低碳建筑设计(通用12篇)
低碳建筑设计 篇1
建筑比起其它所有的人工产品对自然资源的消耗和环境污染负更多的责任。分析研究表明,建造活动消耗了最多的能源和自然资源。人类排放的所有温室效应气体中,来自于建筑材料的生产运输、建筑的建造以及运行管理的大约占到五成。除此之外,建设活动还加剧了其他问题如酸雨增加、臭氧层破坏等。中国是主要燃煤国之一,近20年来煤炭消耗量逐年增大,1990年9.8万亿吨,1997年增长到14.48万亿吨,2010年我国能源需求总量超过20万亿吨标准煤。城市化程度的加快,带动了现代采暖、空调技术与设备发展,使得能源的消耗进一步加快,燃煤烟尘排放量又加剧了大气污染,酸雨扩大,如此恶性循环下去,必然给自然和环境带来破坏。为此,必须要对建筑设计进行节能低碳方面的研究,本文主要针对低碳建筑的设计进行分析,以此和广大同行分享。
1. 建筑低碳研究及应用现状
目前对于节能建筑研究较多的是建筑外窗、玻璃幕墙的应用,而对外墙、屋顶以及楼地板的研究较为欠缺。另外,夏热冬冷地区的研究较寒冷地区、严寒地区的研究多,主要是因为夏热冬冷地区采暖和空调能耗均较高,节能设计需同时考虑围护结构的保温和隔热性能,而这两者是相互矛盾的,所以,要想达到既保温又隔热的目的,有很多困难需要解决。
当前对于建筑物排放CO2的研究普遍认为:建筑物的日常耗能占建筑生命周期CO2排放量的绝大部分,比例约为60%—80%,其次重要的部分即建材的生产与运输阶段的CO 2排放量。由此可得出建筑节能减排首先要从降低日常能耗开始,这也是最能立竿见影的一环,其次就是建材的生产和运输,也是建筑节能减排中相当重要的一部分。
位于不列颠群岛最北端的安斯特岛因一对退休夫妇迈克尔·雷和多罗西·雷建造的“零碳屋”,成为全球环保人士的瞩目之地。该房屋设有吸收太阳能、储存太阳能的装置,有一根不锈钢管与地下风力涡轮机和地能收集系统相连,这些装置可以通过收集空气和地面的能量,给房屋提供电能、热能。即使冰天雪地,有地板下的废气转化的暖气系统供热,屋内也是温暖如春。在英国,迈克尔的环保屋已成为政府典范,爱丁堡当局也据此制订了环保守则。而据英国《卫报》报道,中国广州市也有官员对雷氏夫妇的“零碳屋”感兴趣,正研究采用这些创新理念建设可容纳5000户的新型环保城。由此可见,这座环保屋在世界范围内的影响。
中国境内首个零碳公共建筑就是去年在上海世博会上落成的“零碳馆”,据该馆的主设计师介绍,该建筑使用的建材是混合型水泥,此类水泥含有大约50%的建筑废料,诸如煤灰、煤矸石、矿渣等。这些废料制成的混合水泥保温性好,能减少热渗透,吸收室内多余热量,使建筑主体冬暖夏凉。除了利用传统的太阳能、风能实现能源自给自足外,“零碳馆”还能取用黄浦江水,利用水源热泵作为房屋的天然空调;用餐后留下的剩饭剩菜被降解为生物质能,用于发电。
2. 低碳建筑低碳设计应用探讨
2.1 大力发展环境型建筑低碳应用
(1)关注普通建筑
目前,在中国发展节能建筑、绿色建筑,或者是低碳生态建筑,重要的并不在于做几个示范性的建筑,而是要切合实际地解决当前建筑的问题,例如冬天保温、夏季防热、自然通风的,就是低碳生态的;建筑隔声、垃圾堆砌、降低采暖费用、太阳能与建筑结合的,就是低碳生态的。所以,技术策略要抓主要矛盾。不能技术堆砌,片面追求节能。8亿农民居住的农村住宅也应该进入减碳发展的视野。
(2)优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。不同的建筑设计形式会造成能耗的巨大差别。然而,建筑物是个复杂系统,各方面因素相互影响,很难简单地确定建筑设计的优劣。例如,加大外窗面积可改善自然采光,在冬季还可获得太阳能量,但冬季的夜间会增大热量消耗,同时在夏季会由于太阳辐射通过窗户进入室内使空调能耗增加。这就需要利用动态热模拟技术对不同的方案进行详细地模拟测试和比较。
(3)开发节能建筑围护构件
开发新的建筑围护结构部件,以更好地满足保温、隔热、透光、通风等各种需求,甚至可根据外界条件的变化随时改变其物理性能,达到维持室内良好的物理环境、同时降低能源消耗的目的。这是实现建筑节能的基础技术和产品。主要涉及的产品有:外墙保温和隔热、屋顶保温和隔热、热物理性能优异的外窗和玻璃幕墙、智能外遮阳装置以及基于相变材料的蓄热型围护结构和基于高分子吸湿材料的调湿型饰面材料。自上个世纪90年代起,我国自主研发和从国外吸收消化的外墙、屋顶保温隔热技术被慢慢采用。尤其是外墙外保温可通风装饰板、通风型屋顶产品、通风遮阳窗帘的使用,大大提高了产品的质量,降低了建筑运行成本。
2.2 优先发展低碳材料应用于建筑设计
低碳生态性建筑在设计方法上,首先;不管规模大小和地理位置如何,都要对建筑所处的环境和其地域性加以研究和考虑,只有对建筑的周围环境充分利用,才能更好地发挥建筑本身的自我调节作用;其次,根据其建筑周围环境的研究成果,选择建筑的位置、朝向、布局等,然后通过对建筑构件的设计,使其与周围环境建立良好的沟通渠道,最后,如果条件允许可以使建筑结合一些生态元素,既能优化建筑自我调节能力,又能美化环境,更好地体现建筑的低碳生态性。
下面主要从植被、水体和建筑低碳绿化设计三个方面探讨低碳设计在建筑设计上的应用。
(1)植被
植被,特别是树木,不但能非常有效地遮阳,还能产生空气压差,并由此增大或减小风速,改变气流方向,从而导引气流进入或者绕开建筑物。植物、灌木和树木在光合作用的过程中能吸收太阳辐射,从而使周围环境变得凉爽。
在干热气候区应尽可能减少得热,可用树木遮挡来自东西方向的阳光,同样可以有效地阻挡热风侵袭。在干热地区栽植落叶乔木很有用处,这些乔木在夏天可提供舒适的遮阳,冬天叶子脱落,太阳可照射进室内。在寒冷气候区可栽植常绿树木来阻挡寒风,但常绿树木也会吸收太阳辐射,从而降低周围环境的温度。在湿热地区可利用植被来加大气流流动。但如果不细心布置的话,植被不会起到降低气流速度的作用。
(2)水体
水体能吸收大量的辐射,并通过蒸发降温,因此,白天水体附近区域一般较为凉爽;然而在夜间水体会向周围环境释放较多的热量,这些热量可以用来采暖。上面所述现象是很容易理解的。水不仅比热大,而且蒸发潜热也相对较高。换句话说,水在蒸发过程中会吸收大量的热量,而温度每升高或降低1。C,也会吸收或释放大量的热量。因此,当水因空气流动而蒸发时,会使空气温度降低,此即蒸发降温。同时湿度会在蒸发降温过程中增加。如果空气的相对湿度很高,蒸发就会变慢。水的比热高,是水泥比热的两倍多。这意味着升高相同的温度,等量的水吸收的热量是水泥的2倍多,利用水体既可以减少得热,又可在需要时利用水体吸收的太阳辐射作为非直接热源。
(3)建筑结合绿化设计
植被可以吸收辐射,因此将建筑结合植物设计可以有效降温。建筑结合绿化设计,引入“土地空间化”的概念,包括墙面绿化、屋顶绿化和阳台绿化。墙面绿化主要是在强烈阳光直射面爬满绿色藤状植物,避免阳光直射墙面,降低外墙表面温度,保证室内温度的稳定性。
4. 结语
建筑活动是人类作用于自然生态环境最重要的生产活动之一,也是消耗自然资源最大的生产活动之一。我们已经了解到,一些节能环保的设计并非想象中那么复杂,只要发挥我们的智慧,完全可以为减排作出应有的贡献。首先,应因地制宜地考虑环境型建筑的标准,具体来讲就是结合气候条件、自然条件、资源条件、经济条件和文化条件来确定各地的绿色建筑标准,不盲目复制和理想化采用,让节能方案切合实际。其次,在建筑设计上充分利用自然资源设计朝向、通风性能,在屋面、墙体、门窗等建筑外围护结构上使用具有隔热和保温性能的材料,在空调等建筑暖通设备上尽量使用能耗低的产品,同时,充分开发利用太阳能风能和地热资源。
从传统设计走向低碳之路的革新需要各领域的通力合作。我们不能只关注直观的设计而忽略了那些设计背后的意义。本论文对低碳建筑中低碳设计与应用进行了分析研究,对今后在低碳设计应用方面的研究具有一定的借鉴意义。
低碳建筑设计 篇2
08土木(3)班 0804060312 摘 要:低碳生活是一种生活方式,它并不是一种时尚,而是一种社会需求。随着2009年12月哥本哈根联合国全球气候变化大会的召开,推进节能减排,寻求和探索低碳、环境友好型的经济增长模式成为全球当务之急。作为建筑物,在时间和空间上,它的碳排放是影响环境的主要因素。实际上,城市里碳排放,60%来源于建筑维持功能本身上,而交通汽车只占到30%。
关键词:低碳 低碳建筑 低碳技术 引言
随着时代的发展,社会的进步,人们越来越认识到二氧化碳排放量猛增,会导致全球气候变暖,而其后的变暖会对整个人类的生存和发展产生严重威胁。人们对低碳生活的渴望变得却来越强烈。低碳成为了时代的主题之一。低碳建筑
低碳生活是一种生活方式,它并不是一种时尚,而是一种社会需求。随着2009年12月哥本哈根联合国全球气候变化大会的召开,推进节能减排,寻求和探索低碳、环境友好型的经济增长模式成为全球当务之急。作为建筑物,在时间和空间上,它的碳排放是影响环境的主要因素。实际上,城市里碳排放,60%来源于建筑维持功能本身上,而交通汽车只占到30%。因此“低碳建筑”将是未来“绿色建筑”理念的具体体现。
2.1低碳建筑的概念
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,提高能效,降低二氧化碳排放量。目前低碳建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势,在这种趋势下低碳建筑势必将成为中国建筑的主流之一。而中国也正在朝着这个方向前进。低碳建筑主要分为两方面一方面是低碳材料,另一方面是低碳建筑技术。
2.2低碳材料
低碳材料(Low Carbon Materials), 意指能够在确保使用性能的前提下降低不可再生自然原材料的使用量, 制造过程低能耗、低污染、低排放, 使用寿命长, 使用过程中不会产生有害物质, 并可以回收再生产的新型材料.。低碳材料在生产、使用全过程实现节能减排,是可持续和面向未来的材料。
在2010年上海世博会中,低碳亦是其主题之一。各种可样的低碳材料被大量的运用。在世博园区里,大量建筑屋面安装了太阳能板和雨水回收系统,能实现清洁发电和
节约自来水;一些外国国家馆的外墙甚至用大豆纤维、藤条和竹子这些绿色材料建成。世博期间,园区里广泛使用新能源汽车实现公共交通零排放;垃圾运送不再用垃圾车,而是可直接被气力输送系统吸走分类再利用;降低了参观者看世博给环境带来的负面影响。例如:上海案例馆“沪上·生态家”立足“沪上”城市、人文、气候特征,通过“风(自然通风和风能利用)、光(自然采光和太阳能利用)、影(建筑遮阳、构造遮阳、绿化遮阳和新能源构件遮阳)、绿(环境净化、屋面绿化、整体拼装和微藻发电)、废(拆迁材料回用、城市固体废弃物再 生、可再循环材料选用和设备高效节能)”5种主要“生态”元素的构造,与技术设施的一体化设计,展示“家”的“乐活(LOHAS,健康可持续的生活方式)人生”,引领绿色健康生活方式。日本馆,印度馆,零碳馆也是很好的案例之一。充分的体现了世博会的主题“城市,让生活更美好”。
2.3低碳建筑技术
低碳建筑技术是指用于建造低碳住宅的各种技术,它涉及到建筑、施工、采暖、通风、空调、照明、电器、建材、热工、能源、环境、检测、计算机应用等多项专业内容,横跨整个房地产及相关产业链的前沿领域。具体可分为以下三类:建筑物本体低碳技术、建筑系统低碳技术和建筑系统低碳技术。建筑物本体低碳技术主要包括低碳设计和低碳建筑,施工及装修。建筑系统低碳技术主要包括能源供给系统,排放系统,建筑设备系统,和通风系统。建筑系统低碳技术主要包括建筑环境控制技术,绿化系统,运行设备控制和废弃材料循环利用系统。其中又包括了太阳能、风力发电、生物质能应用技术、地热发电、浅层低能、污水和废水热泵技术,用地控制、朝向控制、日向控制、风向利用、地形、地下、住宅选择等。体型系数控制技术、窗墙比控制技术中水、雨水收集处理与回用、透水材料的应用等多项技术。
我国低碳住宅技术自20世纪80年起步,至今已取得较大发展,新材料、新技术、新工艺不断涌现。首先,住宅低碳技术科研成果显著。包括节能建筑体系、新型节能墙体及屋面保温材料、密闭节能保温门窗、供热采暖系统等许多方面,共计获得国家科技进步奖10多项,获建设部科技进步奖的69项,主要包括住宅建筑适用技术研究与珍珠岩保温砂浆、带饰面聚苯板内保温、热反射保温隔热窗帘、旧房节能改造、保温复合墙体和屋面、混凝土岩棉复合外墙板、供热管网水力平衡技术、已建建筑节能改造、空心砖墙体、加气混凝土墙体房屋、采暖居住建筑节能设计原则与方法、浮石混凝土小型空心砌块墙体等。其次,部分节能产品产业规模上也有十足的发展。比如,我国外墙外保温历经20多年的发展实现从无到有,当前产量规模已占全球第一,拥有包括模塑、挤塑聚苯、聚氨酯、岩棉、酚醛、浆料等多种保温材料和贴、喷、抹、模板内置等多样化做法。
2.4 国内外成功案例
在国外低碳建筑已取得了显著的成过,如英国伦敦-贝丁顿零碳区是在一个荒芜废弃的污水处理厂遗址上诞生的一个象征未来低碳社会的生态社区,该计划获得十几个建筑、永续、能源等设计奖项,成为英国甚至世界各地零碳排放社区和生态建筑发展的典范佳作。贝丁顿社区于2002年9月竣工,总建筑面积为3000平方公尺,共包括82户的商业、住宅及写字楼。其开发的核心理念是利用地球可再生的资源,在不会牺牲现代化的生活模式及保证相对较低的建设预算下,建造一所具备可持续发展生活模式的新形态住宅。
除在建筑内部减少热能、电力、暖气以及水的需求外,更同时周全地考虑到地球环境资源的可持续性,在建筑的材质与功能设计上均选择能耗最低的建筑材料及相关技术,且保证未来拆迁后可将建材回收再利用,以减少老项目在碳排放上居高负面效应。
在国内也有许多神功的案例,以万科为代表的房地产企业已经开始行动,将建设低碳住宅为己任,为每一位居住者提供一个绿色、低碳、生态的城市空间。如中粮外科长阳半岛,位于房山CSD核心区域,总建筑面积高达86万平米,是目前万科在北京开发的规模最大的社区。中粮万科·长阳半岛广泛采用低碳技术,打造符合绿色建筑三星标准的理想人居,并将成为北京首个绿色低碳示范区,不仅可以控制质量和成本,同时还可以减少大量的能源消耗。据统计,万科住宅产业化的实施,将大幅提高了钢模板等材料的重复利用率,致使建筑垃圾减少约83%,材料损耗减少约60%,可回收材料增加约66%,建筑节约达到50%以上。还有北京国奥村,荣获了最具国际影响力的美国LEED-ND评估体系金级标准的绿色环保金奖 “能源与环境设计先锋金奖”。项目采用多项节能技术,如再生水热泵冷热源系统、集中式太阳能生活热水系统、景观花房生物污水处理系统、外围护结构保温系统、LED建筑发光系统等36项低碳减排技术,进一步提升项目的整体科技含量与节能水平。据测算,奥运会期间,奥运村为赛时服务的可再生能源利用设备系统,从太阳能和可再生水中获取789万千瓦时的能量,按燃煤发电计算,可节约3077吨标煤,相当于减排二氧化碳8000吨。奥运会后每年“可减排”二氧化碳6.7万吨。作为具有时代特征的建筑,国奥村在见证奥运会的同时,也代表了一种宜居生活,引领了未来房地产发展方向,预示着可持续发展生活时代的来临。
2.5 造价
低碳建筑并不意味着造价的提高。将低碳的技术和观念整合进建筑的各阶段——设计、建造、使用、维修直至拆除,从整个生命周期来看,生态建筑的造价比起同一标准统一规模的建筑不仅没有提高反而会降低。EMPA低碳办公楼和普拉兹摩老人疗养院就是很好的例子,它们的造价都没有提高,普拉兹摩老人疗养院甚至比同类建筑的费用更低。然而,人们往往把可持续发展的技术看作是个插件插进一个建筑中去,一旦一个建筑设计完成,再往上面增加技术,这势必带来费用的大幅度提高。在使用阶段,生态建筑往往更加简单易行,它不需要很高技,因此使用和维护这个建筑并不复杂反而更加简单高效。对未来的展望
低碳设计等 篇3
富士施乐DocuWorld2010大会刚刚召开不久,我们就见到了新产品——DocuCentre 2050 CP黑白数码多功能机(简称2050CP)。这台A3幅面的数码复合机集复印、打印、扫描于一身。具有全新外观与低碳环保设计。
办公设备的设计正在向风格更简约、体积更小巧、应用更方便的方向发展,例如2050 CP,虽然它全新的机身设计依然充满“施乐风格”,但看到它的第一眼我们就发现其体积明显小了一些,整个出纸部分被设计在机身中间部分,更加紧凑。而且包括出纸部分与控制面板部分采用了大块的蓝色调,风格清新简约。当然,这也方便用户观察出纸情况。控制面板上集成了所有控制按键,功能简单易懂易操作。面板上还有一个带有LED指示灯的机身图形,当某一部位出现问题,在图示上的相应位置会有LED指示灯发光提示。直观便捷。另外2050 CP标配一个250页容量的纸盒,一个旁路纸盘及ADF自动输稿器,标配自动双面打印但不具备网络功能。
Office软件、PDF、网页多种文档输出测试结果显示,2050 CP在其唯一分辨率600×600dDi下(A4幅面)的复印与打印平均速度均达到20页/min左右(A3幅面平均速度在11页/min左右,测试样张覆盖率远大于5%)。打印输出2磅字显示清晰,图形线条清晰,层次大致分明,明暗过渡尚需加强。复印效果良好,细节丰富,色调整体略偏暗。让人印象深刻的是在应用2050 CP的证件复印功能时可最多选择复印99份,以往具备此功能的产品往往无法调整输出份数。另外,2050 CP节能模式按键的设置、无油墨粉的应用、墨盒的翻新与再利用功能,让我们看到了厂商在节能环保方面做出的努力。
技术全面升级——爱普生ME Office 960FWD一体机测试何红雷
多功能一体机
自2008年爱普生进军商用喷墨打印机市场以来,商喷产品已经逐渐成为爱普生的拳头产品,上个月爱普生推出了ME Office 960FWD(以下简称960FWD)商务传真一体机。实现产品更新换代的同时。也完成了技术的升级。
全黑外观的爱普生960FWD机身上方有一块可翻动盖板,翻开后可看到送纸器,也正是通过这个部件,960FWD实现了自动双面复印、双面扫描与双面传真。机身正面一块可旋转的控制面板集成了一块彩色液晶显示器与全部控制按键。菜单层级较少,且为中文显示,这为多数用户的应用带来了便利。
这里单独要说的是960FWD取消功能键的响应速度很快,令人满意。控制面板下方为出纸通道与一个容量为250页的全内置纸盒,我们的体验是在出纸托盘拉开的情况下无法观察到其下发纸盒内的纸张情况。几次都是打印时通过液晶面板的提示才得知缺纸或卡纸,虽然用户不会经常拉动纸盒,但我们还是希望产品越来越完美。
熟悉爱普生商用喷墨打印机的用户会发现,960FWD似乎比上代产品小巧精致了。爱普生将之归功于其应用的“T打印引擎技术”,新引擎带来了怎样的性能表现?在经济质量模式下,黑白与彩色的打印速度均超过了30页/min;同样是在经济模式下,彩色双面输出一页需要10.8s(以上测试均使用5%覆盖率的样张)。从测试样张来看,文字清晰。鲜有粘连与毛边,彩色图样质量良好,黑白图样线条流畅,尤其是暗部细节的层次表现充分。综合看来,三千元以下的喷墨一体机产品中,960FWD的输出质量可圈可点。
低碳建筑设计 篇4
对于目前的低碳节能建筑来说, 其实在绿色环保角度上面, 建筑的低碳节能技术和生态保护这个角度上面就是很好的将建筑设计结合在一起。
1 建筑领域的低碳节能设计的含义
绿色建筑是指在建筑的整个寿命周期内, 在用地、用水、用电、用材等方面最大限度地节约资源、保护了人类赖以生存的环境, 减少了污染物的排放, 给人们提供了健康、舒适、美好的生活空间, 能够与自然和谐共生的建筑。其实绿色建筑就是未来的发展方向之一。绿色低碳环保其实就是在目前的建筑艺术特征情况下面将自然和绿色植物的有效性价值很好的集合在一起, 做好相应的绿色资源的建筑艺术特征, 也就是舒适度的一个综合研究意义所在。
2 建筑领域的低碳节能设计的原则和意义
建筑领域的低碳节能设计和低碳节能建筑节能设计需遵循以下原则:与大自然和谐共生的原则, 绿色建筑要与周边环境相融合, 在保护环境的基础上对自然环境进行有效利用;节约资源的原则, 绿色建筑要因地制宜, 充分利用太阳能、地热资源、自然通风, 自然采光, 减少电力资源的消耗, 减少空调和采暖的使用;节约资源的原则, 在设计、施工和材料选择的过程中, 减少资源浪费, 循环利用资源, 达到节约资源的目的;舒适的原则, 绿色建筑要满足人们对于舒适美好生活空间的需求。其实我们知道, 传统建筑存在着很严重的问题的原因就是因为传统建筑是做不到节能的, 而且也存在着很严重的处理环节。
3 建筑领域的低碳节能设计和低碳节能建筑节能设计的策略
3.1 节约能源消耗
建筑领域要实现低碳节能和推广绿色建筑1, 水资源的综合利用至关重要, 要做好水资源综合利用, 就要做到水资源的循环利用。通过合理规划设计, 将雨水进行收集和利用, 做好雨水的储存工作, 建立污水处理系统, 将处理好的污水和储存的雨水投入到人们的生活生产中去, 从而减少对水资源的浪费, 实现节水的目的。
3.2 利用好自然资源
太阳能是一种取之不尽用之不竭的无污染的能源, 在建筑设计中要充分利用太阳能。在建筑内部设计中合理布局, 充分利用自然采光, 减少灯光的使用, 节约电力资源;安置太阳能加热装置, 减少电力加热装置, 将太阳能转化为电能, 满足人们的生活需求;针对目前很多时候的天气变暖现象很多时候我们需要做好相应的一个建筑内部的综合性研究, 就是做好相应的采光建设。
3.3 利用好绿色植物
绿色植物能够通过光合作用, 吸收二氧化碳, 释放氧气, 缓解温室效应, 能够吸收甲醛等有害气体, 给人们提供新鲜健康的空气;绿色植物还能够满足人们接触大自然的美好愿望;绿色植物能够在光照强时起到遮阳的目的, 降低室内温度, 增加室内空气湿度, 减少空调和降温设备的使用, 降低能源消耗, 达到环保的目的。加大小区绿化率, 改善局部的气候、空气质量等, 拓展绿化空间。 能在未来有着广阔的发展空间。而另一方面, 在暖气的供应上, 有相当一部分的热能被挥霍掉, 从下面的一组数字对比就能看出来, 以低碳节能建筑国北京地区的建筑为例, 北京地区设计标准中围护结构传热系数对比分别是:外墙, 0.82-1.16 瓦/平方米·度, 外窗2, 4.0-4.7 瓦/平方米·度3, 屋顶, 0.60-0.80 瓦/平方米·度, 但是瑞典南部的相应的数据分别是:0.17, 2.5, 0.12。低碳节能建筑国的建筑的墙体厚度基本上是80-90mm, 而瑞典南部的墙体厚度是250-300mm, 可见, 虽然, 低碳节能建筑国的维护结构的传热系数大, 但是由于墙体的厚度问题, 有相当一部分的热能都在空气中消耗了, 这本身就是极大的浪费, 所以, 低碳节能的建筑设计对于更好的节约能源会产生深远的意义。
提倡低碳节能建筑节能设计原因和低碳节能的原因基本一致, 但是还有一个低碳节能建筑节能设计独有的原因就是满足人们高质量的生活要求, 现代化的建筑已经不仅仅是简单的住所了, 对于现在的;绿色环保价值研究来说, 建筑内部和外部都是需要做好相应的一个研究的, 也就是需要将低碳节能很好的结合在一起, 做好内部环保节能措施。很多时候很多环保主义者都很注重建筑内部构造和外部构造的一个低碳性研究价值, 也就是给我们提供了一个舒适安静的稳定性环境, 而是要提供一个舒适安全的生活环境, 而低碳节能建筑节能设计理念的提倡正好迎合了人们的这种需求, 因此, 无论是低碳节能还是绿色节能, 其目的都是在降低能耗的前提下, 为人们提供一个更加好的生活质量。
4 结束语
低碳节能建筑建设已纳入低碳节能建筑国现代化建设的总体布局, 建筑领域的低碳节能设计和低碳节能建筑节能设计是低碳节能建筑国十二五规划的重要发展任务, 现在我们国家在经济建设发展的角度上面也是十分重视好建筑的综合性发展, 所以将低碳建筑做好就是节能环保的一个综合性表现之一, 也是目前的建筑艺术特色很好的结合在一起的表现综合性, 只有这样, 绿色地球和绿色建筑艺术特征才能够很好的结合在一起。
摘要:建筑领域的低碳节能设计和低碳节能建筑节能设计对于节约能源、保护环境、应对资源枯竭、生态危机及气候变化有着重大意义, 是全面落实科学发展观, 实现经济、社会和生态环境协调可持续发展的重要举措, 是实现生态文明建设的重要途径。绿色建筑成为建筑发展的必然趋势, 本文简要介绍了低碳节能建筑设计和低碳节能建筑节能设计的含义、原则和意义, 对低碳节能建筑设计和低碳节能建筑节能设计策略进行了简单的研究。
关键词:低碳节能,低碳节能建筑节能,建筑设计,生态文明建设
参考文献
[1]吴毅柯;低碳节能建筑设计理念探讨[J];才智;2011年23期
[2]颜海艳;浅谈绿色节能建筑的设计[J];才智;2011年35期
[3]豆叶青;浅析低碳节能建筑国居住建筑节能的相关问题[J];河南财政税务高等专科学校学报;2011年06期
[4]吴毅柯;低碳节能建筑设计理念探讨[J];才智;2011年23期
[5]颜海艳;浅谈绿色节能建筑的设计[J];才智;2011年35期
低碳建筑的一些例子 篇5
这里所谓的建筑能耗,包括人们日常生活用能,如采暖、空调、照明、烹饪、洗衣等耗能。建筑本身耗能,是指建筑施工、拆除以及与建筑直接有关的水泥工业、钢铁工业、交通运输等耗能在内。其中又以日常生活用能最大,材料及设备生产用能次之,施工用能仅居第三。
节能必然成为衡量未来建筑品质的必要指标。到2020年,英国的非住宅建筑可以达到零碳排放。同样在美国,提供低碳生活模式的住宅很有市场,公共住宅逐渐受到欢迎便是佐证。
而我们通常说的节能建筑,是指低能耗建筑,是对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后,设计出的建筑,前提是遵循气候和节能的基本方法。
建筑层面的低碳设计主要体现在太阳能利用装置、风能利用装置、地热利用装置、能量循环利用装置等。
欧洲国家对现代建筑的基本理念是:实现“低能耗、高舒适度”的完美结合,最大限度利用自然能源,尽量减少能源与资源浪费。新建建筑必须是节能建筑,楼顶都要装太阳能吸热板、雨水收集装置和冷热空气交换器。这方面有很多成功的案例。
英国建成不用石油、煤炭等矿石燃料做能源的“零能耗”、“零二氧化碳排放”住宅小区。伦敦郊区有个供82户居住的“希望屋”:电饭煲、冰箱、热水、照明等用电,全靠太阳能;墙壁保温层厚30厘米;采用先进的通风设备。“希望屋”冬天采用生物资源锅炉。燃料是用麦秸压成的圆柱小颗粒,二氧化碳排放量远低于麦秸生长过程从大气中吸收的二氧化碳。“希望屋”用电量为同类建筑的30%。
瑞典是世界上工业化住宅最发达的国家之一。其住宅示范区在建造过程中并不追求特别先进的技术和产品,而是把重点放在对成熟、实用的住宅技术与产品的集成。示范小区的1000多个住宅单元全部依靠风能、太阳能、地热能、生物能等可再生能源。
恒温、恒湿、恒氧、低噪、适光,这些为大多数人耳熟能详的关键词,目前是国内科技住宅先驱的核心价值,在欧洲、北美和日本等众多发达国家和城市较早时期就已经广泛应用,并掀起一股绿色旋风,绿色科技住宅也被国际广泛认定为未来住宅发展所趋。
社区未来发展方向--英国贝丁顿
“这是一个全方位的永续发展社区,我们要创造一个全新的生活方式,设计一个高生活品质、低能耗、零碳排放、再生能源、零废弃物、生物多样性的未来。” BedZED的设计师登斯特这样来形容BedZED。在BedZED项目中,我们看到设计师将废物、阳光、空气和水充分利用,与现代人、建筑物一起进行永续的对话。
废物BedZED低能耗的一个主要原因是其组合热力发电站发挥了巨大作用——通过燃烧木材废物发电为社区居民提供生活用电,而且用这一过程中产生的热能来生产热水。热水罐位于每户的核心位置,在寒冷季节可起到供暖的作用。目前CHP的燃料主要为附近地区的树木修剪废料,往常这些废料被丢弃并填埋而成为城市的负担,对这些废料加以利用既可以产生能源,又可以解决环境污染和垃圾处理的问题。在长期计划中,以后木屑原料的来源将主要为邻近的生态公园中的速生林。经计算,整个社区需要一片3年生的70公顷速生林,每年砍伐其中的1/3用来提供热能,并补种上新的树苗,以此循环。阳光BedZED的家家户户都装上了太阳能光电板,由于光电板的造价较高,因此设计者将它尽量用于多种用途,家中的热水和电车充电都来自暖暖的阳光。这些太阳能电池板可为40辆汽车提供电力,这种用太阳能电力供应汽车的模式将太阳能光电板的投资回收周期从通常的75年缩短到BedZED中的6.5年。
虽然冬天的英国非常寒冷,但是BedZED却善用设计,没有任何的中央暖气系统。BedZED的屋顶、墙体及地面均采用高质量的绝缘材料,保证冬天住房的舒适温度。其外墙是一种夹心构造,墙体的内芯内300mm厚的矿毛绝缘纤维,保证吸收的热量在5天内不会消散;外窗为木窗框,具有良好的断热构造;窗户玻璃有3层,尽可能多地吸收热量,在夏天,这些设计又能尽可能地减少室外高温的传导,避免了空调的使用。而另一个保持室内温度的方法则是屋顶的绿化,将一种名为“景天”的半肉质植物覆盖于屋顶,大大减少了冬天室内的热量散失,夏天开花时,整个生态村又成了一个美丽的大花园。这也是住户在采暖制冷方面比常规住宅节省90%的能源的主要原因。水伦敦降雨丰富,BedZED通过对雨水以及生活污水的回收利用,使得水消耗量比普通住宅减少1/3。每次降雨结束时,位于屋顶和花园的集水设施会把雨水传送到房子的下面的储水器里,经过自动净化过滤器的过滤,就可以直接清洗卫生间、灌溉树木以及用作公园水景。
空气BedZED屋顶上矗立着的一排排色彩鲜艳,外观奇特的热压“风帽”(Wind Cowl),源源不断地将新鲜空气送入第一个房间。这种被动式通风装置完全由风力驱动,可随风向的改变而转动,利用风压给建筑内部提供新鲜空气,排出室内的污浊空气。此外,其内部设有热交换器,可回收排出废气中的50%~70%的热量,从而来预热室外寒冷的新鲜空气。引导绿色交通为了减少现代生活的方式,BedZED在保证居民出行方便的前提下,引导绿色交通,有效地降低了私家车的使用,更成为BedZED的一项特色。公寓和办公空间的联合开发,给居民提供了在社区内甚至自己家里上班的机会;场地内自带的商店、咖啡店、带托儿功能的健身中心等设施又进一步减少了交通的需求;物业管理公司为小区内的商店组织当地货源,提供新鲜的环保蔬菜、水果和其它食品的送货上门;便利的公交系统也使人们减少对汽车依赖;便利的自行车和电动车的使用机会,为私家车主提供其它选择,BedZED有足够的自行车停车场,并有与其它区连接的自行车道路;互享车辆体系(car pool)提供了多人共享汽车的机会。“如果这个世界的第一个人都居住在普通房屋内,过现在BedZED居民过的生活方式,那我们需要3个像地球那么大的星球,才能维持我们基本的生存需要。但是我们只有一个地球。” BedZED的设计者登斯特这样说。在全世界对能源问题高度关注的今天,BedZED的建成和杰出表现让我们看到了希望,也许它就是人类未来居住模式的雏形。世界最大的太阳能居住型社区——荷兰阿姆斯福特太阳能村
以建筑节能为中心的、装机容量名列世界前茅的太阳能发电居住区,是当今荷兰住宅建设的示范项目。太阳能利用是该项目的重点,辅以配套的建筑节能技术,达到节约能源和社区可持续发展的目标。太太阳能村共有6000幢住宅,10余万人,太阳能光伏发电能力达1.3兆瓦(MW)。世界著名绿色建筑--德国节能住宅
现代建筑不仅仅只是应用现代建筑技术,而且还要体现生态环保,体现材料的美感、轻盈通透等方面,生态环保意味着建筑结构材料运用的越少越好,在建筑使用期间的能耗越少越好,而且所有建筑材料尽可能循环利用。建筑的轻盈减少材料的使用,有利于可持续发展;建筑的通透增加使用者同外界的对话,同时让自然光线更好的使用成为可能。
德国索贝克公司设计的R129超级未来型节能住宅,引起了广泛关注。
建筑外皮采用人工材料,质地极轻且通透,承力结构也是由中空的碳素材料构成。建筑外表皮镀有低辐射膜,夏天阻挡热辐射进入,冬天防止热能量流失。一个可开启关闭的电子镀铬膜能使建筑外壳分级变暗或者完全不透光。在建筑外皮结构的外表面上设置了超薄的光伏发电膜,它只遮挡20%的光线进入,但可以提供建筑所需绝大部分能源。轻质碳素合成材料板作为承载地板,上面设有地暖板,冬天可根据温度需求进行自动控制,中间还设有一种智能地板,提供能量存储的可能性,以及电、水、新风和电信管线接头的安装空间。
室内在各个不同的功能空间没有固定的分割。可移动的单元核心由卫生和厨房装置构成,围绕这个核心单元可以安排不同的功能房间,如书房,卧室等。这种核心单元是建筑外表皮包裹着的生活领域唯一封闭的空间。欧洲未来住宅Atika——西班牙的样本
这是一座将未来的居住理念、绿色建筑设计、可持续发展的城市等设计理论相结合,运用斜屋顶技术、低能耗策略、全方位的太阳能系统(不仅是取暖,同时包括降温)、楼宇智能化管理体系以及模数化技术而建造一座欧洲最新的节能型住宅试点项目。
第一个Atika住宅的样本是在西班牙的毕尔巴鄂市(Bilbao)组装成型,并计划在未来通过汽车运输到不同的国家组装。
由于西班牙位于欧洲南部,属于地中海气候,该气候的特点是冬天温暖,夏天炎热,通风和空调设备是主要的能源消耗点。
建筑师早已通过简单而有效的建筑手法对能源进行合理地利用:通过外墙的厚度与密度来形成保温与隔热;白色的石灰板作为对日照最好的反射材料;利用上部的悬挑的建筑构建或者窗上的百叶来形成阴影;狭窄的街道和阳台来确保阴影面和空气的流通;以及利用流动的水来达到降温的效果。Atika住宅正是在这种简单而高效的能源处理方法的基础上,加入了最新的技术与材料。德国巴斯夫“三升房”(3-Liter House)
本项目是世界最大的化学公司——巴斯夫在一幢已有70年历史的老建筑基础上改造而成,因其每年每平米(使用面积)消耗的采暖耗油量不超出3升(相当于当量煤约4.5千克)而被称为“三升房”。改造过程中主要采用了加强围护结构的保温性能、设置可回收热量的通风系统、截热技术等措施。与改造前相比,采暖耗油量从20升降到了3升,如按100平米的公寓测算,每年取暖费可从5400元人民币降至770元,二氧化碳的排放量也降至原来的七分之一,具有极大的经济和环保价值。3升房”,意即“房屋每平方米单位面积每年消耗3升燃料用于供暖”。
“3升房”采用了经过创新的隔热通风复合系统,新鲜空气由外部进入装置后,与一部分试图外出的热空气相互“切磋”,再进入室内各个房间,保证居民们呼吸的每一口空气天然而清新。整座建筑的屋顶铺上由Neopor泡沫材料构成的隔热面板,它含有如一颗香米大小的石墨颗粒,拥有极强的反射热辐射本领,夏日可以拒绝阳光闯入屋内,避免室温蹿升;冬天可以防止屋内的热气溜出户外。
“3升房”对太阳能电池板极为器重,它是整座建筑的“脑袋”。屋顶上的太阳能板群吸收太阳光,用来发电,电能随之进入市政电网,由发电所得收入来填补建筑取暖所需费用;屋侧墙壁上悬挂的太阳能电池板,则服务于日常家居生活,例如用来洗澡的热水。
德国巴斯夫公司所属房地产公司执行主管马蒂尔斯·亨塞尔博士(Matthias Hensel)表示,借助„3升房‟为可持续发展的未来奠定了基础。经过现代化改造的老房子,既有商业利益的考虑,更有对自然资源合理利用的责任感,它提高了德国民众的生活质量。成功是显而易见的,在整个欧洲,„3升房‟也堪称璀璨夺目的房产案例。英国建筑研究院办公楼
英国建筑研究院(BR E)的环境楼(Environment Building)为21世纪的办公建筑提供了一个绿色建筑样板。
能源系统是设计师为一个尺度适中的办公建筑精心设计的,使之成为新一代生态办公建筑的模范之作。
它的每年能耗和CO2排放性能指标定为:燃47kWh/m2;用电36kWh/m2;CO2排放量34kg/m2。
舒适节能的暖通空调、通风与照明系统
该大楼最大限度利用日光,南面采用活动式外百页窗,减少阳光直接射入,既控制眩光又让日光进入,并可外视景观。采用自然通风,尽量减少使用风机。采用新颖的空腔楼板使建筑物空间布局灵活,又不会阻挡天然通风的通路。顶层屋面板外露,避免使用空调。白天屋面板吸热,夜晚通风冷却。埋置在地板下的管道利用地下水进一步帮助冷却。安装综合有效的智能照明系统,可自动补偿到日光水准,各灯分开控制。
建筑物各系统运作均采用计算机最新集成技术自动控制。用户可对灯、百页窗、窗和加热系统的自控装置进行摇控,从而对局部环境拥有较高程度的控制。环境建筑配备47m2建筑用太阳能薄膜非晶硅电池,为建筑物提供无污染电力。
旧建材在围护结构中的再利用 该建筑还使用了8万块再生砖;老建筑的96%均加以再生产或再循环利用;使用了再生红木拼花地板; 90%的现浇混凝土使用再循环利用骨料;水泥拌合料中使用磨细粒状高炉矿渣;取自可持续发展资源的木材;使用了低水量冲洗的便器;使用了对环境无害的涂料和清漆。
更多案例
德国邮政大楼
德国邮政大楼是波恩的一座现代化标志性建筑,这栋40层162.5米高的全玻璃、钢结构的建筑矗立于莱茵河畔。采用双层玻璃幕墙进行“空气对流”,冬暖夏凉;同时抽取莱茵河的地下水,通过管道系统处理后,对大楼进行供暖和制冷,用过的水简单处理即可排入莱茵河,几乎没有污染。
“整个能源系统中,唯一非常重要的能源是用于用于水循环的电能,比普通大楼使用的能耗降低了25%以上。”邮政大楼负责人UweMoog先生说,“当初为了环境的投资非常值得,50年内,用于大楼运转的能耗大概只有当初总投资的1/3,而在同样时间内,普通大楼的供热、制冷、照明能耗,将会占到75%。”
英国格林威治新千年村
千年村的设计中突出了可持续发展的功能:减少了80%的能源消耗和30%的用水;生活废水循环系统将雨水保留下来冲洗卫生间;40%的木材和铝制建材得到回收利用;混凝土结构的房屋有储热作用,减少了能源消耗。村子采用了热能和电能合一的供应系统,为住户提供中央供暖、热水和电量。
英国蜂兰生态房
这座房屋占地550英亩,沿湖而建,是一座生态环保的住房。建造房屋所用的材料来自废弃的沙砾,利用地热加热和冷却,并循环利用雨水,利用太阳能和风能发电解决整座房屋的日常需求。
新加坡Beach Road
技术及方法:太阳能光电板、雨水回收系统、自然通风系统、太阳遮光屏幕。
澳洲Frasers Broadway
技术及特色: 废水回收设备、绿化屋顶、自动仪器,、太阳能照明设备。
目前世界各国的节能住宅虽然各有特色,但这些房子里面都装置了各种各样的节能设备和节能系统。比如太阳能电池板、隔热屋顶、保温外墙和低辐射玻璃等等。
当前低碳生态建筑设计思路研究 篇6
【关键词】建筑设计;节约;理念;方法
生态建筑的设计,没有通用的方法,也没有一个万能的公式,建筑师应当主动承担自己在生态保护方面的责任,在自己思想意识中树立起生态的观念,工作中应借鉴各类生态建筑创作的成功经验,努力探索建筑生态化的设计方法,本文就低碳生态建筑设计中普遍存在的问题进行剖析,通过相关设计实践,为建筑业生态化与可持续性发展的进程做出自己的贡献。
一、不重视建筑方案的节能性研究
在建筑设计构思中,人们习惯于仅对一般的建筑功能、形式表现等进行思考;对设计方案的评价,也常常只关注其形式表现力、空间舒适度、技术先进性等方面,缺少对建筑经济性问题的研究以及对节能条件的客观分析,使得实际工程中超出预算额而违反概、预、结算梯级制约关系的实例屡见不鲜。
其次忽视建筑使用中的消费成本。对建筑经济性的认识局限于建设成本的最小化,而忽视使用过程中能源、资源的消耗成本,缺少对社会资源综合高效利用的研究,常常造成建设低投入和使用高能耗、低效率的非良性循环。同时缺乏综合效益观念。孤立地理解经济效益,将高经济回报作为建筑发展的首要目标,忽视环境质量、社会效益,最终使经济效益也很難得到保证。这些问题在很大程度上是源自传统发展观的局限。在单纯追求经济增长的思路中,经济性往往被理解为产出的最大化和对投入成本的被动性限制。自然资源的消耗成本、整体效益的协调以及对社会消费的客观引导等问题没有进入人们的思考范围之中。
二、建筑设计节约原则的实现
注重节约的建筑设计包含非常广泛的内容。除了以往实践中所强调的改善建筑体形系数、降低层高、改进建筑材料保温性能和气密性等一系列节能降耗措施外,更要在建筑空间组织、结构设置、能源与资源利用、技术组织,以及建筑循环再利用等方面全面地确立经济性的原则、方法。
1、“少费多用”原则
这个概念是由国外建筑师提出的。意在借助有效的手段,用尽可能少的材料、资源消耗来取得尽可能大的发展效益1。在人类发展与资源危机的矛盾日渐突出的今天,它不失为一条重要的经济性设计原则。在国外的建筑生态化设计实践中,这一原则最具代表性地表现在他对空间结构及建材应用的创意中。他的短杆网架穹隆结构体系被称为人类迄今为止最轻、最高效、最为有力的空间围合手段,在造型、尺寸、材料选用上具有很大的灵活性,且造价低廉、营造方便。
“少费多用”原则还体现在建筑空间组织、利用的高效化方面。这要求我们不仅要重视对每一平方米面积的有效利用,还要对三向度的空间做充分的发掘。
2、集约化原则
建筑是各项物质资源的集合体,大约2/5的能源、材料,1/6的水消耗在建筑的建造及使用中。提高建设及使用过程中资源、能源利用的集约化程度,无论是对于建筑业还是对于社会经济的良性发展都具有非常重要的意义2。
(1)土地利用的集约化,随着国内建筑用地的不断减少,在建设设计中应注意立体地开发用地空间,发掘城市地上及地下空间的利用效益;结合旧城改造,拆旧建新,提高城市容量;在建筑空间的构筑中,还应积极采用轻、薄的新型节能建筑材料,以少占建筑空间。
(2)水资源利用的集约化,水是人类十分有限的资源,建筑设计中应注意结合废水净化、雨水收集,设置循环用水和分质用水系统,并积极采用各类节水设施、设备,有效地控制用水量。
(3)能源利用的集约化,在全球推进可持续性能源开发、利用的战略进程中,建筑节能是其中的一个重要环节。设计中应结合相关技术的进步,提高能源的集约化利用程度;另外,要积极结合自然气候条件,充分利用太阳能、风能、地热能等资源,以减少空调、照明对不可再生能源的消耗。
3、适宜性原则
当前的建筑设计中应将“适宜性”应是建筑设计的出发点,在实际案例中多加运用。当前多种技术体系并存的现实首先是与地域经济差异相对应的。技术设置要做到切实可行、经济有效,就必须从地域经济的客观条件出发,与人们的实际消费需求相适宜。许多优秀的设计实践为我们提供了良好的启示。
(1)与自然条件相适宜,建筑设计中与自然气候、地形、地貌、地质等因素相结合,常常会使方案的建构获得事半功倍的效果,而且可以有效地降低建筑使用中的能耗、物耗。如今,“设计结合自然”、“设计结合气候”已成为建筑设计的一个基本出发点,国外的生态建筑实践也是建立在对自然环境因素进行全面分析的基础上展开的3。这些与自然环境条件相统一的设计思路,是技术设置达到高效节能、经济适宜目的的重要保障。
(2)与社会人文因素相适宜,社会习俗、信仰、审美、价值观等因素对建筑有重要的影响作用。一个单纯从技术合理化角度出发,而忽视社会人文要素的建筑方案是很难得到使用者认可的,甚至与其经济实用性的基本前提都是相背离的。由此,我们应意识到,与各类人文环境要素相适宜,是建筑实现其社会价值及经济性的必要前提。
4、循环利用原则
从人类发展的长远利益着眼,将建筑的循环再利用与添建、新建相结合,形成建筑发展的动态循环机制,这不仅有利于环境的维护,对于提高建筑的经济性也有十分重要的意义。建筑的循环利用原则包括再利用、再循环两方面内涵。再利用是指将各种建筑产品以初始形式多次加以使用。主要表现为对早期建筑的改造利用以及对结构构件、照明设施、管道设施、各类设备以及砖石构件的重复利用。再循环是指建筑产品在完成其使用功能后,经过一定加工处理使之变成可再次利用的资源。这表现在对旧建筑中可再生材料的重新加工、合成和利用。
只有顺应可持续发展的目标要求,使建筑发展走高效化、集约化的道路是一个综合的系统工程。它在总体上要求社会宏观经济的发展要步入高效化、集约化的轨道,为建筑的集约化发展提供良好的社会环境;同时也要求建筑设计者必须从当今经济现状及发展趋势出发,建立宏观的经济性理念,合理地确定各种条件下的建筑设计标准、评价体系,总结各项经济性措施、原则,为满足社会各类需求、改善人居环境质量做出贡献。
参考文献
[1]倪丽君,吕爱民.富勒生态设计思想的启示[J].华中建筑,2009.01.
[2]张希晨.低碳概念下的建筑设计应对策略[J].城市发展研究,2010.07.
低碳经济与建筑设计 篇7
低碳经济是指温室气体排放量尽可能低的经济发展方式, 尤其是要有效控制CO2这一主要温室气体的排放量。发展低碳经济是一场涉及生产模式、生活方式、价值观念和国家权益的全球性革命。2009年在哥本哈根会议上低碳经济第一次在全世界会议上被提出, 面向未来的绿色产业革命, 成为全世界各国政府和人民都在关注和必须关注的问题。
“低碳经济”一词最早出现在2003年英国发表的《能源白皮书》中, 是指通过提高能源利用率、开发清洁能源来实现以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式。它是一种比循环经济要求更高、对资源环境更为有利的经济发展模式, 是实现经济、环境、社会和谐统一的必由之路。它通过低碳技术研发、能源高效利用以及低碳清洁能源开发, 实现经济发展方式、能源消费方式和人类生活方式的新变革, 加速推动人类由现代工业文明向生态文明的重大转变。
我国现在正处于快速工业化和城市化阶段, 在当前以及今后相当长的一段时期内, 我国能源消费量都将呈现增长趋势, 中国较高的碳排放量也必将引起国际社会越来越多的关注。面对目前全球减排压力和工业化发展的能源、资源等多重约束, 中国加快经济发展方式转变刻不容缓。可持续发展理论是低碳经济发展的理论渊源, 生态经济学、清洁生产、绿色经济、循环经济等理论为低碳经济理论形成提供了重要支撑和理论素材。
欧盟是低碳经济发展的先行者, 其最典型特征是建立起了较为完善合理的低碳经济政策制度体系。
在低碳技术上, 要以低碳环保技术、低碳节能技术、低碳减排技术和低碳能源技术为发展重点, 顺应全球低碳技术发展的新趋势, 注重低碳技术的研发、应用、推广和普及。在低碳能源上, 发展太阳能、核能、风能、水能以及生物质能等低碳能源发展重点领域。
另外, 碳排放量高速增长和化石能源即煤炭和石油的开采有直接的关系, 超量开采, 乱采滥挖, 大量CO2排放到大气中, 造成全球变暖。发展低碳经济已经成为全球经济社会发展的必然趋势, 成为全世界每一个人关注的问题。
二、建筑领域里的低碳经济
简单地说, 建筑领域要实现低碳经济, 就是要实现环保、节能、低噪;就是通过专项设计, 达到降低噪音、减少能源消耗的目的。在工程设计和建筑物使用中, 有哪些方面涉及到低碳经济呢?主要有以下几个方面:
1. 电能。
采用高压深入负荷中心, 减少投资, 降低今后运营成本。变压器选用高效节能型, 实行低压补偿, 采用节能型灯具等。
2. 噪音。
噪音主要来自通风空调设备。空调和水泵采用低噪音设备, 采用吸声材料, 外墙采用中空玻璃幕墙, 控制水的流速不超过1m/s, 空调器和通风机进出风采取消声处理、采用防火布柔性连接隔振。设备中所有的设备均作消声、减震、隔震处理, 机房墙面建筑作吸声隔声处理。进出风管均设软接、风机底座设橡胶减震垫、金属减振器或减震支座。优先选用代噪音设备。门设为防火隔声门, 密闭隔声。这些因素周密考虑都会起到降噪节能作用。
3. 节能。
在建筑设计中, 太阳能就是一种新兴低碳能源产业, 增加外墙、外窗的气密性, 采用玻璃幕, 充分利用天然光。采用保温措施保证内外表面传热阻, 增加窗墙面积比, 充分利用太阳能和空气导热, 使房间冬暖夏凉, 更具人性化, 从而更好地利用自然资源, 节省能耗。如果有地下室的话, 与土壤接触的墙可用保温材料, 达到内外表面传热阻指标。
建筑物的体形要保持一定比例, 也就是建筑物的外围面积 (侧面积与屋顶面积之和) 除以体积 (楼层建筑面积与层高的乘积之和) 的比值要限定范围, 达到节能的效果。
4. 给排水。
与市政管道的连接, 管材材质、是否分户等都会影响水能的消耗。
5. 采暖。
可采用分户设置, 地面层采用对地板辐射散热量影响小的材料作面层, 既降低工程造价, 又能提高热效率, 节约能源。
在我国目前商业建筑的全年能耗中, 大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统, 20%~30%用于照明;而在空调采暖这部分能耗中, 寒冷地区大约40%由外围护结构传热所消耗。从目前情况分析, 在围护结构、采暖空调系统以及照明方面, 与20世纪80年代改革开放初期建造的同类建筑相比, 采用现有的节能措施和技术, 共有节约能源消耗50%的潜力。按照国家有关公共建筑节能设计标准的要求, 工程建筑围护结构、暖通空调和照明等方面都要严格控制指标, 并明确注明节能措施。
三、建筑设计实现低碳、节能、环保的具体措施
既然运用各项综合节能方案设计, 预计可实现未采取节能措施约50%的效果, 这是非常了不起的数字, 如果一个地区, 一个国家, 乃至全世界, 所有的建筑物都运用低碳环保节能设计, 每年将会给地球节约多少能源, 必将非常可观。到底在设计中如何实现低碳、节能、环保呢?主要有以下几项具体措施:
1. 日照环境设计。
总平面布局上除公建外建筑主立面均朝向南或南偏东或南偏西, 有利于充分利用日照, 以节省能源的利用。依据住宅设计规范 (GB50096-1999) (2003年版) 规定, 每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照, 当一套住宅中居住空间总数超过四个时, 其中宜有两个获得日照, 窗地比满足住宅设计规范要求。有地方规定在“大寒”日当日日照时间不得低于2小时。这个由于地区纬度经度的差异, 时间不同, 但必须满足规定要求。
2. 自然通风。
在布局上高层建筑主体尽量错开, 塔楼间距高于最低楼距, 增加建筑物整体的采光通风面积, 多层部分的住宅楼采用长短结合, 错落布局的方式, 加大空气内循环, 达到夏天通风好, 冬季避风好的目的。
3. 外围护结构。
住宅采用外保温体系, 外墙墙体填充材料采用加气混凝土砌块。高层住宅屋顶采用倒置式屋面, 保温材料为50厚挤塑保温板保温, 外墙采用70厚EPS保温板保温, 采用单框双玻 (5+9A空气+5) 中空PA断桥铝合金玻璃窗, 户门采用防盗保温门传热系数小的标准门。总的建筑耗热量指标小于14.13W/m2。
外墙外挂石材时做干挂受力系统于基层墙面的保温处理, 窗框选型上窗框面积占外窗的比例应为20%~40%之间。外墙与屋面热桥部分的内表面温度不应低于室内空气露点温度。首层主要入口处设置空气幕, 隔绝室内外热损失。外窗、外门与墙体的缝口处填塞一定厚度的轻质保温材料。
4. 暖通空调系统。
为了降低制冷系统在部分负荷时的能耗, 冷水系统均采用一次泵变流量系统。为降低部分负荷下热水水泵的能耗, 采用控制热水泵变频调速的变流量系统。
采暖系统选用热水作为热媒, 在散热器上设置室温调控装置。集中采暖系统供水或回水管需要调节的分支管路上设置水力平衡装置。选用符合现行标准规定的节能型采暖设备, 散热器表面刷非金属涂料。
空调系统根据使用时间、温度、湿度等不同要求划分为不同的空气调节风系统, 房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温、湿度控制的空气调节区, 其空气调节风系统采用全空气调节系统。如商业、公寓等大堂、大会议厅等, 均采用低速全空气空调系统。小店铺、健身房、小会议室、办公室等等小空间的房间均采用风机盘管加新风型空气—水空调系统。
全空气空调系统过度季均按全新风工况运行设计, 实现“免费冷却”节省能耗, 同时能很好地应对突发事件的发生, 如传染病流行期间实现全面换气, 保持室内良好的空气品质, 不影响正常使用。
5. 电气系统的节能措施。
配电采用二路35kv电源供电, 供电中心设置在负荷中心, 减少低压侧线路长度, 降低线路损耗。选用高效低耗节能变压器, 利用最佳负载系数法确定变压器容量, 对季节性负荷 (如制冷机房用电负荷) 设置专用变压器, 过度季节停机, 以降低变压器损耗。
照明系统的节能, 首先, 从光源的选择方面考虑。可采用节能型光源, 比如以节能灯替代白炽灯, 以三基色TS细管荧光灯替代传统粗管荧光灯, 以金卤灯替代高压汞灯等等。其次, 是灯具的选择。在满足眩光限制的条件下, 优先选用灯具效率高的灯具以及开启式直接照明灯具, 灯具效率高, 在满足灯具最低允许安装高度及美观要求的前提下尽可能降低灯具的安装高度, 合理选择照明方式, 对照度要求高的场所, 采用混合照明的方式。
照明配电系统选用电阻率较小的线缆 (如优质铜制线) , 减小配电半径, 适当加大线缆的截面积, 以降低线路阻抗, 主照明电源采用三相供电, 保持基本平衡, 采用节能自熄开关等等。
6. 给排水系统。
充分利用市政供水压力, 根据目前本地市政给水管道的压力及各楼座建筑标高, 市政供水压力满足用水点水压要求的楼层由市政自来水直供, 超出市政自来水直供楼层采用恒压变频调速供水。
为使水泵在高效区运行, 选择适当的供水设备, 在确保供水安全前提下, 优先采用无负无吸程自动恒压变频调速设备。采用钢塑复合管材及PPR管, 减少供水管的水头损失, 实现节能目标。
采用节水器具、仪表, 节水器材、器具既节水又节能。洁具采用节水型产品, 如坐便器水箱采用双档位水箱。另外, 对于水、电、气、热的计量, 设计成分户计量, 以利节约。
摘要:低碳经济是21世纪全世界关注的问题, 越来越多越来越高的工业与民用建筑, 成为全世界消耗水、电、光、燃油的重要载体, 所以, 如何实现建筑领域的低碳经济, 如何在建筑设计过程中, 运用科学手段, 采取科学措施, 实现低碳、节能环保的建筑物功能, 是一个非常值得研究的课题。
关键词:低碳经济,建筑低碳,节能措施
参考文献
[1].建筑经济专业知识与实务.中国建筑工业出版社出版
[2].工程造价计价与控制.中国计划出版社出版
[3].公共建筑节能设计标准 (J10786—2006)
[4].居住建筑节能设计标准 (.J10320—2006)
论低碳经济与低碳地产、绿色建筑 篇8
1 低碳经济与低碳地产、绿色建筑
“低碳经济”概念首先由英国提出,英国于2003年在其《我们能源的未来——创造低碳经济》能源白皮书中首次提出,大力发展低碳技术、产品及服务,推动低碳经济发展,到2050年将二氧化碳排放量在1990年的基础上减少60%。低碳经济内涵来源于可持续发展与全球气候变化。
何为“低碳经济”,低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。从内涵看,低碳经济兼顾了“低碳”和“经济”,低碳经济是人类社会应对气候变化、实现经济社会可持续发展的一种模式。低碳,意味着经济发展必须最大限度地减少或停止对碳基燃料的依赖,实现能源利用转型和经济转型;经济,意味着要在能源利用转型的基础上和过程中继续保持着经济增长的稳定和可持续性。它的实质是高效利用能源、开发清洁能源和追求绿色GDP,实现经济、社会和环境持续发展。“低碳经济”提出的大背景是全球气候变暖对人类生存和发展形成了严峻挑战。发展低碳经济,是解决当前全球气候变化问题的迫切需要,也是在能源短缺背景下寻求可持续发展的必然选择,因而受到国际社会的广泛关注。低碳经济的发展应以科学发展观为指导,建立相应的政策和制度体系,掌握低碳经济的核心技术,实现可持续发展,从而推动我国社会主义和谐社会与创新型国家的建设。
低碳经济几乎涵盖了所有的产业领域。有人称之为是“第五次全球产业浪潮”,并首次把低碳内涵延展为:低碳社会、低碳生产、低碳消费、低碳生活、低碳城市、低碳社区、低碳家庭、低碳旅游、低碳文化、低碳哲学、低碳艺术、低碳人生、低碳生存主义。有资料显示,中国的单位GDP能耗是日本的8倍,按照这种发展模式,中国缺乏持久的可持续发展创新能力,生态环境恶化和能源短缺将是今后中国持续发展的最大瓶颈。中国积极实施节能减排,发展低碳经济,构建生态文明社会,已经成为鲜明的时代趋势。
房地产业作为国民经济支柱产业之一,同时也是我国碳排放量较大的行业,在大力提倡低碳经济的今天,房地产业也掀起了一场低碳地产运动。低碳地产就是房地产业对低碳经济的最好诠释。对于正处于高速发展的中国房地产行业来说,高能耗、低产出的行业生产模式不可永续,需要产业链上下游的通力合作,从供应链、建造、使用和拆除再利用的角度整合产业链,共同推进低碳地产的发展。
低碳地产主要体现在其提供的建筑产品上,主要表现为绿色建筑。据统计,我国单位建筑面积能耗是发达国家的2至3倍,新建筑中八成以上为高能耗建筑,存量建筑中95%以上是高能耗建筑。根据2009《中国建筑节能年度发展研究报告》,我国城乡建筑运行能耗约占我国商品能源总量的25.5%,而如果考虑建设过程中的能耗,则建筑行业相关能耗比例将更高。因此,发展低碳地产对于低碳经济的发展来说显得势在必行。
温室效应、气候异常、能源危机、水资源短缺等环境问题影响着我们的地球和生活时,房地产业和建筑业以“绿色建筑、生态住宅”践行着自己的责任。房地产业日前在上海召开了“低碳地产 绿色生活”为主旨的中国低碳地产高峰论坛。从建筑节能,再到低碳地产,我们可以看到房地产界在不断地努力,房地产业持续发展的内涵不断丰富。从本质上看,低碳地产、生态建筑和绿色建筑的内涵基本上是一致的。房地产界一直在努力倡导低碳理念,在房地产开发项目中努力贯彻低碳理念,推动中国房地产行业“绿色化”进程,促进更多节能环保的新技术、新产品在房地产项目中的应用,推动全行业可持续发展。
绿色建筑是指在建筑全寿命周期内,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效地使用空间与自然和谐的建筑。绿色建筑的基本内涵可归纳为减轻建筑对环境的负荷,即节约能源与资源,所以绿色建筑又称为生态建筑或节能环保建筑。绿色建筑在规划设计上,必须充分考虑到人与自然的和谐统一,提高绿化率;在项目建设过程中,必须采用节水设施和节能环保建材;合理处理生活污水和垃圾,将环保、生态和节能理念融于居住建筑的规划设计中去。绿色建筑的核心是节能。充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构是,减少空调采暖和制冷的使用。绿色建筑还必须节约资源。在建造和材料的选择中,均应考虑资源的合理使用,尽量减少资源的浪费,力求资源的可再生利用。
2008年建设部颁布文件,强制要求所有新建建筑必须执行建筑节能设计标准。预计到今年,全国各大中小城市及城镇普遍实施节能率为50%的建筑节能标准;到2020年,所有建筑节能标准将得到全面实施,在全国范围内实施节能率为65%的建筑节能标准,大中城市基本完成既有建筑的节能改造。
从上面的论述可以看出,低碳地产是低碳经济在房地产业的具体要求,低碳地产主要体现在其提供的建筑产品上,主要表现为绿色建筑。
2 低碳地产和绿色建筑在中国的实践
我国低碳住宅技术从20世纪80年代发展起,至今已取得较大成绩,新材料、新技术和新工艺不断涌现。新型节能墙体和供热采暖系统等节能技术也取得很大发展,并有相当规模的实际应用。
房地产业的开发活动占用土地,且消耗各种资源,对资源和能源需求以及周边自然环境都具有重要影响。众所周知,建筑是资源和能源的消耗大户。根据有关研究得知,人类从自然界所获得的50%以上的物质原料,都用来建造各类建筑及其附属设施,这些建筑在建造与使用过程中又消耗了全球能源的50%左右。房地产开发建造及使用过程所产生的二氧化碳占全社会二氧化碳排放量的1/3,对环境造成巨大破坏。
房地产界一直在努力践行低碳理念。房地产研究机构和房地产产业链上下游品牌企业联合发起成立了第一支低碳发展联盟。联盟倡议在房地产开发中贯彻低碳理念,推动中国房地产业“绿色化”进程,促进更多节能环保的新技术、新产品在房地产项目中的应用,推动全行业可持续发展。
万科集团在业界是行业的领跑者,也是住宅产业化领军者,低碳生活倡导者。万科集团率先在行业内开创业住宅产业化的实践。住宅产业化,即用工业化生产方式生产住宅,以提高住宅生产的劳动生产率,提升住宅的整体质量,降低能源消耗。从住宅产业化的实施来看,住宅产业化就是绿色建筑的实践。住宅产业化能显著降低住宅建造过程中的能耗、水耗和材料的消耗,仅能源一项就比传统施工方式降低20%—30%。住宅产业化除了能降低住宅生产过程中的材料消耗、噪音污染和二次装修污染等,还使得建筑钢模板等材料能重复利用,建筑垃圾约减少83%,材料损耗约减少60%,可回收材料约增加66%,从而建筑节能达50%以上。在节能减排和生态环保成为时代潮流的今天,以绿色和环保为主题的“低碳建筑”成为房地产业未来发展的方向。还有一些房地产企业也积极参与了绿色建筑的开发,比如朗诗地产、中鹰集团等。
我国在奥运场馆的建设中,广泛使用雨洪利用、地热利用、太阳能光伏发电技术,突出体现了“绿色奥运”的要求。北京奥运会主体育场“鸟巢”安装了100千瓦的太阳能光伏发电系统,日均发电量超过200千瓦时,可为1.5万平方米的地下车库提供充足的照明电力;国家游泳中心的“水立方”采用的国际首创的空心多面体结构和世界上规模最大的ETFE膜结构,每天自然光照明可达10小时,节能效果显著。马上开幕的上海世博会工程也都是按照绿色建筑的标准建设。这些绿色建筑通过精妙的总体设计,结合自然通风、自然采光、大阳能利用等和绿色建材等高新技术,为人们提供健康、适用和高效的使用空间、与自然和谐共生的建筑,这就是低碳地产的具体实践。
随着低碳经济成为我国经济发展的长期趋势,低碳地产将有广阔的发展空间。我国现有存量建筑总面积约为430亿平方米,真正意义上的节能建筑只有29.3亿平方米。目前我国每年新增的20亿平方米的建筑中,8成以上都是高能耗的。住房和城乡建设部副部长仇保兴在第六届国际绿色建筑与建筑节能大会上说我国是世界上每年新建建筑量最大的国家,每年20亿平方米新建面积,相当于消耗了全世界40%的水泥和钢材,且只能持续25-30年。很显然,如此短寿的建筑将每年产生数以亿计的建筑垃圾,给中国,乃至世界带来巨大的环境威胁。我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%~40%。据对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计,在每万平方米建筑的施工过程中,就将产生500~600吨建筑垃圾。中国每年拆毁的老建筑占建筑总量的40%,每拆除1万平方米的旧建筑,将产生7000~12000吨建筑垃圾。
3 我国发展低碳地产和绿色建筑的对策建议
(1)加强宣传引导,提高广大消费者对节能住宅的接受程度
发展低碳经济是落实科学发展观、转变经济增长方式的需要,而这一方针政策体现在房地产业则具体表现为低碳地产。大力开展低碳宣传,提高公众购买节能住宅的热情,倡导低碳生活方式。按照我国科学技术部《全民节能减排手册》计算,全国减少10%的塑料袋,可节省生产塑料袋的能耗约1.2万吨标煤,减排31万吨二氧化碳。因此,要宣扬低碳地产的节能作用,增强大众低碳消费的观念,自觉购买低碳地产。当前,我国的绿色建筑与国际标准还有一定的差距,这不仅是技术方面的问题,更在于我国还未普及绿色建筑的理念。如果能在高校开设相关的课程,甚至普通老百姓都能关注到建筑节能和绿色建筑,都能注意到房屋的能耗、材料、对室内环境的影响、二氧化碳气体的减排,那么大家的共识就会形成对绿色建筑的市场需求。有了市场需求,建筑节能和绿色建筑才能在全社会广泛地推广应用。因此,需要政府部门、专家学者及新闻媒体等对绿色建筑的优点、绿色建筑于购房者健康等切身利益的关系进行大力宣传,让社会公众认可并接受绿色建筑,才能真正起到促进低碳地产发展的效果。
(2)加快住宅低碳技术的开发与应用
住宅低碳技术是低碳地产的技术支撑,没有住宅低碳技术的创新,低碳地产就没有发展的源泉和动力。目前住宅低碳技术虽获得一些发展,但成本较高,应开发“节能、经济”的环保技术。比如太阳能热利用技术,相对来说还算“节能、经济”,但还有挖掘的潜力。只有技术成熟、经济可行的产品才能得到推广和普及。
(3)制定相应的政策扶持体系,为低碳地产的推广创造条件
低碳地产的发展可以减少建设项目给环境、资源和社会带来的负担,也可以增加社会综合效益和房地产可持续发展的潜力,任何政府都有义务从政策和管理上加以引导。目前来说,住宅低碳技术相对来说成本较高,全面普及经济上还不太现实,所以政府可以出台相关政策加以支持。一是对住宅低碳技术加以扶持,科研投入上政府也可以支持一些,鼓励企业开发低碳技术和低碳产品;二是加强住宅低碳技术及产品的推广应用。在土地招投标和房地产企业税收等环节,可以适当优惠。鼓励房地产开发企业大量运用成熟的低碳技术。对于消费者来说,可以对购买低碳地产的消费者实行购房的税收优惠,鼓励消费者优先购买低碳地产;三是政府部门应作表率,绿色建筑的推广首先可以从政府办公楼和公共建筑项目开始。
(4)加快建立一套完善的住宅能耗标识体系的运行机制
在推行低碳地产的过程中,要防止某些开发商假借“低碳地产”之名而获利,要防止伪低碳地产。可以考虑建立一套完善的住宅能耗标识体系,该体系的运行应由市场机制来推动。成立一个独立的能耗标识事务所,根据开发商提供的建筑信息,提供能耗数据指标,由开发商标识于售楼书上,供购房者参考。政府相关部门则是住宅能耗标识体系的管理者和监督者,包括制定一整套标准和运行机
制。目前我国对节能住宅也有相关的技术指标体系。甚至还可以引入保险公司,当标识数据与实际能耗不相符而产生纠纷时,由保险公司承担赔偿责任。在市场机制的约束下,使政府部门、标识机构、开发商、保险公司及购房者之间相互制约。
参考文献
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低碳经济时代的建筑设计 篇9
1 低碳建筑内涵及相关主体
1.1 低碳建筑内涵
关于低碳建筑的概念, 目前尚无统一的定义。一般认为, 低碳建筑就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, 通过减少化石能源的使用, 不断提高能效, 降低二氧化碳排放量。低碳建筑可以被认为是实现尽可能少的温室气体排放的建筑。依据低碳经济的概念, 可将低碳建筑定义为, 在建筑的全生命周期内, 以低能耗、低污染、低排放为基础, 最大限度地减少温室气体排放, 为人们提供具有合理舒适度的使用空间的建筑模式。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, 以及拆除报废的整个生命周期内, 减少化石能源的使用, 提高能效, 降低二氧化碳的排放量, 保护环境、减少污染, 与自然和谐共生的建筑等。
1.2 碳建筑相关主体
低碳建筑中的相关主体是指与低碳建筑的决策与设计、建设与使用有关的部门或组织。一般应包括政府及行业有关部门、项目建设单位、项目设计单位、项目施工企业、项目总承包商、建筑材料设备研制机构及供应商、建筑产品用户、有关咨询及测评机构等。在低碳建筑产品的形成及使用中, 政府及行业有关部门主要是负责低碳建筑有关政策文件的制订与组织实施, 并做好行政监督及指导工作;项目建设单位重点做好投资决策阶段的可行性研究工作, 特别是项目能源消耗情况、环境影响评价等;同时运用低碳理念指导项目建设的全过程。
2 发展低碳建筑存在的问题
2.1 低碳建筑的理念认识不够
目前, 尽管社会公众对低碳经济已有一定的初步认识, 但对低碳建筑的认识还比较模糊, 内涵理解还不够准确和全面。作为低碳建筑的倡导者和推行者, 政府及行业有关部门对发展低碳建筑的意义、对现代社会生产和人民生活的影响宣传渠道不畅、宣传力度不够, 社会公众未形成广泛共识, 已成为推行低碳建筑的阻力。同时, 低碳建筑往往仅重视“使用”阶段的低碳, 而被忽略的是要从规划设计阶段到报废拆除阶段全寿命周期的系统低碳。
2.2 相关政策需要完善
些发达国家为实现低碳经济战略目标, 设计了碳排放税、碳基金和碳排放交易等的低碳激励政策, 2007年美国参议院还提出了《低碳经济法案》。我国有关发展低碳经济、低碳建筑的政策与措施尚不健全, 尽管已出台了《中华人民共和国节约能源法》、《民用建筑节能条例》、《公共机构节能条例》, 但专门针对低碳建筑的法规和标准几乎没有, 也缺少对低碳建筑的经济性激励政策和约束措施, 导致建筑高能耗用户缺乏主动降低碳排放量的积极性。因此, 国家政策措施的不完善在一定程度上制约了低碳建筑的发展。
2.3 企业科技创新能力尚待提高
创新对于一个企业来讲是最具核心竞争力的资源, 只有通过强化创新能力才能让企业更好的发展, 在建筑设计中的创新主要包括对设计方案的创新, 对建筑材料的创新, 对设备研发的创新, 对施工技术的创新等等多个方面, 在如今的社会发展趋势下, 低碳概念已经深入人心, 也是最符合时代潮流的概念, 如果运用企业的科技创新能力让自己的项目更具有低碳环保的价值, 是企业发展过程中的重要部分。同时在政府以及时代要求的背景下, 低碳带来的直接经济效益得到很好地体现, 这极大地促进了低碳理念的发展, 极大的刺激了企业在这一领域的创新动力。只有通过不断的创新, 才能让企业在低碳环保竞争激烈的市场中立于不败之地。
3 发展低碳建筑的对策措施
3.1 强化低碳建筑理念
级政府及行业有关部门要高度重视低碳建筑推行工作, 并将其作为实施公共服务、加强资源环境建设的一项重要职能来对待;要在全社会深入普及低碳建筑理念, 通过平面与数字等公共媒体对公众进行低碳建筑知识的宣传展示, 让公众了解到推行低碳建筑的意义, 了解到低碳建筑与自身的利益关系, 使低碳建筑的被动推行变为公众的主动接受。
3.2 出台政策及激励措施
在低碳经济时代, 我国必须要建立起一套完善的低碳建筑法规体系。在工程建筑的申报审批过程中, 可以根据低碳建筑法规对其进行严格的审核, 并对不符合环保要求的建筑不予审批, 采用此种方法可以从根本上对现代低碳建筑进行规范。并且政府部门还应该出台有关低碳建筑的激励措施, 可以对低碳建筑进行评比, 然后择优给予适当的奖励。
3.3 制订低碳建筑技术标准
根据国家有关法律法规, 建设主管部门要制定一套低碳建筑有关的技术标准体系。如低碳建筑设计规范、低碳建筑施工及质量验收规范、低碳建筑评估标准及低碳建筑标识制度等, 使低碳建筑产品从设计、施工、竣工到最终建筑产品评估都有据可依。
加强低碳建筑材料及设备的信息技术管理, 利用计算机技术建立主要建筑材料及设备的碳排放量及能耗值数据库, 对不同厂家生产的主要建筑材料和设备的单位能耗进行标识和追踪, 实施低碳建筑材料和设备产品质量终身责任制。
4 结论
低碳建筑设计理念与技术 篇10
随着社会经济的飞速发展,环境污染的问题也越来越突出,因此人们为了实现社会经济的可持续发展,就采用人工手段和自然条件相结合的方法,就将低碳概念应用到各个行业当中。而在我国建筑设计的过程中,设计师们也开始将低碳概念应用到建筑设计当中,这样不仅对自然环境有着一定的节能减排作用,还大幅度地改善了人们的生活条件。本文就对低碳建筑设计的相关内容进行介绍。
1 低碳建筑设计理念
1.1 能源组合优化
关于能源组合的优化,主要是对一些新兴能源的合理利用,尽可能地减少矿产资源的消耗量,从而方便人们对大气污染气体排放进行有效的控制,而且在我国工业发展的过程中,人们也可以采用相关的技术来对其燃煤设备进行适当的改造,这样不仅降低了工业生产的成本,还有利于自然环境的保护。
1.2 节能
节能一直是近年来人们关注的话题,而且随着科学技术的不断进步,人们也研发了许多新兴的节能设备和技术,而在建筑设计的过程中,人们也可以将这些节能设备和技术应用到其中,使得人们建筑耗能量可以得到有效的控制。而且设计师们也可以通过对科学技术和自然条件的紧密结合,进而满足低碳建筑结构的节能、通风以及自然采光的相关要求。不过,由于不同的地区其气候条件也存在着一定的差异,因此在对其建筑结构进行设计时,设计人员也应该根据当地的气候条件,采用适当的技术手段来对其进行节能处理。
1.3 节约资源
对于建筑节能材料和技术的采用,在低碳建筑设计中也有着十分重要的意义,它不但可以对建筑结构进行优化,建筑自然资源的浪费,还有效地提高了资源的利用率。
1.4 采用天然材料
在对低碳建筑内部结构设计的时候,人们应该尽可能采用一些天然施工、装饰材料,而且在对这些材料进行使用前,施工人员还要对其质量进行检查,以避免建筑材料中存在的有害物质,对人们的身体健康造成了极大的影响。
1.5 舒适和健康的环境
为了给人们提供一个舒适健康的生活环境,人们还对建筑结构内部的控制质量、湿度和温度等方面进行严格的要求。
2 我国现代建筑设计中践行“低碳理念”的必要性
2.1 我国现代建筑设计的节能标准缺乏明确的概念
当前我国现代建筑中所使用的能源大多为煤炭、天然气等,都会产生大量的二氧化碳。我国每年新增的建筑面积庞大,然而却没有配套的能源效率提高措施,从而使得我国现代建筑中几乎98%的建筑属于高能耗建筑类型。那么,这些建筑在使用的过程中,显然会消耗大量的能源,也在不断地排放二氧化碳,而占据着我国终端能耗1/4的建筑业,其走低碳发展之路已是迫在眉睫的事情了。但是,我国的节能设计基准概念模糊,无法精确反映一个具体建筑的节能效果。
2.2 我国对现代建筑节能设计重视度不够,缺乏必要严格的审查体制
我国虽然极力倡导低碳建筑,以实现建筑行业的节能指标。但在实际的生活和工作中,很多建筑设计人员缺乏足够的节能知识和经验,在主观上缺乏对建筑进行节能设计的理念和责任感。同时,我国现代建筑的节能设计审查体制还不够完善,缺乏专业的节能知识和完善的节能体系,很多建筑节能审查仅仅是走过场,并没有真正发挥出节能审查应有的作用。
2.3 我国现代建筑节能设计未与人身健康有效结合起来
我国现代建筑设计理念的核心就是满足人们的日常生活需求,为人们提供一个舒适的生活环境。但是,实际情况却是很多建筑设计师只考虑到面积大,空间广,然而,真正能够用于人居住的空间却十分有限,这就造成了建筑资源的极大浪费,同时,对人体健康还具有负面效应。
3 低碳理念在建筑设计方法与技术中的应用
3.1 建筑的内部设计
建筑各部位的设计是为了满足整体节能要求而产生的,在对各部位进行设计的同时要充分考虑到周围的自然环境,并利用其有利条件来达到节能环保的效果。
3.2 屋顶设计
屋顶是最直接与外部环境相接处的部分,也是最贴近自然的建筑部分,所以在屋顶节能设计中要充分利用自然条件的有利方面,设计出一种低碳环保的新型屋顶,在屋顶设计中可以采用坡型屋顶,由于降雨或降雪时会出现积水现象而坡型屋顶正好能改善这种现象,在一定程度上可以增加建筑的实用性,并且在屋顶的选材方面可以选择隔热的材料,这样可以在炎热的夏天起到绝热的作用。
3.3 扩大南方地区的低碳节能建筑
由于南方的环境比北方环境更热,所以在建筑设计中应考虑到建筑的结构维护和结构隔热性,因此,南方低碳节能设计远远比北方少,应将建筑技术提高,发现更适于南方环境的材料,将低碳节能理念运用到各个地区。
3.4 被动采暖设计风格
被动采暖设计是利用太阳能,来解决能耗问题,对改造人们的生存空间有着重要意义。也就是说,被动太阳能建筑项目是需要通过合理的建筑设计、合理布置、内部结构的巧妙均衡处理,以及建筑原材的科学选择运用等才能加以实现,达到冬季贮存能量,解决室内采暖问题的目的。打造放心、舒适,适宜人们生活、工作的作息居住环境是建筑设计的重要任务。众所周知,能够影响到住宅室内热环境的主要因素有四个因素,即空气温度、室内墙面的接收或是辐射温度以及湿度和风速。另外,这四点因素必然和太阳的辐射息息相关。因此,在太阳能的合理运用上,必然是如今和未来打造舒适热环境的重要途径。同时夏季来临,又能达到室内温度散逸、降温的目的。因此,一个成功利用太阳能实现被动采暖的设计应把控好以下几方面:①需要项目结构的围护构造绝热性能俱佳;②向南方向应带有充足的集热接收面,故而才能全方位地接收太阳能;③)室内材料布置方面,需要存有贮热体,已达到存储热能的目的;④讲究主次设计,如主要的采暖房间应离贮热结构接收面要近,而对于非采暖的方面,应设计在北、东西两侧,当然具体可依据现实情况进行设计;⑤提前筹谋遮阳、通风等环境降温优化的建筑设计问题。
4 建筑设计运用低碳节能理念的主要优势
4.1 能耗降低是必然
据相关专家分析,建筑项目在建设和后期使用中,会产生部分建筑垃圾污染物。通过低碳节能设计后,会降低能耗、减少建筑垃圾数量。甚至,在不少西欧国家,如瑞典、英国、丹麦等国家中,能够有相关业内人士提出零消耗、零污染的建筑设计概念。
4.2 低碳节能和建筑美学相互印证
我国大部分建筑项目都是采用的商业化模式进行的,从而形成了商品产业化的发展态势。当然对建筑经济而言发展非常迅速,但这也会间接导致不少项目设计起来千城一面,不符当地的地域设计风格。而节能低碳设计模式必然会利用自然条件进行全方面、最大限度地建筑优化,并结合地域风貌进行合理设计,尊重当地自然风貌、气候条件等,进而会打造出符合建筑美学风格的优秀项目,使人们在享受舒适、健康生活之际更加崇尚自然。
4.3 低碳节能可美化环境
传统建筑项目的设计风格与自然环境的融合度较低,建筑构造大多是封闭的,这对居民的身体健康而言是非常不利的。而节能建筑设计风格,通常都是内、外双向的有效联通,在一定程度上对气候进行调节。久而久之,人们居住的作息环境更加美化了,身体健康程度也提高了。
5 结束语
总而言之,在我国建筑行业发展的过程中,低碳节能的设计理念已经成为了现代化建筑结构设计的主要内容之一,而且随着科学技术的不断发展,人们也将许多先进的科学技术和设计理念应用到其中,这样不仅提高了低碳建筑的节能环保功能,还大幅度地改善了人们的生活条件,提高了人们的生活质量。不过,由于我国的低碳建筑设计理念应用得比较晚,其中存在着许多局限性,因此人们在对其进行设计的过程中,必须要从气候条件、资源条件和经济条件等多方面的因素进行考虑,从而推动我国建筑行业的发展。
参考文献
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低碳概念下的建筑设计应对策略 篇11
关键词:低碳经济;建筑设计;应对策略
前言:低碳概念作为当前经济社会发展的主流指导概念,是一种指导经济社会健康、可持续发展的理念,在这一理念的指导下城市建筑设计工作应该如何进行,本文将进行详细阐述。
1 建筑设计中的低碳设计策略
1.1更多的考虑建筑的环境属性
在以往的传统建筑设计中,设计师在设计活动中考虑的只是建筑本身,考虑建筑本身的使用功能、考虑建筑内部的宜居性,就是没有考虑到建筑与环境之间的关系,这样的一种建筑设计理念是孤立的设计理念,将建筑与环境割裂甚至是对立起来了,在这种设计理念指导下设计建设的建筑,其本身的价值就因为与环境的冲突而贬值了,最终也会因为与自然环境的格格不入而瓦解。在低碳概念指导下的新建筑设计理念中,建筑本身是与环境融为一体的,这种融为一体并不是单指某一方面,而是对建筑的设计理念全面的“亲自然化”,从建筑设计开始、建筑的建设施工、使用维护和最终的拆除都要符合环境的要求,不会对环境造成破坏。
1.2材料的多层次可发与高效利用
1.2.1绿色建材的使用
在建筑领域最重要的一个分支就是建筑材料领域,随着经济和技术的发展,建筑材料领域有了跨越式的发展,其中最重要的建筑材料创新就是绿色建筑材料,绿色建筑材料是低碳概念在建筑材料领域的具体体现,绿色建材本身的特点是建材所使用的材料和建材生产的过程都是绿色无污染的,同时在绿色建材的使用过程中也不会产生污染,这种绿色建筑材料的出现为建筑设计领域的低碳发展打开了一道天窗,时至今日绿色建材已经成为建材市场上炙手可热的建筑材料,是建筑设计领域低碳发展的主要实现工具。
1.2.2材料的高效利用
建筑设计作为一种建筑活动中的资源优化配置手段,其本质职能之一就是要提高建筑材料的使用效率,最大程度上减少因为建筑材料浪费而造成的环境污染,很多建筑材料的生产过程都会产生环境污染,这与建筑材料本质属性有关是不可避免的,所以在建筑设计环节中要对建筑材料进行精心的使用设计,最大化的提高建筑材料的利用效率,减少因为建筑材料的浪费而导致的环境污染。同时建筑材料的高效利用也能最大限度的降低建筑施工成本。
1.2.3建筑空间的高效利用
在建筑设计活动中提高建筑空间的利用效率,可以降低总体的面积需求,进而减少建筑材料的需求和建筑的施工作业量,在建筑设计过程中提高建筑空间的使用效率,对建筑物内部空间进行合理的规划、高效的利用必然能够降低建筑施工的能耗。在当前的住宅建筑设计领域,房屋户型普遍比较老旧,房屋使用者需要购买更大的建筑面积才能满足自身的居住需求,所以在建筑设计过程中要针对使用者的需求对建筑户型进行灵活的设置和搭配,在满足使用者需求的前提下,最大限度的利用空间减少能源消耗。
2 可再生能源的综合利用
2.1节能系统的选择
在建筑设计领域建筑的节能设置是存在地区差异的,通过针对性的节能系统选择能够高效的提高建筑物的能源利用效率。我国北方的建筑物在冬季时因为室外温度过低对保暖的要求比较高,所以在北方建筑物的建筑设计过程中就要特别注意建筑物的保暖结构设计,因为在本方建筑物本身取暖需求旺盛,而我国的取暖能源主要是煤炭,煤炭的燃烧会产生严重的环境污染,北方建筑物保暖性能的加强能够客观上减少建筑物对煤炭燃烧的取暖需求,进而达到保护生态环境的目的。我国南方的建筑物因为阴暗潮湿的气候对电力的需求是比较大的,而电力能源的生产活动一般都会产生污染,这就需要在建筑设计过程中加强建筑物隔热、防潮的能力,让南方建筑物对电能的需求有所降低,从而降低建筑物能源需求对生态环境的破坏[1]。
2.2可再生能源的綜合利用
建筑作为一种人类社会活动的主要场所,要为人类的社会活动提供必要的能源供应,在传统的建筑设计中,这些能源主要由外部能源生产主体供应,但是这些大型的能源生产企业的能源生产活动,往往都伴随着严重的环境污染,在这种情况下建筑设计可以考虑在设计过程中,引入可再生能源并进行综合利用,这种可再生能源主要是太阳能和生物能,太阳能作为一种可再生的清洁能源,其在建筑设计中的应用已经卓有成效,在一些大面积的高层建筑中,太阳能电池板在白天收集太阳能并转化为电能,在晚上向建筑物内的使用者提供电力。一些新颖的生物能在建筑物设计过程中的使用,也极大的提高了能源的利用效率,最典型的例子是在人流量集中的建筑物中设置生物发电器,这些发电机被安装在建筑物中经常活动的部分例如——门,大量的人员流动会推动着门不停的开关,进而带动发电机转动产生电能,供给建筑物使用。
2.3新技术的开发
当前随着低碳概念的产生和发展,各个领域都在进行符合低碳概念的创新活动,其中社会最为关心的就是水资源的回收再利用系统,在理论上水资源通过过滤、蒸馏和回收的过程是可以无限循环利用的,在建筑物的设计过程中就可以进行这种不可再生资源的循环利用尝试,首先对建筑物中的水进行分类,对一些低污染程度的水进行专管回收,在回收系统中经过简单的无害化处理后可以作为景观灌溉用水,以建筑物为单位对低污染程度的水进行处理、回收、再利用,减少了城市污水处理的负担,同时也减少了水资源回收再利用的程序,客观上提高了水资源的利用效率[2]。
结论:低碳概念是当前经济社会发展的主流指导概念,是促进社会经济健康、可持续发展的关键,因为其本身的观念具有普遍性,所以在社会经济的各个领域都有广泛的指导作用,在建筑设计领域尤其如此,低碳概念下的建筑设计是一种建筑设计的持续发展模式,是促进社会经济低碳发展的重要组成部分,所以在建筑设计领域要坚持低碳概念的指导,在建筑设计活动中要坚持低碳技术的应用,将低碳概念落到建筑设计活动的实处。
参考资料:
[1]董真雪. 基于气候条件的可变性边界的设计及应用研究[D].大连理工大学,2013.
[2]徐小东. 基于生物气候条件的绿色城市设计生态策略研究[D].东南大学,2005.
低碳建筑与低碳标准化的建立 篇12
中国在碳核算准则和碳排放标准制定上已经落后于欧美发达国家, 目前世界上仅有的数个影响力较大的碳标准与核算准则都是在发达国家主导下制定的, 这使我们与国际进行对话时, 处在一个相当不利的地位。如何在各个行业领域抢占先机, 制定符合中国国情的标准体系, 掌握低碳话语权, 将是一项极为紧迫的任务。
由于行业本身的特点和差异, 不同行业的能耗及相关的碳排放比重在整体能耗及总排放中所占的比例也有很大的差异。建筑行业以其高投入、高能耗的特征, 在由传统经济向低碳经济的转型中, 已经成为最受关注的焦点之一。
从绿色建筑到低碳建筑
1.建筑低碳化势在必行
在社会总能源消耗及温室气体排放中, 与建筑物整个生命周期相关的能耗和温室气体排放占有极高的比重。从世界范围看, 建筑能耗总量约占全球总能耗的30%以上。根据联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 所提供的数据, 在工业国家, 建筑业所消耗的能源一般占到总能源消耗的40%左右, 产生约占总排放量36%的二氧化碳。目前, 中国的建筑总面积已经超过了500亿平方米, 如果将建筑物建造过程中材料的体现能、材料运输的能耗以及建筑物本身在使用过程中所消耗的能都加以考虑, 中国的建筑消耗约占中国总能源消耗的25%以上。考虑到目前的研究还仅仅衡量了建筑物全生命周期过程中部分阶段的投入, 因此, 与建筑物整个生命周期过程相关的实际温室气体排放量甚至占有更高的比重。无疑, 建筑的节能减排对中国乃至世界, 都具有极为重要的意义。
2.建筑评价系统发展
鉴于建筑领域节能减排的重要意义, 在“低碳建筑”这一重要概念出现之前, “节能建筑”“绿色建筑”等相关概念都已经出现。围绕其核心思想, 在世界范围内已经出台了一些国际性、国家性、地方
在社会总能源消耗及温室气体排放中, 与建筑物整个生命周期相关的能耗和温室气体排放占有极高的比重。从世界范围看, 建筑能耗总量约占全球总能耗的30%以上。根据联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 所提供的数据, 在工业国家, 建筑业所消耗的能源一般占到总能源消耗的40%左右, 产生约占总排放量36%的二氧化碳。目前, 中国的建筑总面积已经超过了500亿平方米, 如果将建筑物建造过程中材料的体现能、材料运输的能耗以及建筑物本身在使用过程中所性和行业性的建筑系统评估框架模型。如美国的著名绿色建筑评价体系LEED体系, 英国的BREEAM, 加拿大的BEPAC, 日本的CASBEE和我国的《绿色建筑评价标准》以及《绿色奥运建筑评估体系》等等, 根据其评估的广度和深度, 我们可以将其分为材料评价、性能评价和综合评价三个层次。
尽管评估的侧重点不同, 评估深度也不一, 但这些绿色/节能建筑评估体系的共同点在于, 它们都是以单体建筑为对象, 主要从环境影响、资源利用、使用过程等三方面来评估建筑的“绿度”, 它们在各国的推广和运用在促进建筑节能和可持续利用中起到了突出的作用。
总体看来, 由于上述评估体系是在气候变化问题尚未达到目前的重视程度之前所提出的, 碳减排并未成为最重要的关注点, 因此, 碳排放的计量和排放标准的制定在上述体系中并不是居于核心地位。尽管部分绿色评估体系, 如LEED系统, 近年来已经开始适应时代发展的需要, 着手考虑建筑物建造和运行过程中的二氧化碳排放, 但也只是对直接排放量进行简单描述, 或是仅就节能技术所可能带来的碳排放效果和能力进行评估, 并没有突出低碳相关的建筑理念与设计。
随着低碳经济的步步逼近, 建筑碳减排领域受到高度关注, 低碳建筑标准的确立已经成为一个迫在眉睫的议题。缺乏为社会所一致认可的低碳建筑标准, 已经成为阻碍建筑行业在低碳经济中向纵深处迈进的一个突出障碍。
在继承和深化以往概念的基础上, “低碳建筑”专注于研究气候变化背景下, 建筑物全生命周期过程中直接和间接的温室气体排放量, 其目的是在建筑系统满足必要的运行条件和保证人类居住舒适度的前提下, 在产生最少的温室气体排放同时获取最大的社会产出。总体看来, 目前社会上所谓的“低碳建筑”在很大程度上还停留在口号的层面, 尽管各地都纷纷涌现出所谓的“零碳建筑”“低碳馆”“低碳小区”, 但是其本质往往还是传统节能建筑和绿色建筑的概念更新, 无论是在低碳的计量还是低碳标准的落实上都难以提供具说服力的证据。
由于与建筑相关的主要能源消耗和碳排放并非体现在使用环节, 因此, 低碳建筑的本质特征必须从全生命周期入手, 考察建筑物的“系统排放”, 而不是“末端排放”, 必须从“原材料—生产—使用—废弃后处理”整个流程上对建筑进行考量。某一类建材或低碳技术的运用, 不能取代整体性的低碳评估。
我们可以以建筑相关的燃料消费为例来进行说明。建筑本身在使用过程中的电力消耗是有限的, 但是电力的生产过程却需要耗费大量的能源, 需要通过电厂的设立, 原材料的开采、输送等一系列过程方能完成。如果我们仅仅考虑建筑物所消耗的那一部分电力, 显然忽略了其背后庞大的基础能源消耗。
与此类似, 建筑中所谓“低碳技术”的运用表面节省了大量能源, 但事实也并非如此。以太阳能发电技术为例, 如果仅考虑末端排放就可能得出太阳能利用技术是绝对清洁的, 甚至是完全“零碳”的结论。但是, 在太阳能电池的生产、维护甚至更换的过程中, 同样需要耗费大量的能源和原材料, 而且这些物资的生产过程也都会造成大量的碳排放, 故而从本质上来说, 它只是通过低碳技术完成了碳排放的转移, 从总体上分析, 这种所谓的“低碳”是一种“末端低碳”, 实质上带来的是高能耗和高排放。因此, 在考虑利用某种新技术或新材料时, 都必须把其直接和间接生产和制造甚至消耗过程所导致的碳排放均纳入计算框架内, 考察其“系统排放”, 才能真正得出合理的认识。
上述问题又会引出低碳标准制定的一个新问题, 那就是低碳核算边界的确认。正是由于对低碳核算边界存在不同的认识, 才会在针对同一建筑进行碳排放核算时, 出现不同的计算结果。譬如在上述建筑燃料消费的碳排放计算中, 究竟应根据实际情况计算到哪一层次, 这在具体的核算过程中是具有一定主观性的, 在标准的制定中也应详细加以说明, 否则就会出现结果不一、标准混乱的情况。
事实上, 目前围绕“建筑低碳”已经出台了一系列注重建筑全生命周期过程的碳排放核算框架体系。如北京大学气候变化课题组提出的《基于多尺度数据库的低碳建筑评估体系》 (2009) , 房地产联合商会发布的《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》 (2009) , 以及美国Farbe新近出版的《低碳建筑标准》 (2010) 。
从评估体系本身来说, 《中国绿色低碳住区减碳技术评估框架体系》 (2009) 和《低碳建筑标准》 (2010) 框架简单明晰, 具有较大的可操作性。但是, 由于建筑行业本身具备相当的复杂性, 这两个体系也有几个共同的缺撼。一是它们没有提供一个统一完整的支持数据库体系, 只能量化部分投入的中间产出中蕴含的碳排放量, 因此, 在计算结果时可能存在错漏重复等问题;二是它们所提供的排放因子不具备深化拓展的空间, 难以精确衡量不同地域、不同生产条件下的建筑生命周期过程碳排放量, 从而限制了其标准的适用性;三是没有注重评估碳减排技术的碳排放成本, 因而可能会导致部分昂贵而不实用的碳减排技术的盲目上马, 甚至会导致越减排, 碳排放量越高的严重后果。
相比较而言, 北京大学气候变化课题小组提出的《基于多尺度数据库的低碳建筑评估体系》是一套比较复杂、完整的核算评估系统, 它基于体现碳排放的核算思路, 从而能够系统、完整地衡量建筑物系统在整个生命周期过程中的直接和间接的温室气体排放量, 从而可以避免仅仅考虑“末端排放”的所谓“低碳技术”和“低碳建筑”。但是, 由于其理论性强, 且所依赖的数据量较为庞大, 其可操作性相对较弱。
正是由于建筑行业本身的复杂性、系统性, 我国的低碳建筑标准制定之路还需要一个过程, 建筑低碳化领域内还有很多标准空白急需填补, 标准的规范效力有待加强, 标准的适用与推广关系需要理顺, 这些都需要政府、专家、学者, 以及内人士的共同参与和讨论。
3.低碳建筑测评与典型案例
接下来, 我们将从建筑的全生命周期入手, 对建筑物低碳评估中最重要的环节——低碳建筑的测评进行初步探讨, 并通过一个典型的案例结果, 来展示我们所倡导的“系统碳计量”。
(1) 建筑评价体系核心
一个完整的建筑物系统包括建筑主体工程和一系列的附属结构系统, 如园林绿化、能源供给、水供给、废弃物处理等。建筑物系统的建设可以划分为规划、设计、设计评估、施工、试运行管理、运行管理评估和验收多个阶段。其中, 设计评估阶段和运行管理评估阶段可以对设计阶段进行反馈, 从而获得更为优良的设计方案。只有综合考虑建筑的内部结构, 详尽地分析建筑内规划的各类建筑系统、交通系统、能源系统、水系统、废弃物处理系统、相关的附属设施等各个子系统, 才能制定合格的低碳建筑设计方案。
低碳建筑规划评估体系的核心在于如何确定低碳建筑的设计方案。设计方案需要从建筑的全生命周期出发, 系统地分析建筑物建造、装修、户外设施建造、运输、运行、废弃物处理、物业管理、拆毁、废旧建材处理等阶段, 在确定建筑的类型和当地气候的影响后, 设计初步的从不同视点出发的各种方案 (如经济优先、生态优先、综合方案等) , 从而确定各方案在建筑全生命周期过程中所需的材料、设备、能源和人力投入, 建立基本的消耗清单。随后, 利用上文中建立的体现温室气体排放密度数据库, 评估建筑物系统的温室气体排放, 最后综合经济成本、生态收益、经济效益等方面的评估, 借助决策管理系统, 筛选合格方案。如有合格方案, 则选择该方案, 否则应通过预测和优化方法, 修改方案, 重新开始新一轮的评估。
(2) 低碳建筑案例研究
我们选取的案例位于北京亦庄开发区, 是北京经开投资开发股份有限公司的主要工程之一, 研究范围涵盖BDA国际企业大道二期 (A区) 中的A组团、B组团和公共部分。
A、B组团位于BDA国际企业大道项目的A区, 该产品在生命周期阶段具有一定的特殊性。在建筑物主体结构和户外设施基本结构建造完成后, 建筑物经过简单的粗装修, 作为该公司的产品出售给入驻BDA国际企业大道的用户, 由用户自行决定装修的规格。在本核算中, 我们主要考虑了建筑物建造、粗装修 (装修的部分阶段) 和户外设施建造这几个阶段。我们按照北京经开投资开发股份有限公司提供的施工过程数据清单, 具体划分如下:
我们在计算中纳入了建筑物精装修、运行、物业管理这三个阶段的相关温室气体排放量, 限于篇幅原因, 我们在这里仅就最后加总的计算结果展示如下:
从计算结果可以看出, 在我们这一案例中, 建筑温室气体排放量最大的来自水泥、石灰制品和钢材, 因此, 在建筑的建造过程中, 实现建筑材料的本地化和建筑材料的技术更新是减少建筑碳排放最重要的途径。
建立低碳建筑的意义
作为一种基于低碳理念的建筑形态, 低碳建筑标准的制定是一个低碳建筑全面发展的基础性工作, 也是一种推动低碳建筑取得长久可持续发展的发展策略, 需要大家的共同努力。
低碳建筑标准通过对建筑系统碳排放的量化, 从数据上合理、科学地将新型建筑在资源节约 (节能、省地、节材) 、保护环境、降低温室气体排放、减少固体废弃物、技术协调适用等诸多方面的要求予以一一落实, 使建筑在满足社会对风、光、热等人工环境的基本舒适性要求和特殊功能服务需求的同时, 在全寿命周期内尽可能地节约资源, 适应低碳经济的发展需要和人类社会的可持续发展要求。
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