蔣文仲
(福建省合道建筑設(shè)計有限公司)
基于全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計方法探究
蔣文仲
(福建省合道建筑設(shè)計有限公司)
隨著生態(tài)建筑的提出和發(fā)展,全壽命周期的節(jié)能建筑也進入了人們的視野,并逐漸受到關(guān)注。本文就簡要介紹了全壽命周期的含義,節(jié)能建筑的含義,全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計準(zhǔn)則和設(shè)計程序。
全壽命周期;節(jié)能建筑;設(shè)計方法
引言
隨著人類對生態(tài)環(huán)境的重視,全壽命周期的節(jié)能建筑也越來越受到重視。同時,全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計方法也成為了建筑師們新的研究方向。本文下面就對全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計方法進行簡要介紹。
全壽命周期主要是指事物從產(chǎn)生到消亡所經(jīng)歷的時間。對于單體建筑而言,從材料、環(huán)境的方面來說,建筑的全壽命周期就是從建筑材料和構(gòu)件的生產(chǎn)、建筑的設(shè)計、建筑材料的運輸、建筑的建造、建筑的運行和維護到建筑的拆除和處理,這整個的過程;從建筑的功能方面來說,建筑的全壽命周期指的是從建筑交付使用開始到它再也無法修復(fù)為止,這整段的時間。
全壽命周期的設(shè)計理念來源于價值工程,它是借助建筑全壽命周期中與其相聯(lián)系的各種信息,使用全壽命周期評價、系統(tǒng)優(yōu)化等方法進行的建筑設(shè)計,所以這樣設(shè)計而成的建筑具有綠色性的生態(tài)建筑。雖然,全壽命周期的建筑設(shè)計理念已經(jīng)被人們所理解和認(rèn)識,但是依然不夠成熟,仍具有很大的發(fā)展空間。
節(jié)能建筑主要是指依照氣候設(shè)計和節(jié)能設(shè)計的方法,對建筑進行規(guī)劃分區(qū),組織朝向,計算間距、太陽輻射,觀察風(fēng)向和外部空間環(huán)境,并對外部自然因素進行最大限度的利用,從而設(shè)計出低能耗的建筑,及節(jié)能建筑。節(jié)能建筑應(yīng)進行嚴(yán)格的規(guī)劃和布局,從而充分的利用自然風(fēng)實現(xiàn)建筑的通風(fēng)和采光,并保證綠化率不能夠低于35%;在居住建筑當(dāng)中應(yīng)保證每一戶至少有一個居住空間在大寒日有不少于2h的日照等。作為節(jié)能建筑,不僅具有消耗資源少,環(huán)境污染程度低,性能品質(zhì)高的特點,還具有壽命周期長和回收利用率高等特點。
全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計也應(yīng)該以節(jié)能作為設(shè)計的基本準(zhǔn)則,從而保證建筑綠色性的特點。所以,在進行全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計時應(yīng)該保證功能的適用性、技術(shù)的先進性、環(huán)境的協(xié)調(diào)性和經(jīng)濟的合理性等。本文下面就對其進行簡要介紹。
3.1功能適用性
作為全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計的根本,功能適用性中的功能主要包括有基本的使用功能、物理性能、視覺效果和室外環(huán)境性能等。在進行節(jié)能建筑設(shè)計時,必須要在滿足功能的前提下進行節(jié)能設(shè)計。因為,一棟建筑如果它的功能不合理,那么就會沒有人使用,那也就失去了其存在的價值。所以,全壽命周期的節(jié)能建筑應(yīng)該具有實用、方便、靈活、高效、無冗余的特點,從而保證建筑功能的適用性。
3.2技術(shù)先進性
作為全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計的基礎(chǔ)條件,技術(shù)的先進性強調(diào)的是在全壽命周期內(nèi)建筑的每一個環(huán)節(jié)都采用先進的科學(xué)技術(shù),在技術(shù)上保證建筑的安全性,實現(xiàn)建筑的節(jié)能,保證水的循環(huán)和風(fēng)能、光能的轉(zhuǎn)化利用等。先進的節(jié)能技術(shù)可以減少資源的浪費,實現(xiàn)能源的循環(huán)利用,減少建筑帶來的環(huán)境污染和能源消耗,為生態(tài)城市的建立奠定基礎(chǔ)。
3.3環(huán)境協(xié)調(diào)性
作為全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計的關(guān)鍵,環(huán)境協(xié)調(diào)性主要是保證節(jié)能、環(huán)保、生態(tài)和健康之間的協(xié)調(diào)性。在進行環(huán)境協(xié)調(diào)性設(shè)計時,應(yīng)該保證遵循以下原則:
3.3.1最低的能源消耗
在全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計中應(yīng)最低限度的消耗不可再生能源,盡可能的使用風(fēng)能、太陽能等可再生能源。在建筑全壽命周期的每一個階段都有效的實現(xiàn)建筑的節(jié)能,減少能源的消耗,實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換和再生。
3.3.2最佳利用資源
在建筑的全壽命周期中,最低限度的使用不可代替能源,盡可能多的使用可代替能源,控制能源使用的強度和利用的效率,保護再生資源重生所需要的自然環(huán)境條件。尤其是要注意節(jié)約土地的使用,保護水源,節(jié)約用水,實現(xiàn)資源的循環(huán)重復(fù)利用。
3.3.3最小的環(huán)境負(fù)荷
節(jié)能建筑的建造要最小限度的影響周圍的環(huán)境,減輕對自然環(huán)境的破壞和環(huán)境的污染,保證在不破壞周圍環(huán)境和微氣候的基礎(chǔ)上進行建筑的建設(shè)和使用。另外,最小限度的影響環(huán)境,不僅要關(guān)注節(jié)能建筑的設(shè)計和建造過程,還應(yīng)該關(guān)注建筑在運行的過程中所產(chǎn)生的廢棄物、垃圾、污染氣體和污水等的處理問題,從而實現(xiàn)建筑在全壽命周期中最低限度的影響自然環(huán)境的目標(biāo)。
3.3.4零損害
節(jié)能建筑要求建筑在全壽命周期當(dāng)中對生產(chǎn)者和使用者無損害,即要求建筑具有合理的功能,保證使用者的安全性和建筑自身的衛(wèi)生性,從而營造一個安全、舒適、健康的環(huán)境。所以,在進行全壽命周期節(jié)能建筑設(shè)計時,為了實現(xiàn)零損耗,設(shè)計師必須選用無污染、無公害的環(huán)保型建筑材料。
3.4經(jīng)濟合理性
作為全壽命周期的節(jié)能建筑的重要影響因素,經(jīng)濟的合理性將決定著建筑能否實施。經(jīng)濟的合理性主要是指用最少的成本實現(xiàn)節(jié)能建筑必要的功能,獲得最大的經(jīng)濟效益。這里的成本是指全壽命周期中建筑所使用的成本,它包括有建筑建設(shè)的費用、維修費用和清理費用等。
在全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計中,功能的適用性、技術(shù)的先進性、環(huán)境的協(xié)調(diào)性和經(jīng)濟的合理性四者之間相互關(guān)聯(lián)、相互制約。所以在節(jié)能建筑的設(shè)計中,只有處理好這四者之間的關(guān)系,將它們統(tǒng)一為一個整體,才能有真正的實現(xiàn)全壽命周期中建筑的節(jié)能。
全壽命周期的節(jié)能建筑的設(shè)計程序主要包括有目標(biāo)的設(shè)定、初步構(gòu)思、方案設(shè)計、全壽命周期評價、方案改進、確定最佳設(shè)計方案等。本文下面就對其進行簡要介紹:
①建筑師應(yīng)設(shè)定目標(biāo),確定設(shè)計全壽命周期的節(jié)能建筑,要保證其綠色、生態(tài)、節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展的特點;②進行方案的初步構(gòu)思即依據(jù)設(shè)定的目標(biāo),分析功能,發(fā)散思維,構(gòu)思概念式方案;③方案設(shè)計即將概念式的初步方案進行具體化設(shè)計,以節(jié)能為核心,確定方案的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、材料和施工等;④全壽命周期評價即對具體化的設(shè)計方案進行綜合的、系統(tǒng)的評價,例如,分析方案中建筑的能耗,污染物的排放對環(huán)境的影響,確定方案的可實施性和改進的要點;⑤方案改進即經(jīng)過全壽命周期評價之后,以綜合評價為依據(jù)對方案不符合節(jié)能要求的位置進行改進,從而滿足節(jié)能的要求;⑥確定最佳設(shè)計方案即經(jīng)過不斷重復(fù)、循環(huán)的全壽命周期評價和方案改進,最終尋找到的滿足節(jié)能要求的,最合理的設(shè)計方案。
總而言之,隨著生態(tài)建筑的不斷發(fā)展,全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計越來越受到人們的關(guān)注。它不僅能夠減少建筑對環(huán)境的污染,對資源的浪費,對能量的消耗,還可以在一定程度上實現(xiàn)資源的循環(huán)利用和能源再在生產(chǎn),為生態(tài)城市的建造提供了基礎(chǔ)和保障。
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TU201.5
A
1673-0038(2015)38-0036-02
2015-8-6
蔣文仲(1980-),男,工程師,本科,主要從事建筑設(shè)計工作。