摘 要:經(jīng)濟(jì)全球化背景下,隨著世界生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn),為有效促進(jìn)碳達(dá)峰與碳中和“雙碳”綠色理念的實(shí)現(xiàn),改善城市化與工業(yè)化長(zhǎng)久發(fā)展過(guò)程中隨之而來(lái)的環(huán)境污染以及生態(tài)破壞,基于綠色低碳理念建設(shè)而成的綠色建筑已逐漸成為節(jié)約型城市、生態(tài)型城市的重要組成要素。為此,本文將以低碳理念為理論基礎(chǔ),從推動(dòng)綠色建筑設(shè)計(jì)發(fā)展的意義入手,對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)及其施工技術(shù)展開深入的研究。首先簡(jiǎn)述了低碳理念的內(nèi)涵,其次分析了綠色建筑設(shè)計(jì)中融入低碳理念的優(yōu)勢(shì),最后結(jié)合具體工程實(shí)例,探究綠色建筑工程設(shè)計(jì)及其施工技術(shù)的要點(diǎn),以期為國(guó)家實(shí)現(xiàn)可持續(xù)綠色低碳發(fā)展戰(zhàn)略,建成綠色建筑提供助力。
關(guān)鍵詞:綠色建筑設(shè)計(jì);低碳理念;施工技術(shù);生態(tài)環(huán)境
1 前言
改革開放以來(lái),由于工業(yè)化與城市化進(jìn)程的快速推進(jìn),使得我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)在發(fā)展過(guò)程中受到了極大的破壞。并且隨著近年來(lái)全球一體化理念的提出,環(huán)境污染問(wèn)題、資源損耗問(wèn)題等生態(tài)問(wèn)題已成為世界范圍內(nèi)的話題,促使各國(guó)建筑領(lǐng)域逐漸從對(duì)傳統(tǒng)建筑的研究開始向綠色化、智能化、可持續(xù)發(fā)展低碳建筑的研究進(jìn)行轉(zhuǎn)型,各國(guó)學(xué)者就此提出了“綠色建筑”的概念。然而,就目前而言,綠色建筑的概念在我國(guó)還是一種較為模糊與字面化的理解,常常與“生態(tài)化建筑”“可持續(xù)建筑”等概念發(fā)生混淆,大部分人一般將其簡(jiǎn)單地理解為在建筑建設(shè)過(guò)程中,利用最新、最先進(jìn)數(shù)字節(jié)能技術(shù),采用綠色天然材料進(jìn)行施工的建筑。對(duì)此,一定程度上導(dǎo)致大多數(shù)綠色建筑設(shè)計(jì)者與施工者只能根據(jù)綠色建筑的表象認(rèn)知來(lái)對(duì)建筑施工進(jìn)行設(shè)計(jì),從而造成生態(tài)環(huán)境恢復(fù)建設(shè)的進(jìn)程沒(méi)有得到有效地推進(jìn)。為此,為更多地從綠色建筑施工的全生命周期實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo),本文將基于低碳理念,對(duì)綠色建筑設(shè)計(jì)及其施工技術(shù)進(jìn)行研究,分析其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與要點(diǎn),促進(jìn)綠色可持續(xù)發(fā)展的實(shí)現(xiàn)。J/FJZsbTNj/iYgiTtnuGKA==
2綠色建筑理念概述
關(guān)于綠色建筑的定義,雖然不同的學(xué)者有不同的解釋,但是從本質(zhì)上來(lái)說(shuō),其實(shí)質(zhì)內(nèi)涵是一致的。本文主要將綠色建筑定義為在建筑施工的全生命周期內(nèi),能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)“四節(jié)一保,即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材,以及環(huán)境保護(hù)”,促進(jìn)自然資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及環(huán)境污染減少,進(jìn)而為入住居民與使用者提供宜居程度較高,人與自然和諧共生的健康使用空間和使用環(huán)境。從實(shí)際來(lái)說(shuō),也可將其看作是“可持續(xù)發(fā)展建筑”的另一種表達(dá)形式[1]。根據(jù)國(guó)外綠色建筑施工相關(guān)的實(shí)踐表明,目前單純以節(jié)能減排作為施工目的的建筑工程,在實(shí)際建設(shè)與使用過(guò)程中也可能造成資源的浪費(fèi)與環(huán)境的污染?;诖?,隨著可持續(xù)發(fā)展理念與綠色低碳理念的不斷推廣,綠色建筑的流行是必然的。
3基于低碳理念的綠色建筑設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)建筑施工相比,將低碳理念融入綠色建筑設(shè)計(jì)施工具有顯著的優(yōu)勢(shì),具體如下:
3.1節(jié)水節(jié)電
隨著生態(tài)環(huán)境文明建設(shè)的不斷推進(jìn),作為我國(guó)“資源節(jié)約型”“環(huán)境友好型”“低碳環(huán)保型”建筑的重要理論依據(jù),綠色建筑在建筑領(lǐng)域具有不可忽視的地位[2]。目前,在我國(guó)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)中,綠色建筑的具體評(píng)價(jià)內(nèi)容如表1所示。然而,在實(shí)際施工中,建筑的成功建設(shè)對(duì)水資源與電能源的需求較大,但就現(xiàn)階段而言,大部分的建筑工程項(xiàng)目在實(shí)際施工中存在嚴(yán)重忽略水電資源合理使用的問(wèn)題,從而導(dǎo)致大量水電資源的浪費(fèi),造成建筑實(shí)際施工情況與綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展理念的背離?;诖?,在綠色建筑施工中融入低碳理念,有助于促進(jìn)水電資源的合理分配使用,提高資1dN9hASjxW4/5E0gdg6F9A==源利用率,同時(shí)減少環(huán)境的污染。
3.2節(jié)能
在綠色建筑施工中,墻體施工是建筑外圍施工中重要的核心環(huán)節(jié),為此,施工人員在進(jìn)行綠色建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)科學(xué)地設(shè)計(jì)墻體施工,從而以實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的個(gè)隔熱或絕熱效果。目前,綠色建筑的墻體施工通常會(huì)采用玻璃棉板、聚氨酯泡沫等新型環(huán)保材料,與其他隔熱材料相比,新型綠色環(huán)保材料不僅能夠有效隔離高熱,還能實(shí)現(xiàn)保溫的作用,從而顯著改善建筑內(nèi)部的熱循環(huán)系統(tǒng),提高綠色建筑的散熱與通風(fēng)質(zhì)量。
3.3節(jié)地
自改革開放以來(lái),城市化進(jìn)程的快速推進(jìn),使得建筑工程項(xiàng)目的數(shù)量與規(guī)模迅速擴(kuò)大,進(jìn)而導(dǎo)致我國(guó)土地資源在近幾年來(lái)出現(xiàn)了短缺的現(xiàn)象。目前,就實(shí)際情況來(lái)看,城市建筑的建設(shè)空間受到了嚴(yán)重的限制,為此,基于低碳理念的綠色建筑已被廣泛應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中[3]。在綠色建筑設(shè)計(jì)中,節(jié)地主要是指在有效保證綠色面積不變的基礎(chǔ)上,盡可能地減少土地資源的浪費(fèi),提高土地的利用率。因此,在進(jìn)行綠色建筑施工規(guī)劃時(shí),一般可采用多層、高層等建筑結(jié)構(gòu),或者增大建筑容積、合理利用地下空間等方式實(shí)現(xiàn)土地資源的最大利用化。
4基于低碳理念的綠色建筑設(shè)計(jì)及施工技術(shù)
4.1工程概況
本次研究的建筑項(xiàng)目工程屬于綠色建筑項(xiàng)目,在實(shí)際設(shè)計(jì)施工中,主要以“四節(jié)一?!弊鳛榻ㄖこ添?xiàng)目設(shè)計(jì)的指導(dǎo)方針,同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目的發(fā)展特點(diǎn),采用了合適的綠色低碳技術(shù)進(jìn)行施工。此次項(xiàng)目的占地總面積約為4.70萬(wàn)平方米,建筑總面積則約為9.15萬(wàn)平方米,整體分為三個(gè)建筑單體,每個(gè)建筑單體有地上9層樓以及地下1層,主要用于辦公、購(gòu)物、餐飲等功能。在實(shí)際施工過(guò)程中,采用的綠色建筑施工技術(shù)的具體情況如表2所示。
4.2綠色建筑設(shè)計(jì)及施工技術(shù)
4.2.1節(jié)地與室外環(huán)境
本次工程的土地規(guī)劃嚴(yán)格按照要求進(jìn)行,附近無(wú)大型工廠與倉(cāng)庫(kù)等建筑,有效避免了水體、空氣、噪音等污染源對(duì)綠色建筑施工的影響。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù),計(jì)算得本次綠色建筑項(xiàng)目的容積率約為1.95,而綠化率達(dá)到了67%,并且由地下面積的合理開發(fā)與應(yīng)用,使得地下建筑面積/總建筑面積的比例Rp1=54% [4]。除此之外,在建筑室外環(huán)境的設(shè)計(jì)上,采用了采光較好、光污染較少,且光學(xué)性能極其優(yōu)秀的全明框Low-E玻璃幕墻系統(tǒng),并且外立面應(yīng)用了弧形結(jié)構(gòu),有效控制了建筑周圍的風(fēng)速。
4.2.2節(jié)能與能源利用
隨著能源的大量消耗以及能源價(jià)格的提高,基于低碳理念建設(shè)的綠色建筑的節(jié)能系統(tǒng)應(yīng)具有更高的社會(huì)價(jià)值與經(jīng)濟(jì)效益。為此,本次綠色建筑的技能設(shè)計(jì),主要從建筑與維護(hù)結(jié)構(gòu)、通風(fēng)與空調(diào)、供暖、照明以及能量綜合化利用幾個(gè)方面進(jìn)行。其中建筑與維護(hù)結(jié)構(gòu)通過(guò)利用維護(hù)結(jié)構(gòu)體形系數(shù)進(jìn)行評(píng)估,計(jì)算公式如下:
S=FO /VO (1)
式中,S表示結(jié)構(gòu)體形系數(shù),F(xiàn)O表示建筑物與室外空氣接觸的表面積,VO表示表面積所覆蓋的建筑體積。經(jīng)過(guò)計(jì)算,本次綠色建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)體形系數(shù)約為0.11<0.3,建筑滿足節(jié)能要求。除此之外,建筑的通風(fēng)、空調(diào)、供暖系統(tǒng)主要采用新技術(shù)與新材料,通過(guò)地下室的換熱站將市政提供的高溫?zé)崴D(zhuǎn)化為50℃-60℃的空調(diào)熱水,同時(shí)采用空調(diào)機(jī)組或新風(fēng)機(jī)組進(jìn)行空氣的交換。
4.2.3節(jié)水與水資源利用
在綠色建筑設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中,水資源貫穿建筑施工的全壽命周期,是必不可少的建筑資源。本次工程中,建筑施工的水資源主要來(lái)源于市政用水,但室外綠化灌溉用水則全部使用雨水,根據(jù)相關(guān)計(jì)算,本工程最高日用水量約為450m3/d?;诖?,建筑施工中地下一層至四層主要利用城市自來(lái)水的壓力直接進(jìn)行供水,而5層至9層則通過(guò)恒壓變頻供水設(shè)備進(jìn)行供水。同時(shí)對(duì)于污水、雨水等非傳統(tǒng)水資源,首先將其排入獨(dú)立污水處理站,處理完成后,可將其用于衛(wèi)生間沖廁、綠化澆灌等,提高水資源的利用率。
4.2.4節(jié)材與材料資源利用
材料是建筑工程展開施工的基礎(chǔ)與前提,為此,基于低碳理念在綠色建筑施工過(guò)程中應(yīng)用綠色環(huán)保材料對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)具有重要意義。本次綠色建筑設(shè)計(jì)l/atAkdTzBsb6QfKWtNbs5vcyWf6EU/RduT5Vinyu54=與施工中,采用的建筑材料包括鋼筋、混凝土、砌塊、水泥砂漿以及各種綠色環(huán)保施工材料與綠色裝飾材料[5],與傳統(tǒng)施工材料相比,此類新型環(huán)保材料污染性較低。與此同時(shí),建筑廢料的循環(huán)利用,使得建筑施工的成本得到有效控制,提高了建筑的經(jīng)濟(jì)效益。
4.2.5環(huán)境保護(hù)施工措施
在綠色建筑工程施工中,基于低碳理念的環(huán)境保護(hù)措施主要包括以下幾個(gè)方面:一是揚(yáng)塵治理措施??赏ㄟ^(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置圍擋、灑水、設(shè)置洗車槽等方式控制揚(yáng)塵的影響范圍;二是保護(hù)土壤措施。可通過(guò)填土鞏固、增加綠化分類、回收有害垃圾等措施減少土壤的污染;三是建筑垃圾處理措施。主要通過(guò)精準(zhǔn)分類回收、回收循環(huán)利用與集中運(yùn)走等方法降低建筑垃圾對(duì)環(huán)境的影響。
4.2.6綠色建筑全周期碳排放量計(jì)算
為了解基于低碳理念的綠色建筑設(shè)計(jì)及施工技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際情況,可通過(guò)計(jì)算綠色建筑全生命周期的碳排放量進(jìn)行檢驗(yàn),具體計(jì)算公式如下:
Ptot = Pmanu+Perect+Poccup+Pdewo (2)
式中各項(xiàng)所代表的指標(biāo)如表3所示。
因此,根據(jù)公式(2)計(jì)算得本次綠色建筑工程項(xiàng)目全生命周期的碳排放總量與每階段的排放情況如圖1所示。
由上圖可得,在綠色建筑設(shè)計(jì)與施工的全生命周期內(nèi),建筑應(yīng)用維護(hù)階段的碳排量最高,其次是建材生產(chǎn)階段而建筑施工階段與拆除階段碳排量最小,所占比例不足10%。說(shuō)明基于低碳理念的綠色建筑施工技術(shù)在施工中的應(yīng)用,能夠有效緩解環(huán)境污染的問(wèn)題,改善全球變暖危機(jī)。
5結(jié)論
綜上所述, 隨著“雙碳”環(huán)保理念的提出,基于低碳理念的綠色建筑已逐漸取代傳統(tǒng)建筑,成為建筑領(lǐng)域施工的主要建筑類型。同時(shí)在社會(huì)生態(tài)文明建設(shè)過(guò)程中,低碳理念是指一種貫穿于經(jīng)濟(jì)、文化與生活的新型生活方式,具有低耗能、低污染以及低排放的特征,對(duì)我國(guó)社會(huì)與經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
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