文/莊曉男 大連市建筑設(shè)計研究院有限公司 遼寧大連 116021
高層建筑低碳設(shè)計概念是當代建筑市場的新概念。根據(jù)中國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,我們以最低的能源消耗來滿足人們的住房需求,從而實現(xiàn)中國建筑業(yè)的綠色發(fā)展。要真正將低碳設(shè)計理念應(yīng)用于城市高層建筑,實現(xiàn)綠色建筑目標,必須不斷開發(fā)新的低碳設(shè)計技術(shù),提高資源利用效率,實現(xiàn)自然與建筑的和諧統(tǒng)一發(fā)展。
低碳設(shè)計理念是現(xiàn)代建筑和社會能源發(fā)展的必然產(chǎn)物,是現(xiàn)代建筑理念。低碳設(shè)計理念主要是對各種能源進行科學(xué)合理的重組和合并,不斷提高資源利用效率,提高環(huán)境保護能力。此外,在這一理念下,我們將繼續(xù)開發(fā)新能源和自然資源,減少對人體的損害,改善建筑物的環(huán)境性能,減少資源和能源的消耗和浪費,確保資源實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
近年來,中國的建筑能源消費迅速增長,這對中國的人民和經(jīng)濟的生存和發(fā)展造成了一定的制約。低碳設(shè)計理念的出現(xiàn),大大緩解了能源的過度消耗。低碳和環(huán)保的建筑設(shè)計可以很好地解決這個問題。低碳設(shè)計理念已充分應(yīng)用于高層建筑的設(shè)計,以實現(xiàn)可持續(xù)的能源開發(fā)。
材料是高層建筑的基礎(chǔ)。目前,能源資源的快速減少,建筑師應(yīng)科學(xué)合理地開發(fā)新型天然材料,避免在建筑設(shè)計中使用有害材料。同時,需要對建筑材料的質(zhì)量進行測試,然后才能用于避免有害和有毒物質(zhì)的存在。因此,當建筑師使用石灰和木材等材料時,他們必須注意這些材料并加強測試。
節(jié)能是低碳設(shè)計理念的主要內(nèi)容。建筑設(shè)計方面,建筑以節(jié)能建筑為主,采用天然環(huán)境材料,使建筑達到節(jié)能發(fā)展的要求。例如,自然通風可以用來設(shè)置空調(diào)系統(tǒng),自然照明也可以用來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。
低碳建筑設(shè)計的另一個重要組成部分是優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),一方面提高能源效率,另一方面實現(xiàn)環(huán)境保護。因此,有必要利用先進的科學(xué)技術(shù)來提高相關(guān)設(shè)備的功能,優(yōu)化各種資源的組合和配置。同時,可以增加利用自然風、地熱能和光風能源,以取代為節(jié)能目的使用不可再生資源。
高層建筑低碳設(shè)計理念的整合應(yīng)從高層建筑整體布局入手。高層建筑的整體布局主要由行列式和自由式組成。在布局時應(yīng)考慮風環(huán)境、氣候、日照對整體布局的影響,從而實現(xiàn)整體布局的低碳節(jié)能理念。另外還應(yīng)該加強高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)的布局控制理念,在一些較為寒冷的地區(qū),進行高層建筑的外部圍護材料選擇時,應(yīng)該加強材料的保溫性能,而在南方地區(qū),應(yīng)該根據(jù)高層建筑的風格,加強內(nèi)外的保溫結(jié)構(gòu)設(shè)計,在進行高層建筑的圍護結(jié)構(gòu)材料的選擇時,應(yīng)該盡量選擇一些具有保溫性能強、質(zhì)地輕盈的保溫復(fù)合性材料進行建筑的外層圍護,現(xiàn)在我們使用的建筑外墻圍護材料,其缺點明顯,地震時其容易因為外部的震動所產(chǎn)生松動,完整性無法保證,而建筑外表中承擔建筑裝飾的一些負載組件,其整體的抗震能力較弱,容易產(chǎn)生裂縫。同時,在進行建筑物整體布局時,也要注意建筑物的位置。定位準確,合理利用太陽能,降低剩余能源消耗。
在目前的高層建筑中,材料的消耗和浪費是一個常見的問題。高層建筑的主要材料是鋼筋混凝土,需要大量的水泥和砂土,浪費了大量的水資源。由于鋼筋混凝土的特殊性質(zhì),許多材料無法有效回收利用,給環(huán)境帶來嚴重污染。因此,在高層建筑中,盡可能使用可回收的建筑材料,以減少高污染材料的使用,從而減少大氣中的二氧化碳排放,從而實現(xiàn)環(huán)境保護。例如,利用廢棄建筑混凝土和廢棄磚石生產(chǎn)粗細骨料,可用于生產(chǎn)相應(yīng)強度等級的混凝土、砂漿或制備諸如砌塊、墻板、地磚等建材制品。粗細骨料添加固化類材料后,也可用于公路路面基層。
低碳技術(shù)是指在建筑物中充分、科學(xué)、合理地開發(fā)利用太陽能、光能、風能、地熱能等天然能源,以替代不可再生資源,減少其他資源的使用和浪費。促進社會資源的可持續(xù)發(fā)展。電力和熱量從光電板獲得,而風能主要用于建筑通風系統(tǒng)。通過自然風的開發(fā)和利用,實現(xiàn)了室內(nèi)空氣記憶的循環(huán)和轉(zhuǎn)化,保證了室內(nèi)空氣的清晰和清新。此外,還可以在建筑物屋頂安裝無動力通風設(shè)備,以達到調(diào)節(jié)空調(diào)的效果,既節(jié)約了電力,又降低了對人體的危害程度。
建筑外墻是建筑整體結(jié)構(gòu)的重要組成部分。它主要用來阻擋和保暖。在殼體結(jié)構(gòu)的墻體設(shè)計中采用低碳設(shè)計理念時,可以采用隔熱性能較好的輕型材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼筋混凝土填充輕材料,達到良好的隔熱效果。同時也降低了建筑墻體結(jié)構(gòu)的承重程度,提高了墻體圍護結(jié)構(gòu)的安全性。在設(shè)計和施工中,必須選擇合適的墻體材料,以增加建筑墻體的使用壽命。
傳統(tǒng)建筑設(shè)計和施工技術(shù)中也有許多節(jié)能環(huán)保技術(shù),如苯絕緣、油氈防水等。這些傳統(tǒng)建筑技術(shù)還可以減少污染物排放,節(jié)約能源,滿足綠色建筑和低碳理念的設(shè)計要求。在保持良好傳統(tǒng)建筑技術(shù)的同時,積極探索新的節(jié)能技術(shù),開發(fā)新的節(jié)能能源,并將其應(yīng)用于高層建筑的實際設(shè)計中。如采用保溫維護一體的外墻材料,在保證節(jié)能的同時,還可減少傳統(tǒng)維護結(jié)構(gòu)的荷載。另外在施工中采用爬升模板,或采用爬升架技術(shù)等均可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展目標。在現(xiàn)代高層建筑設(shè)計過程中,探索和發(fā)展新舊相結(jié)合的節(jié)能模式,以發(fā)揮傳統(tǒng)建筑設(shè)計技術(shù)的成熟性和現(xiàn)代技術(shù)的創(chuàng)新性,具有重要意義。因此,傳統(tǒng)的設(shè)計方法是與現(xiàn)代先進技術(shù)相結(jié)合的。為高層建筑設(shè)計提供更全面的支持,促進高層建筑節(jié)能設(shè)計的全面發(fā)展。
總之,將低碳設(shè)計理念融入高層建筑設(shè)計,對我國社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要價值。通過低碳設(shè)計理念,可以大大節(jié)約社會資源的消耗,降低城市環(huán)境污染程度,提高開發(fā)商的經(jīng)濟效益。實現(xiàn)建筑節(jié)能可以有效的對我國的能源緊缺現(xiàn)象進行緩解,并且減少因不斷增加的建筑廢料的產(chǎn)生所增加的環(huán)境上的污染,對人們的生活條件與工作條件進行一定程度上的改善,這對于人類生存環(huán)境的改善具有重要的意義。通過這種低碳節(jié)能的方式,還可以有效的促進經(jīng)濟上的持續(xù)發(fā)展,對經(jīng)濟體制的改革進行有效的促進,高層建筑的設(shè)計人員,應(yīng)該從不同的角度出發(fā),加強研究,營造和諧的人類社會環(huán)境。