低碳式建筑設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)及方法研究

1、<p>　　低碳式建筑設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)及方法研究</p><p>　　摘要：隨著社會發(fā)展與經(jīng)濟進步，環(huán)境問題、氣候問題與能源危機益發(fā)嚴峻。為營造低碳舒適的環(huán)境，低碳式建筑逐漸發(fā)展。本文就低碳式建筑的概念、應(yīng)用現(xiàn)狀以及相關(guān)優(yōu)勢進行相關(guān)闡述，并就目前低碳式建筑設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)方法加以研究，為低碳式建筑的不斷發(fā)展以及低碳式生活方式的大力推行提供基礎(chǔ)。 </p><p>　　關(guān)鍵字：低

2、碳式建筑；建筑設(shè)計；關(guān)鍵技術(shù)；方法；研究 </p><p>　　Abstract: with the development of society and economy development, environment, climate and energy crisis is more and more serious. In order to create a comfortable environment

3、 of low carbon, low carbon buildings gradually. This paper discussed the concept, low carbon building application and advantages, and Study on the key technology and method of low-carbon building design, provide the basi

4、s for the development of low carbon building and vigorously promote low carbon lifestyle. </p><p>　　Keywords: low carbon building; architectural design; key technology;method; research </p><p>　

5、　中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2013） </p><p>　　1.低碳式建筑概述 </p><p>　　1.1低碳式建筑概念 </p><p>　　當下，隨著低碳理念在社會上的普遍倡導與推行，低碳式建筑逐漸成為建筑行業(yè)發(fā)展的主流。低碳式建筑主要是指在保證滿足相關(guān)使用要求的前提之下，將低碳理念融入到建筑設(shè)計內(nèi)，將先進的節(jié)能減排

6、的技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用于建筑設(shè)計中，通過提高能源的利用率來降低建筑的能源和資源的耗費，實現(xiàn)保護環(huán)境，減少二氧化碳排放量的效果。 </p><p>　　1.2低碳式建筑應(yīng)用現(xiàn)狀 </p><p>　　就目前看來，低碳式建筑的應(yīng)用并不廣泛，在應(yīng)用區(qū)域與應(yīng)用范圍等各方面都存在一定差距。就建筑本身而言，低碳式建筑主要應(yīng)用在玻璃幕墻方面，在屋頂、外墻和地板等方面的研究使用相對缺乏；就應(yīng)用區(qū)域而言，由于夏熱

7、冬冷地區(qū)的制冷供暖的能耗相對較大，低碳式建筑在夏熱冬冷地區(qū)的應(yīng)用明顯較寒冷地區(qū)多些。 </p><p>　　1.3低碳式建筑的優(yōu)勢分析 </p><p>　　低碳式建筑的優(yōu)勢主要可以分為以下幾個方面：一、節(jié)約能源，降低了能源的消耗；二、減少建筑物廢物、廢氣、廢水等“三廢”的排放，減少其對環(huán)境所造成的負面影響；三、適應(yīng)人們的使用需求，有利于為人們提供舒適美好的生活環(huán)境；四、再現(xiàn)新型建筑藝術(shù)，

8、在不違背當?shù)氐沫h(huán)境和氣候的前提之下將創(chuàng)造具有濃郁本地風格的建筑；五、與自然環(huán)境完美融合，促進人與自然的溝通交流，在低碳的前提下給予環(huán)境更多保護。 </p><p>　　2.低碳式建筑設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù) </p><p>　　2.1優(yōu)化建筑位置及朝向設(shè)計 </p><p>　　在建筑設(shè)計時，首先應(yīng)該考慮建筑位置對于一座城市的環(huán)境所帶來的影響。因此，要選擇合適恰當?shù)慕ㄖ恢?/p>

9、。同時，通過建筑位置和朝向的考慮，有利于對采光進行充足設(shè)計，在采光方面減少電能的耗費，從而將低碳理念得以充分貫徹。在低碳式建筑的設(shè)計過程中，應(yīng)該注重對日照原理的應(yīng)用，按照太陽高度角做出相關(guān)日影響圖，確定冬天時期每天的日照時間，使每幢建筑都能夠最大程度地接收到太陽輻射的熱能，從而確定建筑位置和朝向。在滿足采光條件的前提之下，建筑的南向開窗面積應(yīng)該盡量增大，而北向和東向的開窗面積則盡量減小，力圖增大采光面積，從而獲得更為充足的光線，減少熱能

10、損失，保證室內(nèi)舒適宜人的環(huán)境溫度。此外，積極采用現(xiàn)代科技成果，使用智能遮陽系統(tǒng)和門窗自動系統(tǒng)，都能夠在一定程度上降低室內(nèi)照明能耗，實現(xiàn)低碳節(jié)約。 </p><p>　　2.2優(yōu)化圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計 </p><p>　　為了使低碳式建筑能夠更好地滿足通風、透光、保溫等一系列需求，在圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計也需要更好的設(shè)計優(yōu)化，使其能夠根據(jù)外界條件的變化而變化，從而實現(xiàn)室內(nèi)外物理環(huán)境的良好統(tǒng)一，能源消

11、耗得到很大程度上的降低。目前，圍護結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計涉及的產(chǎn)品主要有外墻保溫和隔熱、熱物理性能優(yōu)異的外窗和玻璃幕墻、基于相變材料的蓄熱型圍護結(jié)構(gòu)和基于高分子吸濕材料的調(diào)濕型飾面材料等等。此類建筑材料的使用大多應(yīng)該建立在科學合理的基礎(chǔ)之上，不但可以提高低碳式建筑的使用壽命，而且也節(jié)約了建筑的運行成本。 </p><p>　　2.3可再生能源技術(shù)一體化設(shè)計 </p><p>　　隨著科學技術(shù)的發(fā)展，

12、可再生能源逐漸被發(fā)掘并不斷應(yīng)用于經(jīng)濟之中。將建筑與可再生能源技術(shù)相結(jié)合，進行一體化設(shè)計，不但有利于提升建筑本身的使用功能，而且也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能低碳的效果，將低碳理念充分貫徹實施。當下，我國低碳式建筑設(shè)計中與太陽能技術(shù)相對整合得較好。在利用太陽能節(jié)約生活用能之外，更能將其進行轉(zhuǎn)化，如使用太陽能熱水器等集熱器將太陽能轉(zhuǎn)化成為建筑用能，以提升集熱效果，使低碳式建筑的構(gòu)建所需能源得到節(jié)約，修建安裝難度大大降低。 </p><p

13、>　　2.4水、熱環(huán)境設(shè)計 </p><p>　　在低碳式建筑設(shè)計之中，水、熱環(huán)境的有機結(jié)合也是重要關(guān)鍵的技術(shù)之一。在節(jié)水方面，需要綜合考慮水質(zhì)和水量兩方面的問題。而低碳式建筑中大多采用節(jié)水型設(shè)備，在收集雨水的同時能夠處理污水；而對于小區(qū)一般常見的景觀用水，在低碳式建筑設(shè)計之中也大多加以一并考慮，從而實現(xiàn)對水資源的綜合利用，與水環(huán)境的和諧相處。在熱環(huán)境方面，低碳式建筑也應(yīng)加以充分考慮，通過利用太陽能等，不但

14、要顧及建筑設(shè)計小區(qū)的熱供應(yīng)的舒適性，也要充分顧及節(jié)能環(huán)低碳的要求。 </p><p>　　2.5運用當代科學技術(shù)的新設(shè)計 </p><p>　　在現(xiàn)代社會，低碳式建筑設(shè)計已經(jīng)不是建筑行業(yè)本身的問題。通過與其他技術(shù)的結(jié)合，都將會有利于低碳式建筑的設(shè)計、構(gòu)建與實現(xiàn)。目前，主要有以下幾種運用當代最新技術(shù)方法的低碳式建筑設(shè)計技術(shù)，如基于數(shù)字化技術(shù)的低碳建筑設(shè)計技術(shù)、基于物聯(lián)網(wǎng)的低碳建筑設(shè)計技術(shù)、基

15、于仿生學的低碳建筑設(shè)計技術(shù)、基于建筑腔體概念的低碳建筑設(shè)計技術(shù)、基于遺傳算法的低碳建筑設(shè)計技術(shù)等等。通過運用這些新科學新技術(shù)，將能夠極大促進低碳技術(shù)在建筑設(shè)計中的操作，提升其建筑效率，快速推動傳統(tǒng)建筑向低碳式建筑的發(fā)展進步。 </p><p>　　3.當前低碳式建筑設(shè)計采取的主要方法 </p><p>　　在低碳式建筑設(shè)計中的主要方法，主要可以分為主動建筑低碳設(shè)計和被動建筑低碳設(shè)計以及使用

16、新能源和新材料等三種方法。 </p><p>　　3.1主動建筑低碳設(shè)計 </p><p>　　主動建筑低碳設(shè)計之中，主要包括以下方面。首先，建筑立面通過選擇素混凝土，有利于節(jié)省一次性瓷磚貼面、花崗巖大理石和粉刷層，也能夠避免開采石材的過程之中對大自然的破壞；其次，通過就地取材和攪拌混凝土，有利于減少運輸環(huán)節(jié)過程之中對能源的浪費；此外，通過對屋面綠化，有利于吸收二氧化碳，從而實現(xiàn)低碳建筑這

17、一理念；同時，通過采用主動式自然采光設(shè)計，對采光加以合理利用，使室內(nèi)光照環(huán)境得到改善，實現(xiàn)能源的節(jié)約。 </p><p>　　3.2被動建筑低碳設(shè)計 </p><p>　　被動建筑低碳設(shè)計之中，主要包括在外墻使用外保溫和中空玻璃，使用保溫屋面等措施，使建筑中的能源利用效率有效提高，從而有利于建筑節(jié)能低碳。此外，通過被動式自然采光設(shè)計，充分利用陽光來為空間照明，都能夠優(yōu)化低碳建筑的能源系統(tǒng)，

18、實現(xiàn)低碳式建筑的理念。 </p><p>　　3.3使用新能源與新材料 </p><p>　　在低碳式建筑設(shè)計的方法之中，通過利用新能源和新材料也是目前較為熱門的方法。其中，利用太陽能、地熱能、風能和生物質(zhì)能等可再生能源；因地制宜，使用周邊工業(yè)項目的余熱、余氣等是當前運用新能源來進行低碳建筑設(shè)計的主要方法。在使用新材料方面，運用綠色建材，采用無污染的材料與保溫隔熱涂料等節(jié)能材料，都顯示了新

19、材料在節(jié)能低碳建筑中的重要作用。 </p><p><b>　　4.總結(jié) </b></p><p>　　綜上所述，在環(huán)境問題、氣候問題與能源危機益發(fā)嚴峻的當天，通過研究低碳式建筑設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)方法，將會為低碳式建筑的不斷發(fā)展以及低碳式生活方式的大力推行提供基礎(chǔ)，緩解當前能源緊缺狀況，促進我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。 </p><p><b