以二氧化碳為代表的溫室氣體,導(dǎo)致地球不斷變暖。應(yīng)對氣候變化、緩解溫室氣體的排放、倡導(dǎo)低碳生活,已成為全人類的共識。在這種共識下,建筑低碳化、低碳建筑等成為繼綠色建筑、可持續(xù)建筑之后備受關(guān)注的熱點問題之一。低碳建筑與建筑低碳化在一定程度上是同義語,建筑低碳化是建筑在建造及使用過程中達(dá)到低碳排放量的過程,其結(jié)果表現(xiàn)為更多的低碳建筑的出現(xiàn)。由于建筑低碳化是一個新概念,人們對其在理解上存在誤區(qū),致使現(xiàn)實中出現(xiàn)大量的偽低碳建筑。因此,正確理解建筑低碳化的涵義、明晰被動式建筑是實現(xiàn)低碳建筑的根本途徑,具有十分重要的理論意義和現(xiàn)實意義。(參考《建筑中文網(wǎng)》)
一、 建筑低碳化的涵義
建筑低碳化是指在建筑材料制造、建筑規(guī)劃設(shè)計、施工建造、使用以及廢棄拆除的整個生命周期內(nèi),減少化石能源的使用。充分利用可再生能源,降低能耗,減少二氧化碳的排放量的過程?;谶@一概念,可以將建筑低碳化分為由低到高三個層次:即建筑設(shè)計低碳化、建筑設(shè)備系統(tǒng)低碳化及建筑用能低碳化。
1. 建筑設(shè)計的低碳化
建筑設(shè)計的低碳化要求建筑師在設(shè)計時基于氣候、地域等因素,在掌握建筑使用者的舒服性要求的基礎(chǔ)上,通過確定相關(guān)參數(shù),運用氣候調(diào)控策略,設(shè)計科學(xué)合理的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和開窗、空間布局,獲得舒服的居住環(huán)境,這是一層次的建筑低碳化,核心是通過建筑本體實現(xiàn)低碳化,現(xiàn)實中存在一些認(rèn)識誤區(qū)。如一些建筑師認(rèn)為,建筑低碳化是暖通空調(diào)設(shè)備工程師的責(zé)任,是依賴高技術(shù)的應(yīng)用及效率的設(shè)備才能夠做到的。因此在設(shè)計過程中把氣候問題作為一個可有可無的參數(shù),忽視甚至放棄地域氣候和太陽輻射資源對建筑室內(nèi)熱環(huán)境的調(diào)節(jié)作用,將更多的注意力集中在建筑空間的功能以及美觀等方面,阻礙了建筑設(shè)計低碳化的實現(xiàn)。
2. 建筑設(shè)備系統(tǒng)利用的低碳化
如果建筑設(shè)計中已經(jīng)采用被動式技術(shù)及設(shè)計策略,由于室外環(huán)境過于寒冷或炎熱,建筑的室內(nèi)環(huán)境依然不能夠達(dá)到人體熱舒服的要求,這就需要配備相應(yīng)的采暖空調(diào)等機械設(shè)備。建筑低碳化的二層次即是指在采暖空調(diào)等設(shè)備選用過程中,需要選擇節(jié)能、效率的設(shè)備系統(tǒng),提高能源的使用效率,降低碳排放。只有實現(xiàn)了建筑設(shè)計低碳化,建筑設(shè)備系統(tǒng)利用的低碳化才是有意義的。因為當(dāng)建筑設(shè)計沒有結(jié)合氣候、沒有考慮地域等因素時,這種設(shè)計往往會造成建筑室內(nèi)環(huán)境比室外更不舒服。需要通過機械系統(tǒng)消耗大量的能源,將室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)到舒服范圍。這種情況下,即使使用效率的建筑設(shè)備系統(tǒng),建筑能耗依然會很高,不能夠達(dá)到低碳排放。
3. 建筑用能的低碳化
做到了建筑設(shè)計中的低碳化、建筑設(shè)備系統(tǒng)利用的低碳化,建筑師為了減輕空調(diào)負(fù)荷和利用自然的力量滿足空調(diào)及熱水供應(yīng)所需的熱源。在設(shè)計過程中,還應(yīng)大可能利用天然氣、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等可再生能源及低品位能源,實現(xiàn)第三層次的建筑低碳化??稍偕茉醇暗推肺荒茉丛诮ㄖ械膽?yīng)用主要包括地源熱泵、太陽能采暖空調(diào)及生活熱水供應(yīng)、太陽能光伏照明發(fā)電等。第三層次的建筑低碳化須因地制宜,在擁有豐富的太陽能及地?zé)崮艿瓤稍偕Y源、自然條件得天獨厚的地域。通過適宜的新能源應(yīng)用技術(shù),并考慮其經(jīng)濟(jì)可行性,從而達(dá)到優(yōu)化建筑用能結(jié)構(gòu),降低建筑采暖、空調(diào)、照明以及電梯等設(shè)備對常規(guī)能源的消耗,減少碳排放。
上述建筑低碳化的三個層次中,建筑設(shè)計的低碳化是基礎(chǔ),在實現(xiàn)建筑低碳化中起著根本性的作用。如果想要在建筑全生命周期中取得理想的CO2減排效果,須在建筑設(shè)計的早期就為相應(yīng)的策略做出全盤的考慮,實現(xiàn)建筑設(shè)計低碳化。
二、 被動式建筑是實現(xiàn)建筑低碳化的根本途徑
被動式建筑基于技術(shù)角度提出,深入并鎖定到建筑設(shè)計的過程中。強調(diào)在建筑設(shè)計過程中,通過被動式技術(shù)的使用以實現(xiàn)建筑低碳化所設(shè)定的目標(biāo),從而成為實現(xiàn)建筑低碳化的根本途徑。具體來說,被動式建筑從以下兩個方面保證了建筑低碳化的實現(xiàn)。
1. 從建筑設(shè)計理念及設(shè)計方法方面
現(xiàn)代建筑室內(nèi)熱環(huán)境調(diào)控理論及方法是建立在“能源與資源無限、自然環(huán)境容量無限”的理念之上,建筑設(shè)備工程師可以通過制冷與供熱設(shè)備,實現(xiàn)人們對建筑室內(nèi)空間熱環(huán)境的需求。被動式建筑摒棄了這一理念,它基于生物氣候?qū)W理論及方法,以規(guī)劃、設(shè)計、環(huán)境配置的建筑手法來改善和創(chuàng)造舒服的居住環(huán)境。充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀粴夂蛸Y源,盡量使用適當(dāng)?shù)慕ㄖ侄蝸硐魅跬饨鐨夂驅(qū)κ覂?nèi)熱舒服環(huán)境的不利影響。實現(xiàn)了低能耗建筑,或者零能耗甚至負(fù)能耗建筑,實現(xiàn)了建筑低碳化。
2. 從建筑技術(shù)方面
被動式建筑在于保持建筑物房間內(nèi)部物理條件的獨立性,維持內(nèi)部環(huán)境的熱平衡。因此在建筑設(shè)計與建造過程中,要求建筑具有緊湊的外形和良好熱工性能的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑物的朝向與陽光相適應(yīng)、注重外窗的構(gòu)造等。另外,建筑師還應(yīng)該綜合考慮建筑的防霉處理、熱水供應(yīng)等,并盡可能地利用可再生能源以及采用節(jié)能型的家用電器和設(shè)備。通過使用這些建筑技術(shù),可直接節(jié)約能源,減少碳排放;也可將相關(guān)信息傳遞給建筑使用者,轉(zhuǎn)變他們在節(jié)能減排方面的意識和行為,改變他們原有的高能耗生活模式,實現(xiàn)建筑低碳化。
上一條:低碳節(jié)能建筑設(shè)計的相關(guān)問題及解決方法
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