低碳建筑和可持續(xù)性發(fā)展相結(jié)合研究

李暢

郵寄地址：湖北省襄陽(yáng)市襄城區(qū)隆中路296號(hào)湖北文理學(xué)院 工科樓四樓 建筑工程學(xué)院 綜合辦公室 朱亞斕（收）13871631820

摘要：二氧化碳是惡化全球變暖的罪魁禍?zhǔn)祝⑶姨寂欧艈?wèn)題已經(jīng)引起了全球的廣泛關(guān)注。以城市化為基礎(chǔ)的建設(shè)產(chǎn)生了大量的二氧化碳?xì)怏w，這些氣體既不能通過(guò)人工控制，也不被收集起來(lái)。在現(xiàn)代社會(huì)停止建設(shè)新的建筑幾乎是不可能的；毫無(wú)疑問(wèn)這與溫室氣體緊密聯(lián)系；然而在當(dāng)前，可持續(xù)性發(fā)展可以減緩這一緊張的狀況，最終緩解氣候急劇變化同時(shí)減少在建筑工業(yè)上的巨大投資。本文從舊材料再使用、氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)、水資源利用和建筑垃圾低碳

化等方面進(jìn)行了建筑的低碳化和可持續(xù)發(fā)展研究。

關(guān)鍵詞：低碳；建筑工業(yè)；可持續(xù)性發(fā)展

在過(guò)去的一個(gè)世紀(jì)，地球一直經(jīng)歷著一個(gè)以全球變暖基礎(chǔ)的氣候顯著改變。這種改變的速度超出了我們的想象，這已經(jīng)成為全球環(huán)境最嚴(yán)重的問(wèn)題之一。

建筑作為人類發(fā)展最頻繁的建造活動(dòng)之一，其碳排放量巨大，產(chǎn)生了大量的二氧化碳。但是我們不能為了環(huán)境問(wèn)題而停止發(fā)展，所以探尋低碳化的建筑發(fā)展是根本。本文認(rèn)為，現(xiàn)代建造技術(shù)的水平足夠支持建筑在舊材料再使用、氣候適應(yīng)性設(shè)計(jì)、水資源利用等方面的可持續(xù)發(fā)展。

1、廢舊材料的再利用

最近我們可以看到一些建造師將老房子拆掉，然后原始的區(qū)域就被重新規(guī)劃和設(shè)計(jì)。老房子的材料（鋼筋，磚塊，玻璃）將被回收起來(lái)，然后新建的房子就需要更少的新材料了。為了達(dá)到這一點(diǎn)，建造工程的項(xiàng)目需要有良好的組織，盡管那是一個(gè)很困難的工作。這樣做的好處可以被歸納為：由于新材料會(huì)耗費(fèi)大量資金，如果回收舊材料，在建設(shè)方面的經(jīng)濟(jì)投資顯而易見(jiàn)地會(huì)減少；相比于建筑所用的都是全新的而言，這種建設(shè)不是一個(gè)很耗時(shí)間的工程。具體來(lái)說(shuō)，一些材料的加工需要花費(fèi)幾周或是幾個(gè)月來(lái)完成，如果一個(gè)工程急需某種特定的材料，制造商就不能保證這種材料能被立馬地運(yùn)到目的地，這毫無(wú)疑問(wèn)地拖延了竣工的時(shí)間。另一方面，其中優(yōu)點(diǎn)之一就是的二氧化碳排放量的水平。某些工程師低估了廢舊材料的可利用性，他們可能會(huì)認(rèn)為廢材料對(duì)于新建的房子來(lái)說(shuō)是很危險(xiǎn)的，因?yàn)樵陂L(zhǎng)期看來(lái)這些二手材料可能造成潛在的危險(xiǎn)，這些材料的平均壽命是非常低的。但是如果我們合理的運(yùn)用并且加固組織這些材料，潛在的危險(xiǎn)就會(huì)變得不會(huì)那么嚴(yán)重了。

2、氣候適應(yīng)性建筑設(shè)計(jì)策略

不同種類的建筑在某個(gè)特定的氣候區(qū)域需要進(jìn)行合適的設(shè)計(jì)，并且它完全不同于它的對(duì)照物。因?yàn)樵谝粋€(gè)極端的氣候區(qū)域，那里的天氣可能是太熱或者太冷。因此，

建筑本身的結(jié)構(gòu)取決于當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境，而材料本身的特性也很大程度上取決于當(dāng)?shù)氐臍夂?。但是低碳建筑的設(shè)計(jì)在很大程度上取決于環(huán)境問(wèn)題和氣候類型。為了探索建筑能源的影響，我們需要考慮什么樣的建筑參數(shù)更有可能被建筑的密度所影響。一些可能實(shí)現(xiàn)的手段為：

（1） 增加建筑的深度

（2） 增加建筑平均高度或者減少建筑之間的空隙

第一種方法有可能減少采暖或冷負(fù)荷所產(chǎn)生的電能，因?yàn)闅夂蛑g的接觸會(huì)隨著建筑的面積與體積比率的減小而減小。因此在寒冷的天氣，如果建筑室內(nèi)配備有空調(diào)，會(huì)有更少的熱量損失到建筑外部；而在炎熱的天氣，更少的冷空氣會(huì)被轉(zhuǎn)移到建筑外部。第二種模式闡述了一旦建筑變得更高，建筑物的投影面積會(huì)變大，這些陰影會(huì)覆蓋足夠大的毗鄰的房屋，在夏季，陰影能夠避免太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)窗戶直射到建筑內(nèi)部。因此，高層建筑對(duì)與之相鄰的建筑是很有利的，因?yàn)樗麄兛梢员灰暈槟撤N遮陽(yáng)傘或者是避陰處，在那里非高層建筑受到了保護(hù)。

舉辦公建筑能源為例，空調(diào)系統(tǒng)消耗大量的能源，這些設(shè)備每年產(chǎn)生出成千上萬(wàn)噸的二氧化碳。為了創(chuàng)造一個(gè)讓工作者工作的良好環(huán)境，提供通風(fēng)設(shè)備和職能制熱系統(tǒng)的條件是必不可少的。然而，為了避免高比例的二氧化碳排放，一個(gè)可行的辦法就是當(dāng)內(nèi)部環(huán)境極冷或極熱時(shí)，使用更少的空調(diào)系統(tǒng)裝備。因此，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)確保建筑的墻體應(yīng)該更寬一些，這樣能預(yù)防在夏季更多的熱能透過(guò)墻體而傳達(dá)到建筑內(nèi)部或者在冬季更少的熱量喪失。當(dāng)今，我們所用的磚塊的尺寸要比以前大一些以至于建筑的能源使用效率可以提高。

為了建立以上這些條件，通過(guò)避免使用空調(diào)系統(tǒng)，我們有可能去維持一個(gè)發(fā)展給定的空間并且有意義的減少能源使用；下一步就是去探索在一整棟建筑的如何使能源穩(wěn)定的方法?？沙掷m(xù)性建筑設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)持續(xù)性的發(fā)展，當(dāng)然要確保能源消耗的低花費(fèi)和環(huán)境對(duì)于人們的舒適度。低碳建筑包含了我之前所提到的一些方面，這些僅僅是一個(gè)很小趨勢(shì)來(lái)減少溫室氣體排放。然而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)并沒(méi)有維持整個(gè)建筑的高效率，因?yàn)榛炷潦遣画h(huán)保的、也不是生態(tài)地加工或制作。研究表明任何以鋼筋混凝土為形式建設(shè)性的建筑對(duì)我們的環(huán)境是一種威脅。更糟糕的是，混凝土不可以被重復(fù)使用，一旦生產(chǎn)，它將會(huì)變?yōu)閺U料并且被視為建筑垃圾。

隨著建筑師對(duì)于建筑環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)扮演的角色，環(huán)境對(duì)建筑影響的憂慮和外部環(huán)境的質(zhì)量已備受爭(zhēng)議。因此建筑外部環(huán)境或多或少與內(nèi)部環(huán)境緊密相連。當(dāng)涉及到環(huán)境問(wèn)題時(shí)，設(shè)計(jì)者需要嚴(yán)格的控制每一層的平面。更重要的是，非再生能源的使用應(yīng)該被禁止，我們還要確保更少的二氧化碳排放量并且要做到建筑外部被設(shè)計(jì)成綠化部分。很明顯，更多的樹(shù)木和灌木叢需要被種植在建筑的腳下，這樣是為了吸收熱能和進(jìn)行光合作用、吸收碳來(lái)排放氧氣。更重要的是，植物也可以減輕噪音、吸收微塵，這些對(duì)于環(huán)境保護(hù)是非常有用的。而環(huán)境的保護(hù)對(duì)于建筑的可持續(xù)性發(fā)展是緊密相連的。我不得不說(shuō)可持續(xù)性發(fā)展必須包含綠化，在長(zhǎng)期看來(lái)，植物產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)比人們營(yíng)造的環(huán)境所帶來(lái)的好處更大一些。對(duì)植物的依賴也許是一件好事，我想因?yàn)樗麄兛梢灾苯踊蜷g接的為人們提供一個(gè)很強(qiáng)大的精神安慰。

3、 水資源利用

當(dāng)考慮到可持續(xù)性建筑發(fā)展的同時(shí)，低碳設(shè)計(jì)不能被排除在外因?yàn)樗陂L(zhǎng)遠(yuǎn)的節(jié)能方面扮演者一個(gè)重要的角色。低碳設(shè)計(jì)的特點(diǎn)就是生態(tài)健康，而可持續(xù)性設(shè)計(jì)不僅僅如此。水資源也應(yīng)該被考慮在內(nèi)，我們需要使水的需求和供應(yīng)保持相對(duì)平衡，并且增加水的使用效率?？沙掷m(xù)性建筑需要主張一個(gè)良好的計(jì)劃來(lái)如何明確使用水資源。盡管水資源呈現(xiàn)出了對(duì)水需求的難題。為了解決與水有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題，第一步就是去減少水供應(yīng)，進(jìn)而減少?gòu)U水總量。隨著環(huán)境質(zhì)量的提升，很有必要對(duì)使用水的公民宣傳節(jié)水意識(shí)。為了節(jié)水，如何維持高效的用水設(shè)備也應(yīng)該進(jìn)行深究。

4、建筑垃圾的低碳化

垃圾廢物已經(jīng)成為環(huán)境優(yōu)化的一個(gè)難題。垃圾處理的問(wèn)題與能源問(wèn)題緊密相連，垃圾運(yùn)輸對(duì)交通運(yùn)輸有深遠(yuǎn)影響。但是通過(guò)垃圾回收，對(duì)新材料的需求會(huì)減少，從而緩解材料污染帶來(lái)的一些問(wèn)題。合理的建筑設(shè)計(jì)和建筑建造可以同時(shí)也會(huì)有效地減少城市垃圾。所有這些做法與環(huán)境保護(hù)緊密相連，或者我們可以說(shuō)環(huán)境問(wèn)題是評(píng)判一個(gè)建筑是否可持續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)。

建筑領(lǐng)域是一個(gè)廣泛的、學(xué)術(shù)性的挑戰(zhàn)領(lǐng)域，當(dāng)今絕大多數(shù)建筑是不夠綠色的。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，設(shè)計(jì)師必須提出新的想法、新的理念和新的挑戰(zhàn)。我堅(jiān)信可持續(xù)性發(fā)展可以在不久的將來(lái)達(dá)到頂峰，低碳問(wèn)題將會(huì)被很靈活地運(yùn)用到建筑這一領(lǐng)域之中。

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