綠色低碳住宅下的節(jié)能環(huán)境設(shè)計(jì)

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【摘要】改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，同時(shí)也造成了大量能源的消耗，能源短缺問題日益嚴(yán)重。基于此，各行各業(yè)貫徹落實(shí)低碳理念，追求能源再利用的觀念日漸深入人心，實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)也就顯得尤為必要。建筑業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演十分重要的角色，建筑低碳設(shè)計(jì)成為建筑綠色、低碳、環(huán)保發(fā)展的重要方面。本文筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)綠色低碳建筑住宅節(jié)能及環(huán)境設(shè)計(jì)進(jìn)行了全方位的分析，期望對(duì)建筑設(shè)計(jì)工作提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】綠色低碳；住宅；節(jié)能；環(huán)境設(shè)計(jì)

1綠色低碳住宅的概念和特點(diǎn)

廣義的低碳住宅建筑可以理解為住宅消耗的能源量與自身主動(dòng)或被動(dòng)產(chǎn)生的能源量相當(dāng)，從而減少人們?cè)谑褂眠^程中的二氧化碳排放量，在建筑的生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)低能耗、低污染。它以人、建筑和環(huán)境的和諧發(fā)展為目標(biāo)，保護(hù)環(huán)境，減少能耗，降低碳排放量是綠色低碳住宅設(shè)計(jì)的主要目的。所謂綠色住宅并不是指狹義的立體綠化、屋頂綠化，而是建筑對(duì)環(huán)境無害，能充分利用自然環(huán)境，減輕建筑對(duì)環(huán)境的負(fù)荷，為使用者提供安全、舒適、健康良好的生活環(huán)境，做到人、建筑與自然的和諧共生。

2綠色低碳住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)的重要性

近年來，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，人與自然環(huán)境的矛盾日益突出，國家呼吁建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型的社會(huì)。節(jié)約能源資源，減少污染物排放是建設(shè)資源節(jié)約型與環(huán)境友好型的社會(huì)的基本方法，據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗已占到總能耗的27.8%，大力發(fā)展綠色低碳建筑有利用建設(shè)環(huán)境友好型與資源節(jié)約型的城市，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境與社會(huì)的全面協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。建設(shè)發(fā)展綠色低碳住宅的根本手段就是提高建筑的效能與實(shí)質(zhì)性節(jié)能，充分重視起低碳管理與能源規(guī)劃，例如：優(yōu)先降低碳排放量、不斷減少固體垃圾與廢棄物的產(chǎn)出。在城市能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)上逐步提升無碳能源與低碳清潔能源的比例，實(shí)行比現(xiàn)行耗能設(shè)備能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)更高的新標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到合理的重復(fù)利用能源并為人們營造健康的高品質(zhì)生活。

3當(dāng)前我國綠色低碳住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)中的現(xiàn)狀

3.1缺乏綠色低碳環(huán)保理念，專業(yè)技能不達(dá)標(biāo)

設(shè)計(jì)人員不注重追求因地制宜與區(qū)域性的地理氣候與人文自然相互協(xié)調(diào)匹配，對(duì)建筑密度與容積率、裝配式與緊湊型建筑等基本概念理解的不到位，很多設(shè)計(jì)人員的專業(yè)理論知識(shí)與實(shí)踐操作技能嚴(yán)重不合格，沒有貫徹落實(shí)好集成、綠色環(huán)保、高效簡(jiǎn)約的原則理念。再者，相關(guān)的建筑單位沒有加強(qiáng)對(duì)員工的教育培訓(xùn)，缺乏宣傳綠色低碳節(jié)能環(huán)保理念的力度，沒有維持好建筑設(shè)計(jì)與用戶需求之間的動(dòng)態(tài)平衡。總之，希望相關(guān)的專業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)上述缺陷引起廣泛的關(guān)注與重視，并采取及時(shí)有效的措施予以解決，從根本上提升綠色低碳建筑住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量水平，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)健康快速發(fā)展進(jìn)步。

3.2缺乏行之有效的法律法規(guī)約束

雖然建筑設(shè)計(jì)者致力于增加建筑物的使用周期，但是開發(fā)商僅僅注重眼前的經(jīng)濟(jì)利潤，并沒有兼顧好生態(tài)環(huán)境資源的承載力，往往忽視了綠色建筑研究方面的回報(bào)是長(zhǎng)期迂回的，這就會(huì)影響后期建筑施工階段中的正確決策與建筑安全系數(shù)，究其根本原因還是在于缺乏行之有效的法律法規(guī)來約束限制各種不法違規(guī)行為的出現(xiàn)。再者，政府缺乏高效的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼與惠及民生的福利政策，人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展觀的認(rèn)識(shí)也不全面，某些設(shè)計(jì)者雖然出版了大量關(guān)于綠色低碳建筑方面的書籍與刊報(bào)，但是始終缺乏強(qiáng)有力的實(shí)踐活動(dòng)來作為依托，沒有最大化的呈現(xiàn)出一種現(xiàn)代化的建筑時(shí)尚氣息與簡(jiǎn)約美觀的綠色低碳建筑造型，沒有在有限的建筑壽命周期之內(nèi)取得無限的居住空間與延長(zhǎng)自然生態(tài)環(huán)境與建筑物共處的年限。

4綠色低碳住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

4.1室外風(fēng)環(huán)境

對(duì)于某些靠海邊的城市區(qū)域來講，周圍的海水或者湖水對(duì)建筑的小氣候調(diào)節(jié)影響較大，可以臨湖建造建筑單體，良好的通風(fēng)環(huán)境不僅利于有害氣體的排放，還有利于降低能耗，其次，還要注重對(duì)基地人文環(huán)境的保護(hù)，北向的植物資源多種植在衛(wèi)生間與廚房后，以吸收各種油煙，南向的植物資源多起到夏季遮陽的作用。再者，現(xiàn)如今的建筑更注重對(duì)噪音的削弱，一般在環(huán)境設(shè)計(jì)中多使用基地綠化來降低噪音污染，太陽能擋板還可以形成隔熱間層，收集太陽能的同時(shí)減少了電能的損耗，更避免了空調(diào)給人體帶來的疾病，優(yōu)點(diǎn)是既節(jié)能又省錢，總之，還要緊跟時(shí)代的發(fā)展步伐去改革創(chuàng)新與優(yōu)化升級(jí)節(jié)能環(huán)保的建筑技術(shù)，建設(shè)良好的生態(tài)文明。

4.2種植屋面與圍護(hù)結(jié)構(gòu)

當(dāng)前我國綠色低碳住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)的另一大關(guān)鍵要點(diǎn)就是種植屋面與圍護(hù)結(jié)構(gòu)，一方面，在建筑設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)該盡可能的營造優(yōu)美的景觀視線，多種植綠色植物墻面以減少熱量輻射，建筑物還應(yīng)該考慮遮陽以單體偏轉(zhuǎn)適當(dāng)?shù)慕嵌龋玫匦蔚牟町愑梦菝嫔w土解決。另一方面，圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要加強(qiáng)保溫性能，夏季維護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱性越好則空調(diào)的能耗就越低，因?yàn)槲覈蟛糠謪^(qū)域是屬于溫帶大陸性氣候，因此在進(jìn)行綠色低碳建筑住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)要統(tǒng)籌兼顧好圍護(hù)結(jié)構(gòu)換氣次數(shù)、建筑采暖體形系數(shù)與需熱量。

5綠色低碳住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)中的技術(shù)

5.1壘墻與挖地技術(shù)

①在進(jìn)行綠色低碳住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)過程中要充分利用環(huán)保型墻壁，它的典型優(yōu)勢(shì)是施工簡(jiǎn)單且阻燃防潮，內(nèi)里的紙板是再生紙，而外面是由礦渣廢棄物轉(zhuǎn)化的，這種夾心墻不僅節(jié)能減排，關(guān)鍵是保溫性能非常好。②地源熱泵系統(tǒng)是以土壤作為夏季冷源與冬季熱源，主要是在建筑物邊上挖兩眼井，構(gòu)建一個(gè)閉路循環(huán)進(jìn)而傳送到室內(nèi)以用于取暖和制造生活熱水，該挖地技術(shù)已經(jīng)在我國的中原區(qū)域得到了廣泛的普及與應(yīng)用，這種地源熱泵系統(tǒng)擁有高效節(jié)能的顯著優(yōu)勢(shì)。再者，追光技術(shù)也是建設(shè)綠色低碳建筑住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)經(jīng)常用到的，主要是利用玻璃纖維把自然光引入地下室，例如地下停車庫、地下商場(chǎng)超市等采光差的區(qū)域，借助于人工照明提高光環(huán)境質(zhì)量。

5.2追風(fēng)與逐日技術(shù)

我國綠色低碳住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)中最常用的的另一大技術(shù)就是追風(fēng)與逐日技術(shù)，就前者來說，主要是利用無動(dòng)力屋頂通風(fēng)設(shè)備來調(diào)節(jié)風(fēng)流風(fēng)速，最常見的實(shí)際應(yīng)用就是在樓宇的高處設(shè)置小型風(fēng)電機(jī)，不僅具有良好的防水性與耐腐蝕性，還無需維修，進(jìn)而節(jié)約了大量的資金成本。就后者來說，綠色低碳建筑住宅節(jié)能還可以利用太陽能來光伏發(fā)電，即借助于半導(dǎo)體界面的光生伏特效應(yīng)來裝飾墻面與樓頂，這多應(yīng)用于光照率較低的地區(qū)，將光能轉(zhuǎn)化為電能，不斷發(fā)展以低排放、低污染、低能耗為特點(diǎn)的資源節(jié)約型建筑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)綠色健康發(fā)展進(jìn)步。

6提升綠色低碳建筑住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效策略

6.1改善保溫層，充分利用自然資源

一方面，合理的朝向能確保建筑物內(nèi)部的陽光充足，充分利用自然資源不僅能實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能理念，還能節(jié)約建筑設(shè)計(jì)上的資金成本，科學(xué)合理的利用樹木也能實(shí)現(xiàn)低碳化，對(duì)既有建筑實(shí)行節(jié)能改造和嚴(yán)格的節(jié)能量后評(píng)估。另一方面，所謂的保溫層是與維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)成反比關(guān)系的，要求在干燥的氣候中不發(fā)生斷裂以避免傳熱系數(shù)過高，應(yīng)該在遵循“實(shí)事求是，與時(shí)俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新”的原則基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)依據(jù)不同地區(qū)的氣候情況選擇使用不同的建筑材料，更多的關(guān)注整體生態(tài)環(huán)境與居住者的生活質(zhì)量。

6.2充分利用空心磚，節(jié)能與節(jié)水

①對(duì)現(xiàn)有的建筑進(jìn)行低碳節(jié)能的改造，減少暖氣的流失，還要大力倡導(dǎo)推廣使用空心磚，空心磚的典型優(yōu)勢(shì)就在于增強(qiáng)建筑物穩(wěn)定性的同時(shí)加快空氣流通，空心磚本身的質(zhì)量也很輕且稱重效果比較好，還能防止西曬與頂層過熱，這是發(fā)展低碳建筑的根本有效手段。②在墻體的銜接處將防水工作做到位，將建筑與綠化進(jìn)行完美的結(jié)合，屋頂與外墻綠化以及寫字樓等處多給人帶來美感并提供健康舒適的生活環(huán)境，充分利用可再生資源，必要時(shí)還可以在景觀臺(tái)上設(shè)置花架，多種植藤蔓植物，還可以設(shè)置陽光間以提高整個(gè)建筑室內(nèi)的溫度，利用斜向的采光方向接收太陽能。

7總結(jié)

隨著科技經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)住宅的要求也越來越高，綠色低碳住宅將是住宅發(fā)展的主要方向，消費(fèi)者更多的關(guān)注它的室內(nèi)外環(huán)境品質(zhì)與節(jié)能性能，而且隨著城市化與工業(yè)化進(jìn)程的顯著加快，能源的消耗量與人口數(shù)量都在與日俱增，傳統(tǒng)的建筑方式已經(jīng)被淘汰，國家也在積極響應(yīng)號(hào)召建設(shè)生態(tài)文明環(huán)境與可持續(xù)綠色發(fā)展，因此綠色低碳建筑住宅節(jié)能與環(huán)境設(shè)計(jì)就尤為突出，值得深入的探究。

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作者:郁會(huì)平 單位:鄭州大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院有限公司