趙 峰
北京遠洋陽光建筑設計顧問有限公司 北京 100037
隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在各個行業(yè)中的貫徹落實,建筑行業(yè)也逐步意識到了可持續(xù)發(fā)展理念對行業(yè)發(fā)展的重要意義,開始提升對可持續(xù)發(fā)展的重視程度,在實際建筑工程項目建設中做好對環(huán)境、資源的有效保護。設計方案作為建筑工程項目建設過程中的重要指導,對工程建設的影響極為顯著,為始終做好對建筑工程本身和建設過程節(jié)能環(huán)保特點的保障,應當在建筑設計中融入低碳理念,通過這種方式在建筑行業(yè)中實現(xiàn)對低碳理念的充分貫徹,從而在一定程度上做好對環(huán)境污染的控制,避免因為工程建設造成過大的能源消耗。
低碳理念是指在建筑設計過程中,以節(jié)能減排為目的,優(yōu)化資源配置,提高能源綜合利用率[1]。低碳理念在建筑行業(yè)中的應用主要體現(xiàn)在建筑工程建設過程中和建筑物本身兩個方面。
在建筑工程項目建設過程中,能夠通過對各個施工環(huán)節(jié)的資源消耗情況進行控制,做好對施工規(guī)范性的有效保障,針對在施工中容易產(chǎn)生的各類污染問題進行管控,從而將建筑工程項目建設的影響限制在相對較小的范圍內(nèi),實現(xiàn)對環(huán)境的保護和對資源消耗的管理。在建筑物本身上,低碳理念下的建設設計能夠借助BIM等信息化技術做好對建筑物模型的構造,針對建筑物建設完成后可能產(chǎn)生的影響進行明確,分析影響的具體來源,從而做好對相關影響的調(diào)整,進而實現(xiàn)對建筑物本身環(huán)境影響和資源消耗的合理控制。
在我國當前建筑行業(yè)迅速發(fā)展的背景下,各個地區(qū)都存在著一定數(shù)量的建筑工程項目,城市地區(qū)尤為密切,低碳理念在建筑設計中的有效應用,能夠借助當前各類建筑工程項目的覆蓋面積和影響力,做好對多個地區(qū)環(huán)境保護工作的有力支持,推動實現(xiàn)當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的改善。
雖然我國多項資源均具有總量相對豐富的特點,但是其中包括大量的不可再生資源,只要在一直使用,其資源總量便會呈現(xiàn)出持續(xù)下降的狀態(tài),如果不做好對資源損耗的控制,這部分資源最終只能走向枯竭。通過低碳理念在建筑設計中的應用,能夠針對該建筑工程項目的具體資源消耗情況進行分析,確保建筑工程項目建設資源需求能夠與采購的資源類型、總量相符,在此基礎上留有一定的應急備用資源,并在實際使用過程中做好對資源的最大化利用,從而將資源損耗控制在相對較低的水平。同時,在科學、低碳的建筑設計方案指導下,整個建筑工程項目施工過程也能得到更好地管控,施工人員在資源使用方面的行為、操作能夠得到有效約束,避免因為操作問題導致出現(xiàn)資源浪費情況,并通過有效的施工過程管控及其補充措施,避免在實際施工過程中出現(xiàn)嚴重的污染問題[2]。
建筑行業(yè)在我國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中的影響較為顯著,整個建筑行業(yè)也在不斷對自身進行更新優(yōu)化,但是由于我國建筑行業(yè)發(fā)展的時間相對較短,與西方發(fā)達國家相比,我國建筑行業(yè)的發(fā)展仍有較大的發(fā)展空間。面對當前我國建筑行業(yè)的困境,建筑行業(yè)需要重新做好對建筑行業(yè)核心業(yè)務的重視,著眼于建筑工程項目建設,將眼光放到建筑設計環(huán)節(jié),通過在建筑設計環(huán)節(jié)對低碳理念的應用推動建筑行業(yè)的進一步發(fā)展,確保建筑行業(yè)能夠緊跟時代發(fā)展潮流,從而實現(xiàn)對建筑行業(yè)建筑施工技術水平的有效保障。
在建筑工程項目建設中必然會涉及對能源的利用,目前建筑工程項目建設主要使用的能源為電力資源。設計人員想要做好對能源消耗的控制,可以結合當前我國的新型電力資源生產(chǎn)技術,將常規(guī)電力資源的消耗降低,進而達到能源組合優(yōu)化的目標。例如,太陽能、風能發(fā)電,通過對清潔能源的使用擺脫對常規(guī)生產(chǎn)類型電力資源的依賴性,借助多種形式的電力資源滿足建筑工程項目建設和工程正常使用的電力資源需求[3]。此外,設計人員在能源方面想要做好對消耗的控制還可以借助其他自然資源,比如陽光,可以在建筑設計中應用天然導光技術,從而做好對建筑工程內(nèi)部的采光效果得到有效保障,減少照明用電,還可以陽光照射所產(chǎn)生的熱能,保證建筑物內(nèi)部的溫度,從而在一定程度上控制供暖方面的能源消耗。在對清潔能源的使用上,不僅可以在建筑工程項目的建設過程中進行應用,而且還可以在建筑工程項目建設完成后的建筑使用中進行應用,比如采用太陽能熱水系統(tǒng)用于熱水供應等。
在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在我國各個行業(yè)得到高度重視和廣泛應用的前提下,設備制造業(yè)也開始重視節(jié)能設備的生產(chǎn),目前市面上已經(jīng)涌現(xiàn)出了許多技術較為成熟的節(jié)能設備,上文提到的太陽能熱水系統(tǒng)、設備便是其中的一種。在考慮應用低碳理念進行建筑設計的過程中,需要結合具體建筑工程項目的類型、國家標準要求和業(yè)主的個性化需求等情況完成設計工作。在2022年國家發(fā)展改革委等部門關于發(fā)布《重點用能產(chǎn)品設備能效先進水平、節(jié)能水平和準入水平(2022年版)》中提到,“落實節(jié)能節(jié)水專用設備和項目企業(yè)所得稅優(yōu)惠政策,鼓勵企業(yè)優(yōu)先選用能效先進水平產(chǎn)品設備、開展節(jié)能降碳改造。支持綠色建筑、超低能耗、近零能耗建筑和重大交通基礎設施等提高能效先進水平產(chǎn)品設備應用比例?!弊C明國家當前對建筑行業(yè)節(jié)能設備應用工作的高度重視,并且給出了明確的政策支持,能夠做好對建筑物、建筑工程建設過程能源消耗的有效控制,同時做好對相關企業(yè)、單位經(jīng)濟效益的保障,避免對相關企業(yè)、單位的正常運營造成負面影響[4]。
在建筑工程項目建設和實際運行過程中,不僅需要消耗大量的能源,而且需要投入一定的資源才能保證最終建設完成的建筑工程項目具有較高的質(zhì)量。為做好低碳理念應用效果的保障,在建筑設計中應當充分體現(xiàn)節(jié)約資源這一特點,確保在建筑工程項目建設中所涉及的資源投入能夠得到更加合理的控制,避免出現(xiàn)資源投入超標的情況,從而在降低資源損耗的同時實現(xiàn)對施工單位經(jīng)濟效益有效保障,避免因為資源使用規(guī)劃不合理導致產(chǎn)生不必要的資源浪費。同時,在資源類型的選擇上,應當在條件允許的情況下優(yōu)先選擇可再生資源,并且做好對可再生資源的最大化利用,進而達到節(jié)約不可再生資源的目的。為更好地落實該項任務,設計人員需要在明確設計目標后,從建筑工程項目整體角度上做好對節(jié)能問題的考慮,將節(jié)約資源這一核心要點融入各個設計環(huán)節(jié)中,進而實現(xiàn)可再生資源利用率的最大化。
在建筑工程項目的施工準備階段,需要做好對建筑選址問題的考慮,結合當?shù)氐刭|(zhì)情況進行分析,在此過程中始終明確合理的建筑選址能夠對碳排放起到一定的限制作用,為做好對環(huán)境的有效保護,建筑選址的具體位置選擇過程中需要始終保持謹慎。通過實地考察的方式,分析初步選擇位置是否存在常見的地質(zhì)災害,確保不存在地質(zhì)問題后,再來考慮確定建筑選址。除該要素以外,建筑選址還需要考慮到生物資源、自然資源、公共及市政基礎設施等重要內(nèi)容,結合建筑的具體類型來做好對建筑工程施工位置的選擇,比如住宅,其主要考慮學校、醫(yī)院、交通等重要條件,在明確建筑的數(shù)據(jù)類型后才能更加精準地做好對建筑選址的明確[5]。同時,在現(xiàn)場勘察過程中,還需要針對所在位置是否存在同類建筑這一情況進行調(diào)查,盡量避免出現(xiàn)重復建設的問題,確保最終建設完成的建筑工程項目能夠在建筑選址周邊地區(qū)具有較為顯著的競爭優(yōu)勢。
在利用自然資源進行建筑設計時,應當保證建筑物與自然環(huán)境的和諧共生。始終堅持因地制宜的施工原則,結合當?shù)刈匀画h(huán)境條件進行建筑設計,從而為低碳理念在建筑設計中的充分貫徹和合理應用提供相應的基礎條件支持,盡量保證建筑工程項目建設不會對周邊環(huán)境造成惡劣影響,并且在建設完成后還能帶動周邊環(huán)境的正向變化,進而構建起良性循環(huán),更好地實現(xiàn)低碳節(jié)能的目標。通過對自然資源的合理利用,建筑工程項目本身的功能作用也能得到進一步提升,比如建筑工程項目的朝向選擇可以對建筑物本身的保溫隔熱效果造成一定的影響。此外,在應用低碳理念進行建筑設計的過程中,不僅需要在設計、施工,以及建筑工程正常使用中做好對低碳理念的充分貫徹,而且需要在周邊位置不斷增加綠化面積,確保建筑工程項目周邊的綠化覆蓋率,助力實現(xiàn)良性循環(huán)實際運轉狀況的優(yōu)化。
優(yōu)秀的外墻保溫隔熱節(jié)能設計能夠極大地減輕建設建筑工程項目的負擔。為做好對外墻保溫隔熱節(jié)能設計科學性、有效性的保障,需要在相關施工材料的選擇上做好重點考慮,在保證保溫材料隔熱、保溫性能能夠得到有效保障的前提下,選擇質(zhì)地輕盈的單一材料完成該環(huán)節(jié)建筑工程項目內(nèi)容的建設。如果在建筑工程項目設計人員的分析中發(fā)現(xiàn),可以將部分材料進行混用,能夠進一步提升材料的保溫隔熱性能,應當在必要時參考這部分意見,做好對材料的合理利用,進而實現(xiàn)對建筑工程項目外墻保溫隔熱節(jié)能效果的有效保障。
針對建筑工程項目施工中涉及的維護結構,同樣需要選擇合適的材料。為此,設計人員應當結合現(xiàn)場施工人員的反饋意見,就當?shù)鼐哂邢嗨铺攸c或相同類型的建筑工程項目的具體建設情況進行參考,選擇合適的施工材料。明確當前我國高層、超高層建筑較多,很容易遇到大風,進而對建筑工程項目的質(zhì)量造成影響,因此需要做好對大風、冷空氣等問題的考慮,針對在秋冬季節(jié)容易出現(xiàn)的溫度變化情況,采用性能更加穩(wěn)定的施工材料,從而做好對建筑保溫隔熱功能的保障。
門窗是建筑工程項目中建筑主體結構材料存在較大差異的部分,在進行建筑物門窗節(jié)能設計的過程中,應當高度重視門窗設計對空氣流通情況的影響,調(diào)整門窗與墻體的比例,從而做好對建筑工程項目內(nèi)部環(huán)境舒適性和安全性的保障。同時,考慮到消費者、項目業(yè)主對建筑工程美觀性的要求,在建筑物門窗節(jié)能設計上同樣需要做好對該項要求的同時,從而做好對建筑工程項目美觀、通風性能的保障。針對建筑物門窗設計,我國已經(jīng)給出了明確的標準要求,即北向的門窗要低于25%;而南向的門窗則應該比30%更低;東西向的門窗同樣也要比30%更低[6]。為做好對建筑物門窗節(jié)能設計規(guī)范性的保障,應當將門窗與墻體之間的比例嚴格按照上述標準控制在相對合理的范圍內(nèi)。此外,在建筑物門窗的節(jié)能設計上,由于門窗與建筑物主體結構之間的差異,如果設計不合理很容易出現(xiàn)門窗氣密性難以得到保障的情況。重點針對門窗的外圍護結構進行強化,并且需要做好對材料的選擇,確保外圍護結構具有一定的保溫作用,從而減少在日常使用過程中可能造成的熱量損耗。
屋面是建筑物接受外部溫度最關鍵的位置[7],為做好對建筑物保溫隔熱性能的保障,應當加強對屋面保溫隔熱節(jié)能設計的重視,調(diào)整屋面結構和施工材料,進而實現(xiàn)對其性能的保障。在屋面設計中常用的施工材料鋪設方法包括正鋪法和倒鋪法,其中倒鋪法能夠進一步提升屋面結構的保溫隔熱性能,因此其已經(jīng)逐漸成為最為主要的施工方法,主要通過在防水層之下鋪設保溫層這種方式,做好對屋面結構保溫隔熱功能的保障。使用倒鋪法完成的屋面結構施工,能夠有效保障結構的使用壽命和防水性。在材料使用方面,我國目前在相關新型材料生產(chǎn)上已經(jīng)取得了較為顯著的成果,新型屋面施工材料的性能更加穩(wěn)定,比如聚氨酯硬泡層、聚苯板隔熱層等屋面板材料,需要根據(jù)建筑工程項目屋面建設的具體需求來進行選擇,結合屋面板新型材料的特點,確保選擇的新型屋面板材料能夠完全符合建筑物的功能需求。
綜上所述,在建筑設計中始終做好對低碳理念的合理應用,是在建筑行業(yè)中充分貫徹可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要實現(xiàn)途徑,也是建筑行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢,能夠推動新能源在建筑工程項目各個施工環(huán)節(jié)的有效應用,通過實踐的方式做好對技術應用效果的保障,推動實現(xiàn)建筑行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。在建筑設計環(huán)節(jié)對低碳理念的應有能夠進一步做好對建筑工程項目具體建設情況的指導,結合建筑工程項目的類型、施工特點合理選擇建筑施工材料及相關設備,進而實現(xiàn)對建筑工程項目質(zhì)量、功能的有效保障。