低碳住宅建筑理念在建筑学设计中的应用

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷第4月第11期   作者:陈更新
[导读] 在高层住宅建筑得到广泛建设的背景下,还要尽快解决建筑能耗高、碳排放量大等问题,通过运用低碳设计理念推动建筑的绿色化发展。
        陈更新
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        摘要:在高层住宅建筑得到广泛建设的背景下,还要尽快解决建筑能耗高、碳排放量大等问题,通过运用低碳设计理念推动建筑的绿色化发展。在工程设计实践中,还要熟练掌握低碳住宅技术体系结构组成,结合实际需求对各种低碳环保技术进行运用,从而在达到工程建设质量和安全要求的基础上,实现建筑低碳环保设计,推动建筑业的高质量发展。基于此,本文主要分析了低碳住宅建筑理念在建筑学设计中的应用。
        关键词:建筑学设计;建筑理念;低碳住宅
引言
        环境保护是人类想要实现可持续发展的重要理念,低碳建筑设计理念是为了让我们的后代能有一个更加安全健康的生存环境。对于建筑行业来说,在建筑设计中能更好的贯彻落实低碳节能理念,那么对于保护环境的行动就可以更好的落实。再这样的前提下,我国建筑行业设计人员肩负的责任是比较重大的,将低碳节能最大化实现可以推动我国建筑行业的稳步发展。
1低碳建筑的主要特点
        首先,外部特点明显。低碳建筑项目能够减少温室气体的实际排放量,公众作为主要受益者,外部性特点明显。其次,目标复杂。低碳建筑在施工过程中,应在各个环节严格执行,其中涉及规划设施、工程施工、工程竣工等多个方面,整个过程比较复杂。同时,还包括延长建筑的实际使用寿命,保证建筑运营维护这一阶段的低碳效果等。再次,技术复杂。低碳建筑在建设过程中,工艺比较复杂,需要运用的技术比较广泛,包括设备技术、材料技术、运营技术、维护技术、设计技术等,技术的运用会使低碳建筑在施工时遇到阻碍。最后,投资成本大。建筑初期往往需投入大量资金,资金主要运用于设备和材料的购买[1]。
2低碳住宅建筑理念在建筑学设计中的应用
        2.1充分考虑光和热量需求
        在针对建筑工程项目实施设计工作的时候,切实的引用低碳理念,设计工作人员需要充分的结合整个地区的实际地质情况,综合建筑工程对采光的需要,综合自然光照情况,进行细致的计算,从而提升太阳光的利用效率,更好的满足实际需求。要想实现上述目标,需要建筑工程设计工作人员综合房屋结构实际情况,充分的考虑房屋的坐落位置,建筑结构之间的距离,房屋所在地质情况以及环境气候情况等诸多方面,并且还需要结合房屋内部装饰装修的情况,判断各类不同形式的设计对光照的需求来进行合理的计算。就我国所处的地理位置来看,我国各个地区夏季温度较高,为了更好的控制室内的温度,可以在建筑顶层设置遮阳棚或者在阳台安设较厚的窗帘来进行阳光的遮挡。除此之外,要对建筑结构的通风口进行合理的设计,这样有利于室内温度尽可能的散发出去,从而实现对室内温度合理控制的效果。在冬季气温较低,这种情况下可以提升房屋建筑的光照面积,来调节室内的温度,设计工作人员要在综合建筑工程实际情况的基础上,保证室内温度能够维持在适合的范围之内,从而提升整体设计的效果[2]。
        2.2优选建筑原材料
        在低碳住宅中,先进的设计理念除了体现在施工设计环节外,推广应用丰富的低碳节能原材料也极为重要。所以,设计人员要优化选取能耗低或可循环再使用类型的原材料。这样一来,除了有效降低资源的整体浪费外,还大幅降低了污染及噪声,充分保护了自然环境。在具体选取建筑原材料时,还应从建筑当地的地形地质、生态体系、人文、气候、地理等情况出发,因地制宜,建设出自然生态型的建筑物。例如,在国内的黄土高原上便可选取黄土原材料,并添加一定的麦草、芦苇等,既保护了环境,又避免不必要的资源浪费,相应的生产成本也大幅下调,十分吻合当地实情、可满足人们的需求,进一步增强了建筑物的整体舒适度和稳定性。


        2.3加强景观设计
        在该项目的景观设计当中,古城墙遗址西侧的护城河以及古城墙的绿化带可以整合,进而形成一个古城墙遗址公园,供市民休闲娱乐。要不断地提升低碳建筑周围的植被覆盖率,这样可以使得环境得到美化,还可以起到降噪、遮光以及提升周围空气质量的作用,保障建筑周围的水源得到优化。在降低风沙的同时,使得外部的环境气温比较适中,与当下低碳建筑设计的要求相适应,使建筑与绿化相互融合,以进一步美化商业绿色环境。同时,需要对历史、文化以及教育纪念等功能相互结合,与景观节点之间相互对应。
        2.4屋面节能设计
        在屋面构造设计上,考虑到项目采用板式布局,拥有较大楼间距,日照充足,还要在屋顶设计厚保温层,并做好女儿墙的严密包裹。通过使隔热层达到地面冻土层以下,能够构成闭合保温隔热体系,减少能量流失。与此同时,为加强太阳辐射的利用,设计太阳能热水系统对建筑光热进行充分利用,达到节约能源和资源消耗的目标。结合屋面构造,还要在屋面花架上布置集热器,还应结合筑方位将太阳能板布置在南偏东15°和45°的位置,使太阳能得到充分利用,有效满足建筑热水使用需求。水箱集中布置在屋顶,能够通过换热盘管完成二次化热。在晴朗天气,集热器接受太阳能辐射,在水温超出水箱内水温5~10K时温差控制器将发出控制指令,启动循环水泵将热水输送到用户换热水箱盘管。采用该种设计方式,可以在屋顶种植本土植物,利用植物及其培植基质材料等发挥热阻效应,避免太阳辐射较强时屋顶有大量热量传入室内[3]。
        2.5外墙保温设计
        作为能耗较大的部位,外墙能耗占据建筑总能耗30%左右,具体数值主要由墙体面积决定。但通过采用保温效果好的砌筑材料和保温结构,能够避免冷桥现象的发生,使建筑热损失减少4%~13%。项目外墙系统主体为钢筋混凝土,采用保温砂浆实现饰面层处理,增强建筑保温性。在结构设计上,需要采用轻质多孔材料进行保温层铺贴,在基地上需要铺设抹面砂浆和耐碱玻纤网格布,然后利用抹面胶浆和弹性腻子进行处理,最后进行饰面层施工。高层建筑风荷载较大,外墙承受较大风荷载,导致墙体容易产生负风压。同时受材料自重作用,容易发生脱落,影响保温性能,还要补充机械固定防护措施,并做好空气对流层的布置,利用中间空气层将保温板上凝结水带走,确保保温材料维持干燥、有效。
        2.6节能设计
        为了进一步实施低碳环保原则,在采购建筑材料的过程当中,需要尽可能选用一些天然材料或者环保材料,以代替之前高能耗建筑材料。这样不仅可以进一步节约材料,降低能耗,也会使得建筑节能效果得到最大的体现,与现代化的建筑行业发展需求相适应。在实施建筑低碳设计中,主要的目标是在低碳理念的基础上,为人们创造良好以及舒适的生活环境。电气及机电设备均采用高效节能产品,部分设备采用太阳能照明系统。为了节省能源并降低投资,地下室当中的所有排风风机均选用双速风机。通常会利用低速运行来进一步排出空气以降低能耗,一旦出现火灾,风机会及时地切换到高速运行,使得消防要求得以满足。采用高效的空调通风设备。各建筑物的空调末端装置回水管都装设有电动两通阀,机组的制冷以及供热会设定具体数值,进而完成室内室温的控制。供水以及回水主管上的压差控制器输出动作信号,以最终实现可变流量的固定水主泵系统,从而节省能源[4]。
结束语
        对于建筑项目而言,低碳理念的运用能够使污染物在排放量方面得到有效减少,也能降低能源消耗,可有效促进可持续发展的实现。就当前的社会发展现状而言,低碳经济已经成为社会发展的必然趋势。因此,建筑行业应重视低碳管理工作的实施,政府部门也应加强引导并积极建立和完善相关的法律法规。
参考文献:
[1]李可倚.浅析建筑低碳技术在现代住宅建筑设计中的应用[J].建材发展导向,2019,9(10).
[2]李华忠.建筑低碳技术在住宅建筑设计中的应用[J].建材与装饰,2018(10).
[3]许立,孟梅林.绿色设计理念在住宅建筑设计中的应用研究[J].包装世界,2018(2).
[4]顾冠群.低碳节能理念下建筑设计方法探讨[J].建材发展导向,2019(1).
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