论绿色环保低碳节能建筑设计应用及探讨思路分析
2023-01-12陈锦强
陈锦强
身份证号码:4453021983****563X 广东 云浮 527300
引言
城市热岛效应的产生是城市发展到了一定的规模,城市下垫面由于大气污染和人工废热的排放造成环境空气性质的改变,城市温度高于郊区温度的一种高温孤岛现象。城市的热岛效应使得城市的温度明显升高,不但降低了居民的居住环境,而且在很大程度上也增添了居民的经济负担。
目前,全国范围普遍存在“海绵体”不足的现象,主要是因为城市房地产开发过热,城市土地价值哄抬过高,开发商受经济利益的驱使进一步加速了土地的地产开发流向,造成了公共绿地面积减少,硬质地面增加,最终导致可以吸水的绿色海绵体严重不足,使国内的海绵城市建设缺少了基础实力。
传统的建筑工程建设中,存在资源与能源的消耗的问题,造成了极大的环境问题,因此,在这种情况下,绿色节能环保技术的应用具有必要性与现实意义,其可以减少施工中建筑垃圾的产生,为人们创造良好的生产生活环境。绿色节能环保技术的应用符合当代建筑行业可持续发展的趋势,可以改变传统落后的施工方式,提升工业与民用建筑工程的整体质量,提升其美观性与实用性。
1 绿色环保低碳技能建筑的概念
随着我国政府提出构建“生态型社会”理念的指导下,居民的环保意识和生态意识不断增强,环保节能已经成为一个全球性新课题,建筑作为人们日常生活的必需品,也顺应时代潮流,积极探索新型的发展途径和发展渠道。在20世纪80年代,意大利建筑学家保罗·索勒就提出了“绿色建筑”这一理念,强调减低建筑运行对周边环境造成的影响,为人们创设安全、舒适、健康以及绿色的生活空间。
绿色建筑也称之为生态建筑,其符合循环经济、可持续发展观以及生态理念,充分利用人类资源和自然资源,为人们创设良好的生活环境,实现建筑、自然和人的三者和谐统一。绿色建筑具有以下特点:第一,节能特点,建筑运行不会消耗大量能源,降低人们对能源的依赖;第二,环保特点,建筑运行不会对生态环境造成巨大破坏,减少废气、废水和废物的排放量[1]。
2 绿色环保低碳节能建筑设计的基本原则
2.1 适宜性
我国国土面积辽阔,不同地区的气候、土质以及环境因素差异较大,在开展工程设计中,需要秉承适宜性原则,对施工现场开展系统的勘探和调查,根据当地的具体情况进行针对性设计,避免对当地的人文建筑、生态环境造成破坏。同时,基于南北温度湿度差异较大,建筑企业还要注重结合当地的风向、四季温度以及湿度变化,对门窗位置进行科学规划,确保工程设计具有较强的适宜性,可以满足当地居民的生活需求,起到一定的节能作用。
2.2 经济性
在市场经济体制下,建筑企业的目的是实现经济效益最大化,随着建筑行业趋于生态型方向转变,在开展生态建筑设计中,要注重秉承经济性原则,处理好建筑节能和施工成本的关系,尽量使用节能型和环保型材料,将工程建设成本控制在预算范围内,实现建筑工程的生态效益、经济效益以及社会效益。
2.3 和谐性
在和谐社会理念的指导下,和谐性也是建筑设计的最基本原则,其主要体现在:第一,人与人之间的和谐,设计人员、技术人员和业主要进行充分沟通,结合业主需求进行针对性设计,保证建筑工程符合业主的使用需求和审美标准;第二,自然与人的和谐,施工行为不能对周边环境、居民生活造成严重破坏和影响,要注重保护生态环境。
2.4 节能性
节能性是绿色环保建筑最为显著的特点,以往的建筑在实际运行中,会消耗大量的能源,例如灯光照明、温度控制等,能源消耗以及二氧化碳的排放,导致城市出现温室效应、酸雨等极端天气。在节能性理念的指导下,建筑设计要注重能源节约,降低建筑运行对能源的消耗,减少污染物排放[2]。
3 绿色环保低碳节能建筑设计的具体应用分析
3.1 采光遮光设计
自然光照是清洁性能源,其可以满足室内照明的能源需求,并且不消耗电能,进而降低建筑能耗,具有较强的环保和节能效果。在开展建筑设计中,设计人员可从采光和遮光两个方面进行采光设计。第一,采光设计。通过设计建筑走向的方式,根据当地光照特点,保证室内可获得最长时间的光照,满足使用者对光照的需求,同时,还可以对门窗尺寸进行科学设计,适当增加门窗尺寸,让室内拥有更多的光照,人们长期接受自然光照,还能够提升自身免疫力,符合低碳节能的需求。第二,遮光设计。对于一些温度较高的地区,常年室外温度在30度左右,建筑温控能耗较大,针对这一部分地区的建筑,可采用遮光设计,通过科学的设计能够降低建筑室内温度,起到节约能源的作用,在实际应用中,设计人员可将阴影与艺术充分结合,安装遮阳设备、调整遮阳方面,不仅不会影响建筑冬季采光,才能够在夏季降低室内温度。
3.2 建筑绿化设计
随着人们生活质量的显著改善,对城市绿化提出新要求,绿化能够起到缓解身心倦怠情绪、吸收二氧化碳、净化城市空气、调整局部气候等作用,同时,绿化植物还具有一定的艺术性和观赏性。在开展建筑设计中,设计人员可以将绿化与建筑充分结合,发挥建筑绿化在节能环保方面的作用。例如当前较为常见的建筑绿化方式为室内绿化、垂直绿化以及屋顶绿化等,其中屋顶绿化的应用最为广泛,建设屋顶花园,不仅能够起到防渗水的作用,还可以降低夏季屋顶的室内温度,实现雨水的可循环利用。同时,屋顶绿化还具有较强的观赏性,能够提升建筑的审美品位,为使用者创设绿色、洁净、生态的空间,提升人们的生活幸福感。
3.3 水资源循环利用
对于居民生活工作而言,水资源属于一种必不可少的资源,以往的工程建筑在水资源利用方面存在一定的浪费情况,不仅增加了居民的生活成本,同时也不符合环保型建筑特点。因此,在节能环保建筑设计中,要注重对水资源的循环利用进行优化设计。首先,雨水二次利用,雨水是一种珍稀的自然资源,将雨水进行合理收集,可以用于建筑日常运行,例如设计雨水收集和过滤装置,可以将建筑地面和屋顶雨水进行有效收集,在完成过滤后,用于冲马桶、洗车、灌溉,降低自来水的消耗;其次,对于产生的生活废水、污水进行二次回收,通过设计过滤池,将生活污水进行过滤后用于小区绿化灌溉,可以起到节约水资源的作用;最后,设计安装节水装置,降低生活中不必要的水资源用量。
3.4 墙体节能设计
在整个工程建设中,墙体属于最为关键的部位,其属于建筑围护结构,在建筑环保节能设计中,要注重墙体节能设计。以往的建筑墙体是能源消耗的主要途径,室内温度通过墙体流失,需要使用者使用空调等设备提升室内温度,尤其在寒冷的冬季,墙体是热量流失的主要方式。因此,在墙体节能设计中,要注重使用环保型材料,避免墙体热量流失。从实际设计角度分析,墙体保温主要分为外墙保温和内墙保温两种形式,其中外墙保温应用广泛,其不会占用室内空间,保温效果也较为显著。主要应用的外墙保温材料为聚乙烯塑料和如聚氨酯泡沫塑料,二者具有良好的隔绝温度效果,可以降低墙体的热传导系数,不会出现热桥情况,延长建筑使用年限。随着现代建筑的发展,一种绿色墙体设计理念已经获得了应用,即墙体绿化,应用绿色攀缘植物,可以起到一定隔绝热能的效果,还能够带给使用者焕然一新的视觉体验,尤其在现代城市中,钢筋水泥建筑林立,通过墙体绿化可以为城市增添一抹清新的绿色,具有净化城市空气的作用,符合节能环保理念。
3.5 智能系统
随着智能技术的发展,智能化已经成为现代建筑的主要特点,在开展建筑设计中,通过智能系统的优化设计,能够起到降低能耗的作用,避免电气运行消耗大量能源,降低对环境的污染。例如当前应用最为广泛的建筑监控系统,其可以对建筑内部的温度、湿度进行监控,并且适当的调整建筑温度,为人们创设优质的生活和居住环境。同时,监控系统还具有控制功能、监视功能以及测量功能,可以保证各项电气运行的稳定性、可靠性以及安全性,当电气能耗较大时,智能系统能够通过调整电气运行方式,降低其能耗;又例如智能照明系统,其可以对建筑内部的所有照明设备进行控制,根据人们的使用需求控制照明强度,具有降低建筑照明能耗的作用。
3.6 门窗节能设计
门窗是所有建筑的必需构件,是建筑室内通风、采光的主要途径,在节能环保建筑设计中,设计人员要将重心置于门窗设计中。首先,门窗设计要具有一定的美观性,符合当代使用者的审美标准和使用需求,保证门窗与墙体连接的密封性,避免由于缝隙而导致能源过度消耗,在门窗密封中可使用压条或者橡胶进行密封;其次,门窗的尺寸和朝向要进行科学设计,根据当地的常见风向以及温度气候,适当增加门窗尺寸,不仅能够起到增加室内照明面积的作用,还可以加速室内通风循环;最后,在窗户材料选择方面,随着各种新型玻璃材料的涌现,设计人员要根据使用需求合理选择,例如中空双层玻璃,其具有导热率较低,能够起到隔绝室内热量流失的作用,又例如防紫外线玻璃,其具有防紫外线功能,可以避免过强、过长的光照影响使用者身体健康。
3.7 应用清洁能源
当前建筑运行主要以电能为主,在生产电能中会对环境带来一定程度的污染,而随着居民用电量的增加,也提升了生活成本,清洁能源是一种绿色能源,其不对环境造成任何破坏,在开展建筑设计中,要注重发挥清洁能源的应用优势。首先,地热能,其属于一种新型能源,通过采集地热能满足建筑供暖的需求,随着科学技术的发展,地热能的应用效率也不断提升,在建筑供暖设计中,设计人员可使用地热能,降低对电能的消耗;其次,太阳能,其是当前技术最为成熟、应用最为广泛的一种清洁能源,目前已经在建筑领域获得广泛应用,例如将太阳能板作为建筑的围护结构,不仅可以起到美化建筑的作用,还能够将吸收的太阳能转变为电能,满足建筑运行对电能的需求,又例如太阳能热水器,可以将满足居民生活对热水的需求,实现一天24小时热水供应;最后,风能,目前在建筑领域风能的应用范围较小,其更加适用于小规模的建筑用电,例如利用风能作为照明用电[3]。
4 结束语
总而言之,在我国经济发展新形势下,居民生活质量获得显著改善,对建筑工程的需求量也持续增加,尤其对于现代城市而言,建筑已经成为人们日常工作生活的必需品。随着建筑体量的不断扩大,在运行中消耗的能源也不断增加,不符合生态型社会理念,建筑企业要认识到时代发展趋势,在建筑设计中秉承节能环保理念,通过科学的设计降低建筑能耗,突出建筑的环保性、节能性特点,为使用者创设环保、舒适、温馨的居住环境,实现生态环境和建筑行业的协同发展。