筑中。

3承载建材与保温建材结合的设计

这种设计方法是应用强度符合相关标准、导热性能较低、耐久性能较强的材料进行施工。例如:在钢筋混凝土或砌体结构的墙体内部先利用珍珠岩及水泥做一层保温层,然后做0.2cm的装饰面层。这种保温设计方法通常用于外墙设计中。

4传热特殊位置的设计

为防止钢筋混凝土过梁位置发生“冷桥”情况,影响建筑房屋温度,就应该在一些特殊的位置进行局部的保温设计。

结语

随着社会经济的飞速发展,环境污染越来越严重,节能降耗成为当务之急。对于建筑设计人员来讲,应不断提高自身水平,勇于创新,利用环保建材及科学方法,进而更好的保护环境,确保人们的居住舒适、健康。因此,对低碳概念下的建筑设计应对策略进行探讨是相关工作人员应该深入思考的事情。

参考文献

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【关键词】低碳经济;建筑节能;可持续发展;设计对策

从20世纪80年代开始,我国就开始了建筑节能技术与材料的研究。近几年,特别是2009年12月丹麦哥本哈根联合国气候大会召开以来,以低能耗、低污染、低排放为基础的“低碳经济”模式愈加为全社会关注。随着我国工业化、城市化、现代化的加快推进,建筑耗能占我国总能耗的比例已超过40%,因而,在建筑工程领域强化节能研究与实践意义非凡。

1 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。

1.1 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。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置,使人工的环境更好地参与到自然环境的良性发展中去。

1.2 材料的多层次开发与高效利用

1.2.1 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CO2排放的建筑材料,每建成1m的钢筋混凝土建筑,将产生300-400Kg的CO2,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CO2排放,控制建设中、使用中和废弃后环境污染的一个有效途径。

1.2.2 建筑物的采光

足够的采光是建筑设计的基本原则。这既是人们生活品质的必要保证,而且通过利用自然光,减少开灯时闻,有效降低电能的消耗。我们要在建筑设计中,因地制宜,巧妙确定建筑走向,增大采光面积,避免遮挡,合理设计门窗位置,努力提高房间日光照射时间和强度,加速建设科技成果的转化及应用,使用智能遮阳及门窗自控系统,降低住宅照明总能耗,让清洁的日光为住户的生活提供更多安适的服务。

1.2.3 建筑物墙体的节能设计

建筑物墙体的节能设计是建筑节能的最重要方面,提高建筑墙体结构的保温隔热性能是建筑节能最有效的手段。国家标准GB50176-1993《民用建筑热工设计规范》对墙体结构保温和隔热性能指标(K,R,0;max)做出了具体的规定。设计人员和建设单位不应单纯追求立面效果,而应在保证采光通风前提下,合理控制窗墙比,避免过多的使用玻璃材料,减少外窗传递的热量(外窗散热量占建筑护结构总传热量的5O%以上);建筑墙体应采用低热转移值的新型节能墙体材料,如加气混凝土砌块、EPS全绝热建筑模块等,构筑绝热混凝土复合保温剪力墙体系。在外墙根部,女儿墙、阳台、变形缝等易产生“热桥”的部位,采用聚苯板保温砂浆、聚苯板现浇混凝土、聚苯颗粒浆料等进行外隔热处理,有效消除“热桥”造成的热损失。

在主体墙结构外侧用粘接材料固定聚苯板等保温材料,或涂抹一层聚苯乙烯颗粒与胶粉料混合制成的胶粉聚苯颗粒保温隔热灰浆,并在隔热材料外侧抹砂浆或作其它保护装饰,可实现对外墙的外隔热处理。用粘接聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、聚苯板抹粉刷石膏等做法进行内墙隔热。通过墙体采取浅色外饰面(如浅色粉刷、涂层和面砖等)或植物覆盖绿化(如种植攀爬相物如爬山虎、常春藤等)等措施,反射减少夏季太阳辐射造成的由墙体传进室内的热量,降低空调使用频率。

1.2.4 门窗的节能设计

建筑门窗的节能设计,就是要在获得足够采光的条件下,控制门窗在有太阳光照射合理得到热量,在没有太阳照射时减少热量流失。首先,门窗的位置和方向要恰当,利于采光;其次,改进门窗型材设计,采用Smiggle暖边密封系统和隔热窗框材料(如塑钢门窗、断桥铝合金门窗等),减少通过中空玻璃边部和窗框发生的传导损失;在中空玻璃间隔充人特殊气体如氩气、氨气以减少对流损失;使用如Low-2E玻璃等低辐射镀膜玻璃,在冬季有效利用太阳辐射热能加热室内物体,并阻止室内红外热辐射通过玻璃向室外泄漏,在夏季阻挡室外的红外热辐射,保持室内温度。

1.2.5 施工方案和工艺的节能

建筑施工是一个连续性的工作,通过对建筑施工方案的优化,需要制定相应的施工进度计划,我们可以合理的安排施工过程中的人力和物力,有效地安排机械设备的使用,允许一定程度的立体交叉作业,减少建筑施工中的窝工和机器空转现象,提高工程设备的使用率和建筑材料的再生利用率,推动各项建筑资源的循环使用,从而实现建筑能源的节约。各种施工工艺和施工技术的不断地改进,不仅提高了施工的技术水平,也有效地节约了建筑能源。比如在以前的建筑施工中,钢筋的连接主要采用搭接的形式,这种做法对钢筋的浪费较大,而经过不断探索形成的螺纹连接的新工艺则极大地减少了建材的浪费现象。

1.2.6 采用节能设备

在建筑附属设备的选择上,节能也应该是重要的选项。我们不能单纯考虑节省建设成本而使用能耗大的产品,要综合权衡经济效益和节能两者利害关系,尽量采用那些节能设备。如采用无机房的电梯,放弃有机房的电梯;公共照明使用节能灯;选用能效比高的空调或采暖设备;安装地源热泵利用地下水调控室温等。有数据表明:长期使用节能设备,可使建筑一次能源降低能耗约9%。

2 结束语

建筑节能,利国利民。我们应时刻保持节能意识,致力于低碳经济的发展,全力搞好建筑节能工作,为建设节能型社会,圆满完成温总理提出的:“到2020年实现单位GDP二氧化碳排放比2005年下降4O-45%的宏伟目标贡献力量。

参考文献

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【关键词】建筑;低碳节能;设计理念

我国地大物博、人口众多,在能源消耗上较之其他国家要大很多。目前,我国能耗总量已经位居全世界第二。摆在我们面前的能源问题已经十分严峻,节能降耗已经刻不容缓,建设低碳节能型建筑显得尤为重要。基于此点,应从建筑低碳节能的设计理念着手,一方面可以有效地缓解我国建筑能耗过大这一压力,另一方面还可以解决建筑的环境污染问题。本文就低碳节能建筑设计理念进行浅谈,仅供参考。

1 建筑低碳节能设计的重要性

1.1 有利于降低能耗

建筑在建设及投入使用后会产生出大量的污染物。而低碳节能型建筑和现有建筑相比,能够有效地降低能耗70%以上,对于能源节约有着极其重要的现实意义。因此,建筑设计过程中必须重视低碳节能设计。

1.2 有利于环保

伴随着人们生活水平的不断提高,其为满足自身居住的舒适度,很多用户都安装了空调机组。而空调在工作过程中,不仅能耗较高,同时还会生成一些有害物质,如氮氧化和物以及二氧化硫等,这些物质既污染环境,又不利于人体健康。低碳节能建筑则可有效地减少空调的使用,从而降低了空调带来的负面影响,有利于节能环保。此外,以往的建筑仅仅是在建造的过程中,考虑环保问题,对于建筑投入使用及未来废弃拆除等方面环保问题则常常被忽视,而低碳节能建筑将环保设计理念贯穿于建筑初始直至拆除的全过程,这样不仅有利于当代的环境保护,同时也是对下一代负责的一种体现。

1.3 有利于新建筑美学的产生

通常情况下,普通建筑多是以商品化的生产技术为主,由此建造出的建筑具有一定的产业化及标准化模式,从而使得全国各地的建筑体貌特征均较为类似,严重过缺乏自身风格。而采取低碳节能设计理念建造出来的建筑,因需要结合本地自然环境、气候条件和地域文化等因素,使得建筑风格彰显出本地化色彩,新的建筑美学也随之产生。低碳节能型建筑使人们在居住时,既能体验到新的建筑美感,又可以健康舒适的居住,可谓是一举两得。

2 低碳节能建筑的设计原则

在进行低碳节能型建筑设计时,应遵循以下几点原则

2.1 因地制宜设计原则

由于低碳节能型建筑在设计过程中,应结合建筑所在地区的自然环境以及气候特点等因素,所以该原则中“地”主要是指建筑所处地区的气候条件。具体来讲就是南北方建筑的差异,南方属于炎热、多雨气候,北方则是冬、夏分明。针对于不同地区的建筑,在进行低碳节能设计时,应充分考虑气候特点后选择适宜的建筑型式,千万不能依样照搬,忽视气候条件这一影响建筑节能的关键因素。

2.2 超前性设计原则

就当前的建筑节能设计标准而言,其对于建筑围护结构的热工性能要求较低,这一规定远远无法达到建筑的舒适性要求。我国的建筑在兴建之初,其使用年限一般确定为50年,在如此之长的使用年限中,建筑的热工性能会逐渐降低,加之原有的热工性能标准也相对较低,从而很难保证建筑节能。因此,必须在建筑设计过程中,采取超前性的设计原则,尤其是夏季炎热、多雨的南方城市,应提高建筑围护结构的热工性能指标,这样才能够真正做到低碳节能。

3 低碳节能设计理念在建筑设计中的具体应用

3.1 建筑采光低碳节能设计

在进行建筑设计时,只有选择合理的采光角度,才能确保建筑物获得充足的光和热。就我国所处的地理位置而言,其位于北半球之上,阳关照射的角度决定了建筑朝向应面南背北。这样的设计能够使建筑夏季所受的热辐射降低,并增加冬季阳光照射的时间。并且我国大多数地区夏季的季风走向以东南向为主,采取南向布局有利于夏季放热以及冬季保温,这对于降低能耗起着较为明显的作用。另外,虽然增添绿化设置能够有效地改善热环境,但在绿化设计时必须充分考虑采光的要求,尽可能不要遮挡建筑正常的阳光照射角度。以北京奥运村微能耗幼儿园为例,其在采光设计方面运用了较为先进的日照分析软件,并以模拟结果为依据进行建筑整体布置,该设计使建筑得到了充分的阳光照射,节能效果较为明显。

3.2 建筑墙体节能设计

建筑墙体节能设计是低碳节能建筑设计中较为重要的环节之一。墙体节能设计应尽可能选择新型的节能材料,如EPS绝热模块、加气混凝土等。同时在比较容易产生热桥效应的位置上,应采取苯板保温处理,以此来降低由热桥效应引起的热损失。对于外墙饰面可采取浅色系涂料或进行植物覆盖绿化,进而降低夏季阳光的热辐射,减少空调的使用时间。

3.3 门窗低碳节能设计

建筑设计中,节能外窗的设计和窗型的选择应按照建筑所处的环境、气候特性等加以确定。同时应对外窗进行断热处理,以此来降低外窗的热传导率。外窗的气密等级应按照国家有关标准进行确定。另外,窗墙比设计以及外窗的朝向设计也比较重要,在具体设计中,可根据各地区的实际情况进行确定。

3.4 环保型绿色建材的应用

在建筑的兴建及装饰过程中,通常会用到大量的设备管材、装潢材料等,这些材料的生产和使用是造成建筑能耗及污染的主要因素之一。如人造板材中含有大量的甲醛、加气混凝土则会会发出大量的氡气等,此类物质和气体的产生均会对环境造成极大程度的污染。现阶段,我国建筑主要采用的一般都是钢混结构,在该结构中,水泥的使用量所占的比重较大,而水泥是高污染、高能耗、高二氧化碳排放量的一种建筑材料,据有关资料显示,每平方米的钢混建筑,大约能够产生出400kg左右的二氧化碳,并且混凝土废弃物还是一种较为难以处理生成物,其也会对环境造成很大程度的污染。为了体现低碳节能的设计理念,在建筑材料的选择上,应以可再生、循环利用的建筑材料为主,以此来降低二氧化碳排放量,这是减少建筑材料对环境污染最有利的措施之一。

在我国的黄土高原地区,建筑的围护结构主要以黄土混入麦草和芦苇等物质加工而成,用这种材料制成的土坯砖造价仅为混凝土的20%,以其作为建筑围护结构能够使室内环境更为舒适,而且材料加工过程不需要进行煅烧,对环境污染相对较小,另外,该材料还可以循环使用,经加工处理后,也可作为肥料用于农业生产当中。对于室内装潢材料的选用上,可借鉴日本零排放住宅中采用的消石灰壁纸,这种材料在调解室内湿度上有明显的效果。自汶川地震以后,有人提出了“再生砖计划”,所谓“再生”就是利用已经破碎的建筑材料为骨料,并掺入绞碎的麦秸作纤维,然后缴入适量的水泥和啥加工成轻质砌块。该砌块属于环保材料,并且因其就地取材,使得成本较低,加之对废弃物的再利用,达到了降低环境污染的目的。

3.5 太阳能与建筑一体化设计

太阳能与建筑一体化主要是指将各种太阳能设备与建筑结合在一起,使之形成一个有机的整体,通过太阳能集热器等设备,代替建筑原有的屋面保温层,这样的设计不仅能够消除太阳光热效应对建筑的影响,同时还避免了因重复投资带来的成本增加,这种形式将会成为未来低碳节能型建筑设计中的主流趋势。如广州某高层建筑就是采用的太阳能与建筑一体化设计,该建筑在投入使用后,通过太阳能热水补充了建筑15%的能耗,在电能方面每年大约可节省30%的能耗,节能效果显著。

4 结论:

总而言之,我国建筑的能耗及碳排放量问题日益严峻,为了缓解这一压力,必须大力发展低碳节能型建筑。在进行建筑设计时,设计人员应充分将低碳节能的设计理念运用到建筑设计当中,并加大低碳节能新技术、新材料的研究和开发,只有不断坚持低碳节能的设计理念,才能使我国未来的建筑真正成为低碳节能型建筑。

参考文献:

[1]谷立静.林波荣.周翔.朱颖心.大窗墙比公共建筑节能设计影响因素研究[A].北京土木建筑学会第一届暖通空调专业委员会学术年会论文集[C].2006(1).

[2]武振霞..珠三角高层住宅设计与空调能耗问题研究[J].住宅科技.2008(9}.

[3]赵孚洋.浅析建筑节能中的低碳环保设计[J].中国科技博览.2011(4).

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关键词:地铁车站;设计;原则;平面设计;形式选择

Abstract: this paper analyzed and discussed subway construction design every stage of the main point, the principle, graphic design and the station entrance, wind pavilion design and choice forms with strong practical and theoretical, for reference.

Key words: the subway station; Design; Principle; plane design; Form choice

中图分类号:U231+.4文献标识码:A文章编号:

随着我国经济的发展,生活节奏的加快,大城市的交通堵塞已成为制约经济发展和影响人们生活的一大问题,而地铁是解决交通堵塞的有效措施。地铁车站设计是地铁建设的关键一环,是地铁建设过程中一个协调面最广,涉及专业最多的综合性工作,在地铁建设过程中起着龙头的作用,其设计方案受多方面因素的影响,车站规模、形式、建造方法等都直接影响工程造价,设计要同时兼顾方案的可行性、功能的完整性、造价的合理性,同时考虑到今后若干年的发展需要,因此,在确定车站方案的过程中,必须多方案必选,严格审查,按照自身特殊的方法和客观规律去开展设计工作。

1 地铁车站建筑设计各阶段要点

首先,要有前期准备,要认识到该工作具有周期长、反复多、涉及专业多的特点。这就要求设计者要有一定的知识储备,除熟悉本专业技术资料外,还要了解相关专业的知识。在设计过程中要有创新精神,但要严把质量关。

在方案设计阶段,要明确该阶段的主要任务是稳定线位、站位和车站形式。在线位稳定方面,从整体走向来分析,从客流吸引、远期规划、征地拆迁、工程实施、环境保护等方面来综合比较;在站位稳定方面,应根据使用功能优劣,出入口、凤亭设置位置,地下管线情况,地面交通情况,施工场地布置,施工工法等综合考虑,决定是路中还是路侧、是跨路口还是不跨路口;在车站形式方面,应根据规划线网和本站功能要求,是中间站还是换乘站,是几层车站、是岛式还是侧式、有无配线,找出本站特点,决定车站形式。

在初步设计阶段,要明确本阶段的重点是确定车站规模、控制投资。规模的确定是根据计算和经验确定车站的站台宽度、车站的长度,层数、层高、覆土深度等得出的;投资的控制要有节约意识,综合比较,能省则省,但要适宜。

施工设计阶段主要保证图纸的完整、精确,施工的可行性。设计图纸、说明书、设备材料表等文件要满足使用要求,满足施工、安装和加工等多方面要求。还要注意,各专业图纸中管线、门窗、隔墙、孔洞、预留、预埋对应问题。另外还要注重后期配合,为工程服务,为现场服务,主要解决图纸中不详的问题和工程中遇到的实际问题,并以合适的方式及时处理。

2 地铁车站建筑设计原则

地铁车站是地铁线路中的交通枢纽起到客流地上、地下的相互转换及快捷运送客流的作用。车站应根据线路走向合理布点,站间距考虑要适当,市区宜在 1.1公里左右,郊区可略长些。站址的确定应符合线路设计要求,设在能够最大吸引客流的地方,如:商业中心、居住区,以便乘客在地铁和其它公共交通之间的换乘。同时注意与地面建筑规划相协调,并注意对该地区的地下管网、工程地质、水文地质、地面建筑的拆迁改造进行调查研究,力求掌握基础资料的准确性,减少工程的潜在矛盾。由于地铁车站建于地下,在建筑设计上必须注意以下的设计原则:

2.1 地铁车站是人流比较集中的公共交通建筑,在设计中首先要满足其使用功能要求,地铁车站的站位应该为乘客提供最大可能的方便,使多数乘客步行的距离最短。车站布局还须考虑与其它公共交通有方便的换乘条件,将旅游景点、游乐中心、住宅密集区、办公密集区等与车站相通,为乘客提供无太阳晒、无雨淋的乘车条件,使车站建筑具有合理的、完善的、流畅的使用功能。

2.2 车站布设应与旧城改造和新区土地的开发相结合,车站分布应方便施工,减少拆迁,降低造价,并注重城市轨道交通建设与周边经济发展的互动效应,为可持续发展创造条件。2.3 地铁车站是建于地下的公共交通建筑除了结构应有的安全可靠性外车站建筑的设计中也应考虑所有的安全因素如楼梯和自动梯数量、位置及宽度的考虑必须满足在灾害情况下的紧急疏散要求,有足够明亮的照明设施,以降低人在地下的恐惧心理,有清晰详尽的导向标志,安全出口通道有完善的消防设施及有足够的新风和排风排烟设施。

3 地铁车站建筑平面设计

地铁车站根据地下建筑的设计原则及车站功能,其平面基本上是最简单规整的形状。对建筑设计来说,更重要的是在简单的形体内合理的安排设备管理用房及组织人流。设计者须充分了解地铁的运营管理模式,地铁内工作人员的工作流程,站内客流的组织,各工种提出的设备、管理用房规模要求及设备、管道的流程要求,这样才能较好完成建筑设计。这其中要注意以下几点:

3.1 地铁行车线路对建筑边界的影响,即要了解渡线,折返线,缓和曲线进站对车站限界的要求,确保地铁行车安全及限界对其他设备用房造成的影响。

3.2 车站建筑平面根据不同的车站型式、客流量、变电所组合、车站坡度方向、相邻区间工法、车站股道布置有无道岔等因素,采用不同的布置。如地下单层侧式站台车站,结合所处站位的城市规划等因素,有时做地下集散厅,有时做地面集散厅,主要的设备管理用房往往布置在地下,结合具体情况,变电所也可布置在地面。

3.3 要重视地铁站内人流组织的问题,注重进出闸机,售票机等AFC 设备的布置方式,防止人流交叉。注重进出闸机与站内楼梯的位置关系尽量压缩付费区的规模,减小车站的长度。

3.4 地铁车站的防火设计要引起足够的重视。地铁车站的防火设计应遵照"预防为主,防消结合"的方针。地铁车站的地下车站主体、出入口、风道和地面亭、风亭的耐火等级为一级。

4 地铁车站出入口、风亭设计

4.1 地铁车站出入口布置应与主客流的方向相一致,宜与过街天桥、过街地道、地下街相结合,统一规划,同步或分期实施,应配合城市道路、建筑、公交的规划,合理地布置通道、出人口、风亭、冷却塔的位置,有条件时尽量与地面建筑结合。

4.2 地下出入口通道力求短、直,通道的弯折不宜超过三处,弯折角度宜大于900。地下出入口通道长度不宜超过100m,超过时应采取能满足消防疏散要求的措施。

4.3 出人口应有有足够的缓冲空间,并处理好与人行道、城市广场以及与城市公交站点、自行车停车场、机动车停车场之间的关系,做好交通组织与衔接,方便客流集散和换乘。

4.4 出入口如兼作过街地道,其通道宽度及其站厅相应部位应计人过街客流量,同时考虑地铁夜间停运时的隔离措施。

4.5 出入口宜平行或垂直于道路红线。要考虑防洪标高要求,最好设置明显统一地铁标志。

5 地铁车站形式选择

地铁车站有地上车站、地下车站,最常见的形式是地下二层结构的车站,也有地下一层、三层结构的车站,甚至还有地下四层的车站,功能方面、经济方面、可实施方面,各有优劣。地上车站造价低、通透性好,心理感受好,但对地块的分割严重,对环境影响大。所以,这里主要研究地下车站。地下一层结构的车站,平面铺开,占地面积较大,但提升高度小,人员进出方便,运营费用低;地下二层、三层结构的车站均压缩了占地面积,空间利用合理,尤其对于道路狭窄的地段、场地紧张的地区可缩小平面范围,降低建设费用。如何选择车站形式应根据线网关系、周边条件、相邻的区间、地质条件、地下构筑物、地下管线、施工方法等因素来决定。

结语

地铁车站建筑设计方案是地铁设计的最为重要的环节,在设计过程中必须对工程周边环境、地质情况以及相关国家规范、地方规范和技术要求进行充分的熟悉和理解。根据各站所处的环境不同,设计时要仔细研究本站的制约因素,做大量细致的工作,在满足车站使用功能的前提下,选择客流流线短,经济合理的车站建筑方案,使设计最优,投资最省。

参考文献

[1]地铁设计规范 ( GB 50157—2003)[S].中国计划出版社,2003.

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【关键词】低碳;节能建筑;设计

一、低碳节能建筑设计的重要意义 低碳节能建筑的意义主要可以分为以下几个方面:节约能源,降低了能源的消耗;减少建筑物废物、废气、废水等“三废”的排放,减少其对环境所造成的负面影响;适应人们的使用需求,有利于为人们提供舒适美好的生活环境;再现新型建筑艺术,在不违背当地的环境和气候的前提之下将创造具有浓郁本地风格的建筑;与自然环境完美融合,促进人与自然的沟通交流,在低碳的前提下给予环境更多保护。与传统能源消耗大、资源浪费高的建筑设计模式相比,低碳式建筑设计更加符合新时期人们发展低碳环保经济模式的要求。将低碳式建筑设计投入到规模化的建筑行业作业当中,既做到与生态环境和谐相处,又能有效地节约土地资源、减少造成环境污染,最大限度实现了低消耗、低能量、低开支的可持续发展。就目前看来,低碳式建筑的应用并不广泛,在应用区域与应用范围等各方面都存在一定差距。就建筑本身而言,低碳式建筑主要应用在玻璃幕墙方面,在屋顶、外墙和地板等方面的研究使用相对缺乏;就应用区域而言,由于夏热冬冷地区的制冷供暖的能耗相对较大,低碳式建筑在夏热冬冷地区的应用明显较寒冷地区多些。

二、 低碳节能建筑设计的基本策略

(一)节能环保建筑材料的使用 建筑材料和装饰材料是建筑中产生能耗和污染的主要因素,而且它们在生产和加工,甚至建成建筑的维护环节都会带来很多的环境问题,特别是那些传统常用的依托以化石能源生产的建筑材料,如混凝土在加工中需要大量的水泥,而水泥本身就是高污染、高能耗及高二氧化碳排放的建材,装饰用的人造板材会释放大量的甲醛,对室内外空气的污染不言而喻。即便是在拆除的建筑中,其废弃的混凝土也是很难处理的污染物。因此,在低碳节能建筑的设计中,应当多选取那些非化石能源生产的建筑材料,例如木材这种天然的建筑材料。循环利用材料经由废旧建材重加工而来的再生材料,也是一种合理的方法,这样既节约了成本,又可妥善地处理废弃建材,使之减小对环境的破坏,2008 年的汶川地震后,就有专家提出使用震后损毁建筑的材料作为骨料,加工成为砌块重新用于灾区建设,这种旧建筑材料再生利用的方法得到了广泛的支持和好评,它不仅节约了运输和经济成本,也是节能环保的典范。另外,使用一些就地取材,并以当地传统工艺加工而成的低技术廉价材料,也是非常环保节能的举措,如我国西北地区随处可见的黄土,以它为主要原料,添加秸秆、芦苇等植物纤维加工成建筑围护结构,这样建成的建筑在保温隔热方面都有显著的效果,有效地节省了采暖和空调所需要消耗的能源,从而减少碳排放。

(二) 因地制宜使用节能技术 在低碳节能建筑的设计中,“适宜技术”应该被大力倡导和使用。所谓“适宜技术”就是指应该因地制宜地使用节能技术,因为建筑对能源的消耗存在地域的差别,不同的气候带、地形对建筑耗能有着各异的影响。因此,应该根据不同的地区特点而采取不同的节能设计和能源利用方式。时下,节能技术在某些建筑设计中被盲目的运用,仿佛使用的技术越好,建筑就越低碳、越绿色,使节能技术成为建筑的标签和广告,这样的方式不仅不能够得到显著的节能效果,反而浪费了资源,牺牲了经济性。所以节能技术的应用应该是强调其“适宜性”而不是“普遍性”。

(三)可再生能源技术一体化设计 随着科学技术的发展,可再生能源逐渐被发掘并不断应用于经济之中。将建筑与可再生能源技术相结合,进行一体化设计,不但有利于提升建筑本身的使用功能,而且也能够实现节能低碳的效果,将低碳理念充分贯彻实施。当下,我国低碳式建筑设计中与太阳能技术相对整合得较好。在利用太阳能节约生活用能之外,更能将其进行转化,如使用太阳能热水器等集热器将太阳能转化成为建筑用能,以提升集热效果,使低碳式建筑的构建所需能源得到节约,修建安装难度大大降低。

(四)优化建筑位置及朝向设计 在建筑设计时,首先应该考虑建筑位置对于一座城市的环境所带来的影响。因此,要选择合适恰当的建筑位置。同时,通过建筑位置和朝向的考虑,有利于对采光进行充足设计,在采光方面减少电能的耗费,从而将低碳理念得以充分贯彻。在低碳式建筑的设计过程中,应该注重对日照原理的应用,按照太阳高度角做出相关日影响图,确定冬天时期每天的日照时间,使每幢建筑都能够最大程度地接收到太阳辐射的热能,从而确定建筑位置和朝向。在满足采光条件的前提之下,建筑的南向开窗面积应该尽量增大,而北向和东向的开窗面积则尽量减小,力图增大采光面积,从而获得更为充足的光线,减少热能损失,保证室内舒适宜人的环境温度。此外,积极采用现代科技成果,使用智能遮阳系统和门窗自动系统,都能够在一定程度上降低室内照明能耗,实现低碳节约。

(五)水、热环境设计 在低碳节能建筑设计中,水、热环境的有机结合也是重要关键的技术之一。在节水方面,需要综合考虑水质和水量两方面的问题。而低碳节能建筑中大多采用节水型设备,在收集雨水的同时能够处理污水;而对于小区一般常见的景观用水,在低碳式建筑设计之中也大多加以一并考虑,从而实现对水资源的综合利用,与水环境的和谐相处。在热环境方面,低碳式建筑也应加以充分考虑,通过利用太阳能等,不但要顾及建筑设计小区的热供应的舒适性,也要充分顾及节能环低碳的要求。

(六)对现有的建筑进行低碳节能的改造 低碳节能的建筑设计不仅仅集中在新建筑的设计上,还应该包括对旧有的建筑的节能改造,例如,在北方的冬天,通常会实施采暖,但是由于我国的建筑本身存在保温层的厚度不够的问题,因此大量的暖气在进入建筑后会流失,造成了不必要的浪费,更是加剧了能源的消耗,因此,在对旧有的建筑进行改造时,主要的方法就是将保温层加厚,减少暖气的流失,实现低碳节能的生活理念。

三、低碳节能设计对人们生活的影响 低碳节能设计理念的提出,得到了人们的欢迎。确实,在现代化的生活理念的影响下, 人们更多的关注生活的品质以及个人生活环境和整个生态环境的相互作用。首先低碳节能设计能够大大降低能源的消耗,为我国实现节能减排做出贡献;其次,节能设计能够给人们创造一个更加舒适安全的生活环境,满足人们高质量的生活要求;同时,节能设计对我国能耗最大的行业,建筑业的长远发展提供了有利的技术支持。

四、结束语

我国的低碳城市建设才刚刚起步,而城市化的进程依旧发展迅速,所以在这个过程中,大力推广和普及低碳节能理念,才能够使我们不以牺牲环境和资源为代价换取城市的发展。实现这个目标不仅仅是要从城市、建筑设计的角度出发,更新设计理念、推广高新技术,还应该倡导多学科协同开发,将技术与建筑美学充分融合,更重要的是应该从政策法规入手,建立有效的评价系统,以科学严谨的学术态度严格执行这些低碳节能的标准,才是在当前环境和资源危机形势下有效解决城市可持续发展的手段。

参考文献:

[1] 张希晨,低碳概念下的建筑设计应对策略[J] 城市发展研究2010 (7)

篇10

关键词:防雷、接地

中图分类号: TU856 文献标识码: A 文章编号:

一、防雷接地装置部分概念

雷电接收装置:直接或间接接受雷电的金属杆(接闪器),如避雷针、避雷带(网)、架空地线及避雷器等。

引下线:用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。

接地线:电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的正常情况下不载流的金属导体。

接地体(极):埋入土中并直接与大地接触的金属导体,分为垂直接地体和水平接地体。

接地装置:接地线和接地体的总称。

接地网:由垂直和水平接地体组成的具有泄流和均压作用的网状接地装置。

二、电厂中部分建筑物的防雷工艺要求

1、高层建筑物(适用于民用建筑物)的防雷措施

因高层建筑物均为钢筋混凝土结构或钢结构,应充分利用其建筑物结构金属体作为防雷装置,除栏杆、门窗等较大的金属物与防雷装置连接外,还应将外墙装饰幕墙等金属体与防雷装置相连接。高层建筑的防直击雷接闪器,宜利用明设的金属栏杆等代替避雷带,但不宜利用外墙周边的屋顶结构钢筋代替避雷带以防雷击点破碎混凝土坠落造成意外伤害。

当利用钢筋混凝土构件内的钢筋网作为电气的接地线时,从供接地用的预埋连接板起沿钢筋直到接地体连接止的连线上的所有连接点,应采用焊接及单根钢筋或圆钢外引预埋连接板、线与构件内钢筋的连接应采用焊接或螺栓卡夹连接外,其余钢筋通常采用土建施工的绑扎法连接即可满足防雷装置电气连续性的要求。当钢筋之间采用焊接连接时,搭接长度不小于其直径的6倍。当钢筋之间跨接连接或引出导体时,跨接线应采用Φ10mm圆钢,焊接长度不小于60mm;当跨接线应用于电气装置时,应采用Φ12mm圆钢,焊接长度为80mm,或采用25mm×4mm扁钢,其搭接长度为扁钢宽度的2倍(三面焊)。

当基础的防水层采用塑料、橡胶等非沥青质的防水材料时,基础内的钢筋不能用作防雷接地装置,但可作为引下线和等电位连接导体使用。此时宜在基础防水层周边的素混凝土垫层内另敷设人工接地体并按引下线的连接要求与基础内钢筋体焊接连通。

2有爆炸危险的封闭钢罐的防雷

有爆炸危险的封闭钢罐,如储氢罐。当其壁厚不小于4mm时,一般可不装接闪器,但应接地,且接地点不应少于2处,两接地点间距离不宜小于30m;当采用接闪器保护时,其外表面的2区爆炸危险环境可不在保护范围内。对浮顶金属罐应用两根截面积不小于25mm2的软铜绞线将浮顶与罐体进行良好的电气连接。冲击接地电阻不应大于30欧姆。引出、引入罐体的金属管道应在法兰等接头处做好电气连接。

3水塔的防雷

利用水塔顶上周围铁栅栏作为接闪器,或装设环形避雷带保护水塔边缘,并在塔顶中心装一根避雷针,其高度根据它与塔顶边缘接闪器得出的保护范围能保护到塔顶各物体确定。冲击接地电阻不大于30欧姆,引下线一般不少于2根,间距不大于30m。若水塔周长和高度均不超过40m,可设一根引下线,另一个可利用铁爬梯作引下线。钢筋混凝土结构的水塔,可利用结构钢筋作引下线,基础钢筋作接地体,专门敷设的接地体宜敷设成环形。

4烟囱的防雷

砖烟囱、钢筋混凝土烟囱,一般采用装设在烟囱上的避雷针或避雷环保护,多根避雷针应连接在闭合环上。

钢筋混凝土烟囱的钢筋应在其顶部和底部与引下线和贯通连接的金属爬梯相连。钢筋混凝土烟囱宜利用钢筋作为引下线和接地装置,可不另设专用引下线。

高度不超过40m的烟囱,可只设一根引下线,超过40m烟囱可设2根引下线,螺栓连接或焊接连接的金属爬梯也可作为2根引下线用。而对于金属烟囱,烟囱金属体应兼作接闪器和引下线。

5机房防雷

机房屋顶应设避雷网以防直击雷及感应雷,其网格尺寸不大于3m×3m,且与屋顶四周敷设的闭合环形避雷带一一焊接连通。机房四角应设雷电流引下线,引下线可利用机房建筑结构柱内的2根以上主钢筋,并应与钢筋混凝土屋面板、梁及基础(包括桩基)内的钢筋相连通。当天线塔直接位于机房屋顶上时,其四角应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。机房外应围绕机房敷设闭合环形水平接地体,并在四角与机房地网连通。

机房内应在墙面、地槽或走线架上敷设环形或排形接地汇集线(或称接地母线)。机房内应采用截面积不大于40mm×4mm镀锌扁钢连接线相互妥善连通,并对称各引出2根接地线引入线与机房地网就近焊接连通。

三、防雷接地施工常见问题

1.防雷接地常见以下质量问题及预防措施

避雷带支架安装:

在混凝土施工的过程中直接在其中安装避雷材料和现浇女儿墙挑檐避雷带支架,扁钢支架在安装时要密切和土建专业配合好,对已经成排的避雷带进行各种形式的检查。

四、结束语

随着人们对物质生活的追求,安全成为人类生活中的毕生追求,防雷技术已成为人们关注的重点,为了最大限度减少雷击所造成的伤害,从事防雷设计、审核和施工的工程技术人员必须遵章守法,按规范中建筑物防雷分类要求做好一切相应的防雷措施,重视各个环节的的质量,最终使建筑物的防雷设施真正发挥出保护建筑及建筑物内的人和设备安全的作用。

参考文献:

1建筑物防雷设计规范(GB50057-94)