研究面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方法

周杰

江西南昌 330000

摘要：節(jié)能成為新時(shí)期發(fā)展的潮流，與此同時(shí)節(jié)能建筑不斷涌現(xiàn)，節(jié)能設(shè)計(jì)理念已經(jīng)深入人心。全壽命周期理論來(lái)源于價(jià)值工程，我們將其引入節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)之中，借助設(shè)計(jì)對(duì)象全壽命周期中與其相關(guān)的各類信息，利用壽命周期評(píng)價(jià)、價(jià)值分析和系統(tǒng)優(yōu)化等手段進(jìn)行設(shè)計(jì)，使所完成的設(shè)計(jì)作品具有綠色等特性。文章主要對(duì)面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：全壽命周期；節(jié)能建筑；設(shè)計(jì)

引言

伴隨建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)于所需要的各類材料的數(shù)量也有了很大的提升，這在一定程度上也加重了對(duì)于環(huán)境和資源的負(fù)擔(dān)。因此，在21世紀(jì)的住宅就應(yīng)該是以高科技支撐的綠色低碳節(jié)能住宅。以可持續(xù)發(fā)展作為節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的指導(dǎo)理念。并且隨著該理念的不斷發(fā)展和延伸，建筑領(lǐng)域也開始逐漸對(duì)這種理念和思想加以應(yīng)用。為此，對(duì)于以全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)進(jìn)行相應(yīng)探究顯得至關(guān)重要。

1面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)概述

建筑的“全壽命周期”就是：在設(shè)計(jì)階段就對(duì)建筑壽命歷經(jīng)的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行充分的考慮，并造設(shè)計(jì)的階段就將所有與建筑相關(guān)的因素進(jìn)行科學(xué)地規(guī)劃及優(yōu)化的一種較為新型的設(shè)計(jì)理論。其次，建筑的全壽命周期設(shè)計(jì)也意味著，建筑設(shè)計(jì)不僅僅只是建筑的功能與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，而且還是建筑總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、營(yíng)銷、運(yùn)行、使用、維修保養(yǎng)、直至最終拆除的一個(gè)過(guò)程。

立足于建筑的全壽命周期，在實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要遵循如下的基本原則：第一，功能適用性原則。面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)需要以此為基礎(chǔ)，確保建筑的使用功能、周圍環(huán)境功能、物理功能等相協(xié)調(diào)，能夠在實(shí)現(xiàn)建筑實(shí)用性能的基礎(chǔ)上，確保建筑的靈活性與高效率性。第二，經(jīng)濟(jì)合理性原則。即要求要立足于建筑的全壽命周期，以最低的成本投入來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。第三，技術(shù)的先進(jìn)性。在實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)建筑全生命周期內(nèi)所涉及到各環(huán)節(jié)的節(jié)能環(huán)保性能，而要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就需要采用先進(jìn)的技術(shù)為支撐，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑功能與價(jià)值的發(fā)揮。第四，要遵循與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的原則。這是實(shí)現(xiàn)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的核心，在實(shí)際落實(shí)設(shè)計(jì)的過(guò)程中要盡量降低能源消耗，盡可能的采用可再生能源來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)地節(jié)水節(jié)材等要求，將環(huán)境負(fù)荷控制在最小，以降低對(duì)環(huán)境的污染與破壞，積極的將綠色環(huán)保材料應(yīng)用于建筑中，以確保居住環(huán)境的健康與安全。

2面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的作用

節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)除了可以讓建筑物體現(xiàn)出“人文環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展”這個(gè)過(guò)程之外，還可以在最大限度內(nèi)降低建筑企業(yè)的建設(shè)成本。因此，為了在確保節(jié)能建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量的情況之下，盡可能的降低企業(yè)的建設(shè)成本，設(shè)計(jì)師就可以從節(jié)能建筑的經(jīng)濟(jì)效益方面入手，把能夠達(dá)到降低企業(yè)建設(shè)成本目的的因素進(jìn)行綜合性的分析與評(píng)價(jià)，并依照最終的分析和評(píng)價(jià)的結(jié)果，作出相應(yīng)的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)成本預(yù)算。

面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的作用主要有以下幾個(gè)：（1）通過(guò)對(duì)建設(shè)所需的各種材料進(jìn)行充分的利用和節(jié)約，可以大大降低建設(shè)材料的采購(gòu)成本預(yù)算；（2）一般來(lái)說(shuō)，自然資源（包括：土地資源、水資源以及光能等）的合理及充分的應(yīng)用，可以在很大程度上降低企業(yè)的建設(shè)成本，所以自然資源的節(jié)約對(duì)于節(jié)能建筑來(lái)說(shuō)，也是非常重要的；（3）提高節(jié)能建筑室內(nèi)環(huán)境的光照與通風(fēng)條件，盡可能的利用自然資源，以降低家電設(shè)備的使用率，從而讓建筑物實(shí)現(xiàn)節(jié)約城市電能的這個(gè)目的；（4）合理改善建筑物室外環(huán)境的質(zhì)量，降低污染物的實(shí)際排放量，為環(huán)境的保護(hù)工作奠定下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)，建筑物室外環(huán)境質(zhì)量的提升，也會(huì)大大減少降污減排裝置的安裝成本；（5）提高住戶的居住舒適度，讓住戶在節(jié)能建筑的影響之下，逐漸培養(yǎng)起良好的“低碳生活”以及“保護(hù)環(huán)境”的意識(shí)，以降低建設(shè)企業(yè)后期對(duì)節(jié)能建筑進(jìn)行維護(hù)時(shí)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。

總的來(lái)說(shuō)，節(jié)能建筑作為一種可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目的的綜合性建筑，它的設(shè)計(jì)，不僅要從節(jié)約能源做起，還應(yīng)當(dāng)從降低企業(yè)的建設(shè)成本等方方面面去進(jìn)行考慮。唯有這樣，才能夠讓節(jié)能建筑在當(dāng)今社會(huì)中發(fā)揮出最大的作用。

3面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方法

3.1明確設(shè)計(jì)目標(biāo)

面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)需要以節(jié)能環(huán)保為基礎(chǔ)，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，并實(shí)現(xiàn)建筑的綠色生態(tài)化，在遵循功能適用性、經(jīng)濟(jì)合理性、技術(shù)先進(jìn)性以及與環(huán)境協(xié)調(diào)性這四點(diǎn)原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑的實(shí)際使用類型來(lái)制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，為節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)指明總體方向。

3.2設(shè)計(jì)方案整體構(gòu)思

立足于全壽命周期的角度，在落實(shí)節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要以設(shè)計(jì)的整體目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，根據(jù)建筑實(shí)際使用功能的要求與需求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的初步構(gòu)思，進(jìn)而將設(shè)計(jì)理念、設(shè)計(jì)目標(biāo)與整體設(shè)計(jì)規(guī)劃落實(shí)到設(shè)計(jì)草圖上，為實(shí)現(xiàn)合理方案的定位奠定基礎(chǔ)?？梢愿鶕?jù)確定好的設(shè)計(jì)目標(biāo)，采用功能分析法和創(chuàng)造性思維法構(gòu)思若干個(gè)初步方案。初步方案不需要受太多約束條件的限制，重點(diǎn)是得到可供選擇的多種設(shè)計(jì)方案。面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)需要考慮從始至終的成本核算，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等，雖然初步的方案構(gòu)思可能會(huì)產(chǎn)生很多不合理的構(gòu)思，但良好的質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理體系的引入可以約束設(shè)計(jì)者在合理的范圍內(nèi)確定好目標(biāo)。

3.3生成備選建筑方案

在落實(shí)整體設(shè)計(jì)構(gòu)思的基礎(chǔ)上，要以綠色設(shè)計(jì)理念的核心原則為出發(fā)點(diǎn)，以先進(jìn)的技術(shù)為手段，將所構(gòu)造的設(shè)計(jì)草圖內(nèi)容進(jìn)行具體化、詳細(xì)化，并將初步方案中各個(gè)環(huán)節(jié)所涉及到的建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)等進(jìn)行明確，同時(shí)要根據(jù)實(shí)際需求明確相應(yīng)的施工方案等，最終形成幾種較為合理的備選方案。備選方案不局限于一個(gè)，可以是多個(gè)，以備在優(yōu)選方案遇到困難時(shí)提供支持。

3.4壽命周期評(píng)估

在生成節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方案的過(guò)程中，需要通過(guò)系統(tǒng)與綜合分析法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案的逐步優(yōu)化，而要想實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)方案整體評(píng)估，就需要借助壽命周期評(píng)價(jià)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，將建筑全生命周期內(nèi)各個(gè)階段的信息列出，然后以相應(yīng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)與應(yīng)遵循的原則為基礎(chǔ)來(lái)明確相應(yīng)的評(píng)價(jià)因子，節(jié)能建筑設(shè)計(jì)的主要評(píng)價(jià)因子為能源資源消耗。在明確評(píng)價(jià)因子的過(guò)程中，需要注意的是要選擇主要的影響因素作為評(píng)價(jià)因子，進(jìn)而才能夠在簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)工作內(nèi)容的基礎(chǔ)上，確保結(jié)果的精準(zhǔn)性。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑對(duì)象的實(shí)際需求構(gòu)建完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。其次，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)下的數(shù)據(jù)與所呈現(xiàn)出的特征信息進(jìn)行整理，以定性與定量分析法進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上形成評(píng)判模糊矩陣R。再次，以相應(yīng)的分析方法如德爾菲法等來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的明確，最后，以評(píng)價(jià)模型來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑各方面的評(píng)價(jià)，并生成評(píng)價(jià)結(jié)果。

3.5選定節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方案

在得出評(píng)價(jià)結(jié)果的基礎(chǔ)上，要對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而以此為根據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)原設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，從備用方案中敲定最終的設(shè)計(jì)方案。面向全生命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)方案是否能夠落實(shí)原定目標(biāo)，需要根據(jù)設(shè)計(jì)的綜合環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益來(lái)衡量，同時(shí)，這也是最終評(píng)價(jià)節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，節(jié)能建筑的設(shè)計(jì)水平與質(zhì)量，直接影響著節(jié)能建筑建設(shè)的成果。因此，設(shè)計(jì)師就應(yīng)當(dāng)對(duì)節(jié)能建筑進(jìn)行全面的考慮，并結(jié)合住戶對(duì)節(jié)能建筑的要求，把“降低污染、提高建筑質(zhì)量、延長(zhǎng)建筑使用壽命以及增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益”作為主要目的，對(duì)節(jié)能建筑進(jìn)行最為完善的設(shè)計(jì)。這樣，才能夠?yàn)閺V大住戶創(chuàng)造出一個(gè)實(shí)用性更高、環(huán)境更好的居住地。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫璐.面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)[D].天津大學(xué)，2005.

[2]李倩.節(jié)能建筑全壽命周期評(píng)價(jià)研究[D].大連理工大學(xué)，2013.

[3]林宇光.面向全壽命周期的節(jié)能建筑設(shè)計(jì)探究[J].門窗，2013，03：235.