当前,建筑行业的发展十分迅速,建筑能耗占总能耗的比重逐年增加,这种形势下,低能耗建筑必然成为建筑行业的主要发展趋势.我国的低能耗建筑设计理念正处于发展时期,国家开始制定相关的规范标准,并将低能耗建筑纳入国家规划中,因此,低能耗建筑设计理念的应用具有十分重要的意义.
1 理论含义
采用先进的建筑节能产品和科学的建筑节能技术,通过合理的配置,实现建筑能耗比例的优化,调整矿物燃料的使用率,最大限度的降低建筑对矿物燃料的依赖性,最终达到减少碳排放、节约能源和保护环境的目标,创造低能耗的建筑环境.我国低能耗建筑设计理念的应用,主要体现在建筑围护结构保温技术、太阳能技术等方面,然而,这种建筑只能归类于节能建筑,不能完全体现低能耗建筑设计理念的精髓,通常情况下,低能耗建筑设计理念的要求包括以下几个方面[1]: 第一,尽量使用环境友好型建筑材料,降低建筑材料对人体健康的危害性; 第二,合理配置能源结构,提高能源的利用效率; 第三,广泛应用建筑节能技术,改善能耗过高的现状; 第四,加大建筑材料的创新,拓展应用范围.
2 主要内容
低能耗建筑设计理念的主旨是以降低碳排放为方式,实现节约能源的目标,低能耗建筑设计理念主要包含以下几点: 第一,节能,从广义的角度来看,低能耗建筑设计理念的节能理念更为全面,涉及到节才、节能、节地、节水等方面,中心思想是最大限度的控制资源的消耗; 第二,减排,降低建筑的液体、气体、固体等污染物的排放量,避免建筑对周边环境造成严重的影响,实现和谐共存的目标; 第三,符合建筑使用功能的需求,体现低能耗理念的同时,满足人们物质和精神上追求,营造高质量的生活环境[2].
3 低能耗建筑设计理念的应用
3. 1 主动建筑低能耗设计
建筑材料的选取上,应该尽量使用素混凝土,减少一次性瓷砖的使用量,降低天然石材的耗用量,减轻自然资源的负担,避免建筑行业过度消费自然资源.水泥原材料的选材上,应遵守就地取材的原则,降低运输过程的材料消耗.目前,绿色建筑逐渐重视植物建筑技术的应用,建筑设计过程中,在建筑屋面种植不同类型的植物,不仅能够改善建筑的居住环境,还能够净化城市空气,起到减少碳排放的目标[3].此外,应该进一步的优化建筑的整体结构,在建筑质量得到保证的前提下,减少不可再生资源的使用量,用环保、耐用、高质量的新型建筑材料取代混凝土、钢筋等传统建筑材料,也是低能耗建筑设计理念应用的重要部分.
3. 2 被动建筑低能耗设计
建筑热损耗的关键部分是建筑的外墙围护结构,现阶段,国家已经颁布了相关的建筑标准,要求新建建筑使用外墙保温材料,进而降低建筑能耗和减少建筑热损失.外墙保温材料也要以环保型材料为主,节省自然资源.建筑门窗设计中,遵循低能耗思想,通常采用保温性能良好的中空玻璃,同时,还可以将壁挂太阳能技术应用到门窗设计中,让建筑门窗具有采光和节能的双重效果.此外,充分利用建筑内部的空间结构,形成良好的气流组织,提高自然资源在建筑能源中的比重,降低矿石燃料的使用,促使建筑行业朝着低能耗的方向发展.
3. 3 合理利用新型能源及建筑材料
低能耗建筑设计理念正逐步完善,科研人员也更加重视新型能源和建筑材料的开发与应用,促进了低碳环保材料的不断问世,经过实际工程的检验,新型能源和建筑材料能够满足建筑要求.因此,为了实现低能耗建筑设计理念,应该进一步加大新型能源和建筑材料的应用力度,可以从以下几个方面入手[4].第一,提升可再生能源的利用率,比如生物质能、风能、地热能、太阳能等,取代不可再生能源,调整可再生能源与不可再生能源的比例,合理配置建筑的能源结构; 第二,拓展新型燃料的应用范围,以现有的新型燃料研发水平来看,烃、氢燃料技术水平基本可以满足应用要求,使用烃、氢燃料取代天然气、煤气等传统燃料,能够有效的降低建筑碳排放量; 第三,开发余能利用技术,将工业生产产生的余能、余热回收利用,不仅降低工业生产的能源浪费量,还能够满足建筑能耗需求,具有双重意义.
3. 4 优化建筑空间布局
( 1) 自然采光.通过太阳光的利用,实现建筑空间照明的技术,称之为自然采光技术,按照采光类型划分,包括主动式自然采光技术和被动式自然采光技术.主动式自然采光技术的原理是镜面放射,充分利用棱镜组传光、光纤导光、光管导光、光伏效应间接采光、卫星反射镜采光等技术,实现建筑的自然采光; 被动式自然采光技术的原理是调节建筑透光效果,尽量将太阳光传递到建筑内部空间,以满足建筑的采光需求.
( 2) 自然通风.建筑自然通风设计能够有效降低空调能耗,已经在一定程度上应用于低碳建筑中,然而,并没有取得预期的效果,现有的建筑自然通风设计方法种类很多,比如非烟囱效应、烟囱效应、穿堂风、单侧送风等,在这些方法的基础上,应该充分考虑建筑的空间布局,分析建筑热的综合效果,以便进行集中配置.研究表明,建筑的自然通风类型主要有三种: 第一,热压通风; 第二,风压通风; 第三,热压和风压综合通风.不同的自然通风类型的原理也存在差异,其中,热压通风是在气压和湿度的作用下,产生的气压差,而风压通风是在自然风力的作用下,产生的气压差[5].因此,应该根据建筑的空间布局,选择合适的自然通风类型,真正降低建筑能耗.
( 3) 日照得热和温度梯度的设计.一方面,太阳能资源属于可再生能源,不管是采集还是利用阶段,都不会对环境造成污染; 另一方面,日照得热和温度梯度的设计,能够优化结构性能,通过科学的建筑走向、适宜的形体设计以及合理的空间布局,实现减少建筑热损失的目标.
此外,还应该构建标准建筑技术体系,满足经济可行性和技术可操作性等要求,比如新型轻质钢筋混凝土结构等,通过楼面系统、遮阳系统、门窗结构以及建筑外墙的设计,改善建筑的保温性能,避免建筑能源的过度浪费.
4 结语
总之,低能耗建筑设计理念应该成为我国建筑行业发展的理念,综合考虑多方面的因素,引导建筑设计、建筑行业的积极发展,实现建筑节能的目标,同时,还要在建筑节能的基础上,融入绿色环保的理念,切实贯彻低能耗建筑设计理念,应对建筑能耗过于严重的现状,达到建筑低能耗标准.
参考文献
[1]沈雪香,张曦,李勇. 基于节能的均川服务区综合楼平面布局形式研究[J]. 华中建筑,2011 年 05 期.
[2]张华玲,周甜甜. 低碳建筑在方案阶段的自然通风模拟设计[J]. 工业建筑,2012 年 02 期.
[3]田兴旺,高兴,张丽. 住宅热压引射自然通风技术的应用研究[J].建筑热能通风空调,2010 年 06 期.
