當前,建筑行業的發展十分迅速,建筑能耗占總能耗的比重逐年增加,這種形勢下,低能耗建筑必然成為建筑行業的主要發展趨勢.我國的低能耗建筑設計理念正處于發展時期,國家開始制定相關的規范標準,并將低能耗建筑納入國家規劃中,因此,低能耗建筑設計理念的應用具有十分重要的意義.
1 理論含義
采用先進的建筑節能產品和科學的建筑節能技術,通過合理的配置,實現建筑能耗比例的優化,調整礦物燃料的使用率,最大限度的降低建筑對礦物燃料的依賴性,最終達到減少碳排放、節約能源和保護環境的目標,創造低能耗的建筑環境.我國低能耗建筑設計理念的應用,主要體現在建筑圍護結構保溫技術、太陽能技術等方面,然而,這種建筑只能歸類于節能建筑,不能完全體現低能耗建筑設計理念的精髓,通常情況下,低能耗建筑設計理念的要求包括以下幾個方面[1]: 第一,盡量使用環境友好型建筑材料,降低建筑材料對人體健康的危害性; 第二,合理配置能源結構,提高能源的利用效率; 第三,廣泛應用建筑節能技術,改善能耗過高的現狀; 第四,加大建筑材料的創新,拓展應用范圍.
2 主要內容
低能耗建筑設計理念的主旨是以降低碳排放為方式,實現節約能源的目標,低能耗建筑設計理念主要包含以下幾點: 第一,節能,從廣義的角度來看,低能耗建筑設計理念的節能理念更為全面,涉及到節才、節能、節地、節水等方面,中心思想是最大限度的控制資源的消耗; 第二,減排,降低建筑的液體、氣體、固體等污染物的排放量,避免建筑對周邊環境造成嚴重的影響,實現和諧共存的目標; 第三,符合建筑使用功能的需求,體現低能耗理念的同時,滿足人們物質和精神上追求,營造高質量的生活環境[2].
3 低能耗建筑設計理念的應用
3. 1 主動建筑低能耗設計
建筑材料的選取上,應該盡量使用素混凝土,減少一次性瓷磚的使用量,降低天然石材的耗用量,減輕自然資源的負擔,避免建筑行業過度消費自然資源.水泥原材料的選材上,應遵守就地取材的原則,降低運輸過程的材料消耗.目前,綠色建筑逐漸重視植物建筑技術的應用,建筑設計過程中,在建筑屋面種植不同類型的植物,不僅能夠改善建筑的居住環境,還能夠凈化城市空氣,起到減少碳排放的目標[3].此外,應該進一步的優化建筑的整體結構,在建筑質量得到保證的前提下,減少不可再生資源的使用量,用環保、耐用、高質量的新型建筑材料取代混凝土、鋼筋等傳統建筑材料,也是低能耗建筑設計理念應用的重要部分.
3. 2 被動建筑低能耗設計
建筑熱損耗的關鍵部分是建筑的外墻圍護結構,現階段,國家已經頒布了相關的建筑標準,要求新建建筑使用外墻保溫材料,進而降低建筑能耗和減少建筑熱損失.外墻保溫材料也要以環保型材料為主,節省自然資源.建筑門窗設計中,遵循低能耗思想,通常采用保溫性能良好的中空玻璃,同時,還可以將壁掛太陽能技術應用到門窗設計中,讓建筑門窗具有采光和節能的雙重效果.此外,充分利用建筑內部的空間結構,形成良好的氣流組織,提高自然資源在建筑能源中的比重,降低礦石燃料的使用,促使建筑行業朝著低能耗的方向發展.
3. 3 合理利用新型能源及建筑材料
低能耗建筑設計理念正逐步完善,科研人員也更加重視新型能源和建筑材料的開發與應用,促進了低碳環保材料的不斷問世,經過實際工程的檢驗,新型能源和建筑材料能夠滿足建筑要求.因此,為了實現低能耗建筑設計理念,應該進一步加大新型能源和建筑材料的應用力度,可以從以下幾個方面入手[4].第一,提升可再生能源的利用率,比如生物質能、風能、地熱能、太陽能等,取代不可再生能源,調整可再生能源與不可再生能源的比例,合理配置建筑的能源結構; 第二,拓展新型燃料的應用范圍,以現有的新型燃料研發水平來看,烴、氫燃料技術水平基本可以滿足應用要求,使用烴、氫燃料取代天然氣、煤氣等傳統燃料,能夠有效的降低建筑碳排放量; 第三,開發余能利用技術,將工業生產產生的余能、余熱回收利用,不僅降低工業生產的能源浪費量,還能夠滿足建筑能耗需求,具有雙重意義.
3. 4 優化建筑空間布局
\\( 1\\) 自然采光.通過太陽光的利用,實現建筑空間照明的技術,稱之為自然采光技術,按照采光類型劃分,包括主動式自然采光技術和被動式自然采光技術.主動式自然采光技術的原理是鏡面放射,充分利用棱鏡組傳光、光纖導光、光管導光、光伏效應間接采光、衛星反射鏡采光等技術,實現建筑的自然采光; 被動式自然采光技術的原理是調節建筑透光效果,盡量將太陽光傳遞到建筑內部空間,以滿足建筑的采光需求.
\\( 2\\) 自然通風.建筑自然通風設計能夠有效降低空調能耗,已經在一定程度上應用于低碳建筑中,然而,并沒有取得預期的效果,現有的建筑自然通風設計方法種類很多,比如非煙囪效應、煙囪效應、穿堂風、單側送風等,在這些方法的基礎上,應該充分考慮建筑的空間布局,分析建筑熱的綜合效果,以便進行集中配置.研究表明,建筑的自然通風類型主要有三種: 第一,熱壓通風; 第二,風壓通風; 第三,熱壓和風壓綜合通風.不同的自然通風類型的原理也存在差異,其中,熱壓通風是在氣壓和濕度的作用下,產生的氣壓差,而風壓通風是在自然風力的作用下,產生的氣壓差[5].因此,應該根據建筑的空間布局,選擇合適的自然通風類型,真正降低建筑能耗.
\\( 3\\) 日照得熱和溫度梯度的設計.一方面,太陽能資源屬于可再生能源,不管是采集還是利用階段,都不會對環境造成污染; 另一方面,日照得熱和溫度梯度的設計,能夠優化結構性能,通過科學的建筑走向、適宜的形體設計以及合理的空間布局,實現減少建筑熱損失的目標.
此外,還應該構建標準建筑技術體系,滿足經濟可行性和技術可操作性等要求,比如新型輕質鋼筋混凝土結構等,通過樓面系統、遮陽系統、門窗結構以及建筑外墻的設計,改善建筑的保溫性能,避免建筑能源的過度浪費.
4 結語
總之,低能耗建筑設計理念應該成為我國建筑行業發展的理念,綜合考慮多方面的因素,引導建筑設計、建筑行業的積極發展,實現建筑節能的目標,同時,還要在建筑節能的基礎上,融入綠色環保的理念,切實貫徹低能耗建筑設計理念,應對建筑能耗過于嚴重的現狀,達到建筑低能耗標準.
參考文獻
[1]沈雪香,張曦,李勇. 基于節能的均川服務區綜合樓平面布局形式研究[J]. 華中建筑,2011 年 05 期.
[2]張華玲,周甜甜. 低碳建筑在方案階段的自然通風模擬設計[J]. 工業建筑,2012 年 02 期.
[3]田興旺,高興,張麗. 住宅熱壓引射自然通風技術的應用研究[J].建筑熱能通風空調,2010 年 06 期.
