低碳建筑设计理念在建筑规划设计中的运用研究
摘要
关键词
低碳建筑;建筑规划设计;研究
正文
引言
建筑使用过程中的能源消耗量在社会总体能源消耗中占比高达35%,而在其全生命周期内,这一比例更是攀升至50%。这一数据凸显了建筑领域在能源消耗方面的巨大影响。在我国持续推动建筑领域发展的过程中,不可避免地产生了大量的能源消耗。因此,基于低碳理念在建筑领域中的应用,我们必须从前期的规划设计角度出发,致力于做好低碳建筑设计。通过科学合理的设计,我们可以有效减少建筑的碳排放量,降低不可再生能源的消耗量,为实现国家的能源战略发展目标贡献重要力量。
1低碳建筑设计理念在建筑规划设计中的重要性
1.1对能源消耗及成本进行有效控制
一般来说,在建筑工程建设过程中,常常需要投入大量的人力、物力与财力,增加能源消耗量,严重污染生态环境,出现严重的环境污染问题[4]。设计人员在建筑规划设计中引入低碳理念时,为有效保护生态环境,需要采取有效措施,严格控制建筑材料的含碳量,并且需要不断探索能源消耗量的降低途径,更好地控制建筑工程的建设成本,充分落实低碳理念,为企业创造更多的经济效益。与此同时,设计人员应在掌握建筑工程施工现场实际情况的基础上,合理调整建筑能源的消耗,精准计算建筑全生命周期的碳排放量。
1.2减少碳排放量
在最近几年中,我国政府正在大力推进环境友好型社会的建设,提出了碳中和、碳达峰两大重要目标,旨在更好地应对全球气候变化,推动社会的高质量发展。在生产建筑材料、建筑工程施工、建筑投入使用等多个阶段中,建筑均会产生很多的温室气体,若建筑规划设计人员继续使用传统设计模式,不利于双碳目标的实现。根据相关调查资料可知,我国2022年建筑碳排放总量高约50.8亿t,在全国碳排放中,建筑碳排放占比约为50.9%。在建筑规划设计中,积极引用低碳理念,加大绿化面积、配置高效能源设施、选用绿色施工材料、优化建筑选址等,满足人们对建筑的使用要求,并以此为基础,最大程度降低碳排放量。
2低碳建筑设计理念在建筑规划设计中存在的问题
低碳意识不足:目前,部分建筑师和开发商对低碳建筑设计的重要性认识不足,缺乏相应的低碳理念和技术储备。这种观念上的偏差导致低碳建筑设计在实践中的推广受到限制。技术手段不成熟:虽然低碳建筑设计理念已被广泛认可,但在实际应用中,一些关键技术尚不成熟,如新型节能材料、智能化控制系统等,这限制了低碳建筑技术的推广和应用。法规政策不完善:目前,我国关于低碳建筑设计的法规政策尚不完善,缺乏针对低碳建筑设计、施工、运营等方面的具体规定,导致低碳建筑设计在实际操作中难以得到有效保障。
3低碳建筑设计理念在建筑规划设计中的运用策略
3.1合理利用气候环境
建筑单体的低碳化规划设计过程中,合理运用气候环境,实现低碳化设计目标。设计将自然通风融入建筑的规划设计中,提高环境舒适程度的同时,减少对机械通风所产生的依赖。利用热压、风压基本原理,平衡机械通风与自然通风。在实际设计中,结合建筑的造型设计,综合基地风向与风速的关系,引导自然风从形体内进入建筑内部。建筑屋顶位置设计起伏结构,出风方向抬高设计,进风方向压低设计,增加风压的同时,保障建筑内部空气流通效果。设计利用自然光替代人工照明,减少用电能源消耗。本项目中的建筑对光环境要求较高,保持良好视觉效果同时需要避免人员产生眩光感。因此,建筑设计使用顶界面光布局优化,利用大跨度结构材料,提供顶界面的管理,使用天窗结构控制太阳光在建筑内部空间中的均匀分布。侧面采光使用小结构设计,利用侧窗调整通风量,并与屋顶天窗结合形成热压,保持建筑内部良好的通风效果。在建筑设计中,使用折射率达到99%以上的光导管,配置数量达到150根,直径为500mm,光导管具备汇聚太阳光的作用,为建筑内提供了照明,减少了能耗的产生。
3.2优化兼容空间功能
空间规划布局以最大化利用为目标,实现建筑内部场地的多功能利用。设计期间,以场地的灵活转化为设计理念,将建筑内部多个场馆整合设计,以满足多种赛事要求地面装饰与活动席组合设计,提高空间的利用率,减少碳排放。屋盖的吊顶采用可变化设计方式,设置具备高度可调节功能的吊顶,安装具有可拆卸的吸声板。活动隔断安装以避免空间干扰为目标,预装各段轨道,屋顶位置安装钢梁4根,以确保组合的灵活性。建筑内部中间位置设定固定看台,下部位置设定活动座席,形成灵活的空间,减少能耗产生。在整个建筑内部,存在多个辅助空间,存在跨度小的特点。辅助空间将多元有机理念运用到功能设计中,以减少能源消耗。功能性空间采用集中布置方案,压缩空间大小,技术用房、设备用房等,完成空间结构调整优化。功能用房则使用轻质隔断分离,具备可调整功能,满足了空间的灵活性使用要求。
3.3材料结构绿色设计
建筑规划设计中,考虑到材料和结构对碳排放产生的影响,采用结构轻型化和材料绿色化的设计理念。结构设计使用大跨度空间设计,建设建筑整体骨架,结构使用钢索、钢架等模型材料,减少结构的自重,同时考虑结构跨度、高度影响。跨度和高度主要影响材料投入和使用,建筑规划设计在满足活动举办和视线要求的基础上,进行跨度结构的优化。屋顶结构设计中,采用方向性结构,利用双向张弦空间网格进行屋顶的布局设计,规划用钢量在80kg/㎡左右,既实现了轻质高效的设计,也减少了碳排放的产生。在建筑朝向设计方面,考虑到朝向对通风效果和采光效果所产生的影响,建筑最小立面朝向以冬季主导风为主,大立面朝向夏季主导风方向,以实现通风的最佳效果。根据建筑所处区域,采用坐北朝南的朝向布局。
3.4合理配置植物
为合理配置植物,需要注意以下内容:第一,根据建筑工程绿化区域、施工现场情况,选择适宜的植物品种,在建筑物的内部与建筑物屋顶花园,由于绿化面积较少,不具备乔木生长条件,需要优先栽种旅类植物合灌木植物。第二,考虑到乔木的生长周期比较长,在较短时间中难以获得理想的建筑减碳效果,这就需要根据低碳建筑要求,制定合理的植物配置方案,虽然采用大量移栽方式,能够对培育周期起到有效缩短的作用,但是移栽植物的固碳能力会降低。
结语
总之,在当前能源与环境问题日益凸显的形势下,将低碳建筑设计理念融入建筑规划与设计领域,显得尤为关键。这要求我们不仅要识别和关注影响建筑碳排放的诸多因素,更需在设计阶段全方位考虑低碳化。研究应从选址、需求定位、功能融合等多维度入手,深入进行单体建筑的低碳化规划与设计。同时,我们应充分利用自然环境,精心设计建筑的通风与采光,积极探索可再生能源在建筑规划中的应用,以有效减少建筑碳排放,为可持续发展目标贡献力量。
参考文献
[1]甘砚军,周思辰.低碳理念在建筑规划设计中的实施[J].江苏建材,2024,(04):74-76.
[2]王重.低碳理念在居住区建筑规划设计中的运用[J].住宅与房地产,2024,(22):126-128.
[3]安延栋.低碳建筑设计理念在建筑规划设计中的应用探讨[J].散装水泥,2024,(03):14-16+21.
[4]仲惠.低碳建筑设计理念在建筑规划设计中的运用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(11):88-90.
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