低碳节能技术在建筑设计中的应用

低碳节能技术在建筑设计中的应用【摘要】：建筑设计过程中绿色低碳节能于整个项目中有着不可忽视的作用，除此之外，建筑种类及材料使用各有不同，因此在建筑设计当中采用低碳环保的设计方式是极有意义的。本文章着重对低碳节能建筑的设计理念、原则、技术的应用进行研究探讨。【关键词】：低碳节能；低碳技术；建筑应用引言随着产业结构的调整及升级，居民生活品质的提升，对于公共建筑里，人员密集，生产、生活活动集中，对设备和空间品质的要求不断提高。建筑设备和机电系统的后续升级可能会进一步增加能源需求，从而推高相关建筑的能耗。根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》的最新要求，坚持节能优先方针，深化工业、建筑、交通等领域和公共机构节能。低碳节能的建筑设计及技术应用已迫在眉睫。1.低碳节能设计目标及原则2.低碳节能建筑设计应遵循现代开放、端庄朴实、简洁流畅、动态亲民的建筑形象，从选址到格局，3.从朝向到风向，从平面到外向，从间距到界面，从单体到群体，都要采集天然能源，以利节能；注重空间的阳光感、流动感与体量感；充分体现材质的轻重、粗细、虚实对比以及建筑设计中各类节能、5.环保低碳建筑技术的应用。同时还应做到1.1全生命周期低碳节能设计从最初的规划设计到后来的建设、运营管理和最后的拆除，建筑形成了一个完整的生命周期。关注建筑的全生命周期，不仅意味着在规划设计阶段要充分考虑和利用环境因素，而且要保证施工过程对环境的影响最小。经营管理阶段可以为人们提供一个健康、舒适、低消耗、无害化的空间。拆除后，对环境的危害降到最低，拆除材料尽量回收利用。1.2适应自然条件，保护自然环境建筑风格与规模要与周围环境保持协调，保持历史文化与景观的连续性；尽可能减少对自然环境的负面影响，如减少有害气体和废弃物的排放。主要是控制噪声污染、建筑污染、垃圾污染、水污染以及对生态景观的破坏和常规能源的消耗而产生的环境负荷等。1.3创建适用与健康的环境绿色建筑应优先考虑使用者的适度需求，努力营造优美和谐的环境；保证安全使用，减少环境污染，提高室内环境质量；满足人们的身心需求，同时为人们提高工作效率创造条件。保障用户健康是最基本的要求，节约不能以牺牲用户健康为代价。“适用”强调适度消费的理念，绝不能提倡奢侈浪费。资源的高效利用需要提高绿色建筑的技术含量，如智能建筑，它利用智能手段从系统、功能、使用等方面提高建筑的效率。1.4加强资源节约与综合利用，减轻环境负荷通过建筑设计和项目管理，采用适用技术、材料和设备；合理利用和优化资源配置，减少对资源的占有和消耗；尽可能利用本地材料与资源；最大限度地提高资源的利用效率，积极促进资源的综合循环利用；增强耐久性能及适应性，延长建筑物的整体使用寿命；尽可能使用可再生的、清洁的资源和能源。低碳节能规划设计原则建筑的节能设计应先从规划入手，综合分析气候条件和地理因素的有利、不利影响，科学合理地确定建筑朝向、间距、层高、平面形状、空间布局、外观体型、材料选型，以达到建筑低碳节能的目的。2.1气候条件气候条件与建筑密切相关的气候参数包括太阳辐射、空气温度、空气湿度、风向和风速等。我国幅员辽阔，具有多样性气候的特点。因此，建筑设计应依据建筑所在地区的气候条件，以便利用室外气候条件中的有利元素规划设计出与当地气候相符合的节能建筑。在气候对建筑的影响中，太阳辐射是最重要的外部影响因素。太阳辐射决定外围护结构的保温和隔热设计计算，决定建筑采暖、通风或空调的设计计算。另外空气运动的风向和风速关系建筑物的布局和自然通风效果。因此，太阳辐射、风向和风速是影响建筑规划设计的主要因素。2.2建筑布局节能设计建筑的合理布局，能够争取日照条件，避免季风干扰，改善建筑的日照和风环境，减少耗能。建筑布局时，应综合考虑场地现状、建筑形态等因素，通过错位布置、点板组合、围合、开放等不同排布方式争取良好日照。2.3建筑朝向节能设计建筑朝向一般由建筑与周围道路之间的关系确定。选择合理的建筑朝向是节能建筑群体布置中首先考虑的问题。建筑南北朝向比东西朝向的冷负荷小，因此建筑物应尽量采用南北向，同时在建筑设计时应尽量控制建筑物的体形系数。在选择建筑朝向时，需着重考虑以下几点因素：炎热季节尽量减少太阳直射室内及居室外墙面;保证冬季能一定质量的阳光射入室内；夏季有良好的通风，冬季避免冷风吹袭；充分利用地形及节约用地；低碳节能技术材料应用3.1建筑围护结构节能技术建筑围护结构是指建筑物和房间四周的围护结构，主要包括屋面、地面、门窗、外墙等，通过提高建筑围护结构的热工性能，使室外热量在夏季不能进入房间，防止室内热量在冬季外泄，并尽可能保持室内舒适，减少冷暖设备的利用率，降低能源负荷，实现节能降耗。节能技术措施包括：高效外墙保温技术；外窗节能技术，采用中空低辐射玻璃窗；根据房屋朝向和日照格局，采用高效内外遮阳技术；采用倒置保温与种植屋面相结合的屋面保温体系等。3.2能源利用技术节能建筑综合利用地热资源和太阳能资源优势互补，通过转换装置将太阳能和地热能转换为热能和电能，可有效解决热水、采暖、空调、空调、建筑物内的空调和照明等。节能技术措施包括：太阳能光伏发电技术；太阳能集热技术；太阳能与建筑一体化技术；地源热泵空调技术。3.3环境与环保技术低碳节能建筑设计过程中，在保证人们居住环境的基础上，降低环境负荷，尽可能地保护环境。主要节能技术措施包括：建筑立体绿化技术；绿色建材技术，是指在建筑和使用过程中使用可减量化、再利用、可再生的建筑材料和环保材料;综合节水技术，包括采用节能节水器具、雨污水收集回用技术、地下水节约技术;模拟建筑周围的风环境和日照计算，进行高效自然通风和自然采光设计。3.4建筑节能新材料新型建筑节能材料分为新型墙体材料、保温隔热材料、防水密封材料、节能门窗和节能玻璃等。主要有防火彩钢板、抗震钢结构材料、免蒸泡沫混凝土砌块砖、水泥发泡轻质复合隔墙板、水泥发泡外墙保温装饰一体板等。建筑设计结合具体建筑功能属性、规模及造价等因素，合理选用。如何选择适合的低碳节能技术尽管低碳节能技术，可以是我们应对环境问题的“绿色”解决方案之一，但更重要的是要采用整体策略来进行建筑设计。建筑的使用寿命长达50年或者更长。尽管在建筑的整个生命周期中外窗、能源供应系统及设备可能会进行升级和更换，但建筑结构并不会。因此，重要的是要首先建筑围护结构，以确保其在建筑的使用寿命中保持长久良好的性能。在设计过程中还应考虑被动策略，以确保建筑最大程度地节省能源。在设计初期的策略选择将对能源消耗产生长期影响。在决定使用哪种低碳或零碳技术之前，重要的是要考虑所需的能源类型如电力、冷热源等。选择合适技术的重要因素是场地及其约束条件，包括但不限于建筑规模、落位、建筑密度等。这些因素都将影响技术类型的选择。例如对于密度及规模较大的建筑，低碳节能建筑设计技术选择可考虑：地源热泵空调技术、太阳能光伏发电技术、机械式通风、微型热电联产等。结语我国已进入新的十四五发展阶段，国家大力推广节能建筑，通过提高节能标准，实施改造工程，加大监管力度，推广可再生能源等举措，不断提升建筑能效。为实现国家的可持续发展战略，建筑设计过程中也应综合