汪小涛
江西省建筑设计研究总院,江西 南昌 330000
近年来,随着人们环保意识的不断提高,低碳建筑逐渐引起了人们的关注。低碳建筑在降低能耗、减少污染等方面的优势,为其在建筑领域的推广与普及奠定了良好的基础。但目前低碳建筑在设计方面仍然存在一定不足。因此,探讨低碳建筑设计的有效应对策略具有一定必要性。
近年来,温室效应逐渐加剧。从城市二氧化碳的来源构成来看,维持建筑物功能所产生的二氧化碳约占城市二氧化碳的20%,而汽车尾气的二氧化碳排放量约占30%左右。面对环境污染治理工作要求,如何降低建筑物能耗、减少建筑物相关碳排放,逐渐成为建筑领域面临的主要问题。在这一背景下,低碳建筑被提出,并逐渐应用于实践。
相对于发达国家而言,我国推行低碳建筑的时间相对较晚。以2015 年的数据为例,我国存量建筑总面积约处于500 亿m2,其中,低碳节能建筑的占比不足8%。而从低碳节能建筑质量来看,完全符合低碳标准要求的低碳建筑在我国低碳节能建筑中的占比约为15%~25%。在2016~2019年期间,虽然我国低碳理念的普及度逐渐升高,但仍有较多建筑企业受传统观念、施工能力等因素的限制,而未能于建筑项目管理中全面普及低碳建筑。在我国2019 年新增建筑中,约72%的建筑为高能耗建筑,仅28%左右的建筑为低碳建筑。上述数据提示:当前我国低碳建筑处于初期发展阶段。为充分发挥低碳建筑的优势,需加强对这类建筑的普及。
2.1 加强环境特征分析,充分利用既有环境资源
结合既往低碳建筑设计经验可知,导致低碳建筑设计质量提升受限的主要原因为:设计人员在前期资料收集环节中,并未全面收集环境资料,进而导致环境利用欠合理。为避免出现上述状况,在开展低碳建筑设计时,应注意充分做好前期阶段的环境特征分析,根据分析成果,实现对既有环境资源的合理化利用。
在前期资料收集工作中,可按照如下模式收集环境特征信息,并实现环境资源与低碳建筑的合理整合:第一,多途径、多渠道收集环境信息。建筑工程项目的环境资料包含地理位置、水文条件、气候条件等。为确保环境信息收集的全面性,设计人员可采取互联网+实地勘查+项目资料联合收集模式。通过互联网这一路径,收集与建筑项目所在区域周边建筑信息、既往建筑设计方案、水文气候信息等资料;
经实地勘查,获取真实准确的自然光线、地理位置等信息;
从项目资料中筛选与环境有关的信息。将所收集所有信息汇总,并从中筛选出可用信息,作为低碳建筑设计的参照依据。第二,确立可行应用方向。资料收集工作完成后,设计人员可通过对建筑项目环境信息的深入挖掘、分析,确定既有环境资源的可行应用方向。就太阳能这一自然环境资源而言,设计人员可按照控制低碳建筑冬季采暖能耗这一要求,设置10%~30%的太阳能利用率标准,通过增加窗户数量、扩大窗户面积等手段,实现自然资源与低碳建筑的整合。
2.2 重视低碳建筑材料作用,合理选择材料
近年来,新型低碳建筑材料种类逐渐增加。但就我国当前低碳建筑设计状况来看,这类建筑设计在低碳材料利用方面存在明显不足。原因为:一方面,部分设计人员缺乏系统化的教育(低碳概念、低碳设计方法等内容),其对低碳材料重要性的理解不足;
另一方面,新型低碳材料的更新速度较快,而设计人员材料方面的知识储备更新速度较慢,进而影响低碳材料在实践低碳建筑设计中的运用。基于上述状况,可按照如下模式,优化低碳材料的应用质量:
在设计低碳建筑时,可根据各设计要点的特征、设计要求,从现有低碳材料(包含最新低碳材料)中选择适宜类型,以体现建筑的低碳、环保、节能特征。就低碳建筑基础部分的设计工作而言,在选择混凝土制品时,可优先考虑如下低碳材料:第一,混凝土空心砌块。该材料的双排孔容重、单排孔容重参数分别为1400kg/m3、1200kg/m3,相对含水率参数为40%,传热系数参数为2.97W/(m2・K)。第二,砼空心砖。这种材料的容重等级处于800~1400kg/m3水平,干燥收缩率参数、相对吸水率参数范围分别为<0.060%、≤40%。第三,混凝土砖。这种由砂、粉煤灰、水泥、废渣等原材料制成的低碳材料参数为:吸水率处于6%~10%水平;
密度等级处于500~1200范围,抗压强度等级则为Mu10~30。
2.3 优化空间设计,提高空间利用率
空间设计无疑是低碳建筑设计中的重难点部分。结合既往低碳建筑设计经验来看,部分设计方案常常存在空间设计不合理的状况。对此,可将空间设计作为重点,合理优化该部分设计:第一,依据建筑功能、类型分析空间需求。在设计低碳建筑空间分布时,设计人员可将建筑功能、建筑类型作为主要参照,合理确定低碳建筑的空间需求,并基于上述信息,确立适宜的空间设计方案。第二,开展方案对比。设计人员可参照低碳建筑的相关设计要求,设计出3~5 种设计方案,并通过对各方案的综合对比,确定出空间利用率最高的方案,以提高低碳建筑设计质量。另外,设计人员还需通过相关优质低碳建筑设计方案,总结空间分布、设计技巧,持续优化低碳建筑的空间设计质量。如有必要,还可考虑与其他设计人员建立良好沟通关系,定期与其他设计人员沟通低碳建筑的空间设计要点,以确保空间设计符合低碳概念要求[1]。
综上所述,强化低碳概念下建筑设计分析具有一定现实意义。为促进低碳建筑的普及,需在深入理解低碳概念特征的基础上,参照低碳建筑的要求,选择适宜策略,优化低碳建筑设计设计工作。此外,为了推动建筑行业的发展,还应注意结合既往低碳建筑设计经验,不断提炼优质设计技巧,将其应用于后续低碳建筑设计中,以提高低碳建筑设计质量。
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